Расчет ширины целиков. Выявление основных факторов, влияющих на ширину целиков

Страницы работы

8 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Лабораторная работа  2

Тема: РАСЧЕТ ШИРИНЫ ЦЕЛИКОВ. ВЫЯВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ШИРИНУ ЦЕЛИКОВ

Цель работы. Изучение методик расчета ширины целиков при отработке угольного пласта по падению и простиранию.

Краткие теоретические сведения. Управление состоянием массива горных пород имеет целью снижение или предотвращение опасных прояв­лений горного давления, возникающего при проведении горных работ.

На практике [1] при подземной разработке применяют следующие способы управления состоянием массива:

поддержание подработанных пород целиками;

закладку выработанного пространства;

крепление очистного пространства;

управление горным давлением посредством обрушения;

поддержание выработанного пространства временно оставляе­мой рудой.

Поскольку принцип действия разработчика тонких пластов осно­ван на подработке вышележащих пород, то неотъемлемой частью тех­нологии является управление горным давлением. Наиболее простой из вышеуказанных - первый способ. Поэтому цель лабораторной работы заключается в получении навыков расчета необходимой ширины цели­ков, оставляемых между выработками, для поддержания налегающей толщи пород.

Порядок выполнения работы

В общем виде схему к расчету ширины целиков можно предста­вить, как показано на рис. 2.1.

Как видно на рис. 2.1, на каждый целик действует полный вес на­легающих пород, который определяют по формуле

где  ув - объемный вес пород; Н - высота налегающей толщи пород;

а - ширина целика; b - ширина выработки.

Учитывая влияние геометрических размеров целика и запас его прочности, можно записать следующее выражение:

где Rц - реакция целика; Кз - коэффициент запаса прочности целика;

Кф - коэффициент, учитывающий форму целика.

В свою очередь, по данным [I], запишем

где Кс, Кт - коэффициенты, учитывающие, соответственно, сейсмиче­ское действие взрывов и время работы целика.

Входящая в формулу (2.3) величина Кт может быть определена следующим образом [3]:

 где Т - время работы целика, лет; Р - уровень надежности (Р == 0,954);

Vп- вариация физико-механических свойств материала целика (Vп=0,2 -в практически монолитных породах, Vп = 0,3 - в слабо трещиноватых породах, Vn == 0,34 - в средне трещиноватых, Vп == 0,4 - в сильнотрещи­новатых, Vп == 0,5 - в чрезвычайно трещиноватых породах).

Значение коэффициента Кс в расчетах можно принимать равным 1,1-1,2.

С учетом специфики добычи угля с применением РТП составлена схема для расчета ширины целиков, которая представлена на рис. 2.2.

В данном случае, руководствуясь [I], по выражению (2.6) путем подстановки в него всех известных величин, приведения к квадратному уравнению и решения его относительно а определим необходимую ши­рину целика:

где – σсжу предел прочности угля на сжатие в образце, МПа (σсжу  =100*f , кгс/см2, здесь f- коэффициент крепости угля, 1 кгс/см2 = 0,0980665 МПа.);

 Кус - коэффициент структурного ослабления угля;

Sabcd - площадь поперечного сечения налегающих вскрышных пород, м2;

Ув - объемный вес вскрышных пород, т/м3;

р - угол внутреннего трения пород вскрыши, град.; Ку - сцепление пород вскрыши по линии сдви-жения AD, МПа.

Подставляем в выражение все известные величины и определяем «а»

а=2,855 м.

Если полученное значение а<1/3hц , то следует принимать а=1/З* hц.

Коэффициент извлечения (д.ед.) угля из пласта может быть най­ден по формуле

Определяем коэффициент извлечения угля

Рис. 2.2. Расчетная схема к определению ширины целиков при выемке угля по падению: H1 - мощность налегающих пород, м; hц  - высота це­лика, м; Lв - глубина выемки угля, м; а - угол откоса борта, град.;

в - угол сдвижения пород вскрыши, град.; ф - угол падения пласта, град

Производится расчет ширины целиков, изменяя следующие параметры: f, Lb, Т, ф, m, Н.

На основании расчетов построить графики зависимостей a=f(f, Lb, Т, ф, m, Н) и Ки=f(а). Изменение параметров следует выполнять так, чтобы графики были построены не менее чем по четырем точкам. Минимальные и мак­симальные значения параметров принимать по табл. 2.1.,2.2..

Таблица 2.1. Пределы варьирования параметров ( по падению пласта)

f

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

а

3,42

2,28

1,71

1,37

1,14

0,98

0,86

50

100

150

200

250

300

340

а

3,94

1,98

1,32

0,99

0,79

0,66

0,586

Т

0,5

1

2

2,5

3

4

5

а

2,18

2,45

2,62

2,86

2,94

3,088

3,2

ф

0

3

6

9

12

15

20

а

3

2,94

2,88

2,84

2,81

2,78

2,75

m

0,8

1,5

2

3

4

5

6

а

1,98

2,69

3,09

3,75

4,31

4,79

5,2

Н

10

15

20

30

40

45

50

а

1,21

1,48

1,74

2,26

2,79

3,04

3,31

Ки

0,475

0,576

0,644

0,694

0,731

0,760

0,783

а

3,42

2,28

1,71

1,37

1,14

0,98

0,86

Таблица 2.1. Пределы варьирования параметров ( по простиранию пласта)

f

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

а

3,8

2,54

1,9

1,52

1,27

1,09

0,95

50

100

150

200

250

300

340

а

3,17

3,17

3,17

3,17

3,17

3,17

3,17

Т

0,5

1

2

2,5

3

4

5

а

2,42

2,72

3,05

3,17

3,26

3,43

3,55

ф

0

3

6

9

12

15

20

а

3,21

3,206

3,183

3,159

3,11

3,06

2,95

m

0,8

1,5

2

3

4

5

6

а

2,16

2,97

3,44

4,23

4,9

5,506

6,04

Н

10

15

20

30

40

45

50

а

0,68

1,01

1,355

2,02

2,7

3,03

3,37

Ки

0,449

0,550

0,620

0,671

0,709

0,740

0,765

а

3,8

2,54

1,9

1,52

1,27

1,09

0,95

Расчет ширины целика при выемке угля по простиранию

В случае разработки угольного пласта по простиранию, ширину целика можно найти по выражению:

где: - высота вскрышных пород в конце выработки, м;

- коэффициент учитывающий влияние угла падения пласта, д.ед.;

В свою очередь

где: - коэффициент Пуассона для угля; =0,24

- угол падения пласта, град. =80

а=3,171 м.

Государственное Образовательное Учреждение Высшего профессионального образования

Красноярская Государственная Академия

Цветных Металлов и Золота

Кафедра                                     Открытые горные работы__________

Группа                                                  ГО-00-1у___________________                 

Дисциплина               Разработка рудных и угольных месторождений

ОТЧЕТ

о лабораторной работе №2

Расчет ширины целиков. Выявление основных факторов, влияющих на _________________________ширину целиков_________________________

(тема лабораторной работы)

Преподаватель_______________________________Ромашкин Ю.В.                                      

                                                                       (Ф.И.О.)

Студент______________________________________Опрышко Д.С.

   (Ф.И.О.)

Красноярск 2002

                              (год)

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
879 Kb
Скачали:
0