Ознакомление с механическими процессами, протекающими в массиве горных пород при разработке месторождений полезных ископаемых, страница 5

Таблица 3

Значение коэффициента Е

Глубина, м                      200      300      400      500      600      700      800      900 1000

Е                     0,93     0,79     0,71     0,64     0,57     0,52     0,48     0,45 0,43

Для шахт Кузбасса ₀ =70 в неподработанной и ₀ = 65 в подработанной толще пород.

Максимальный размер зоны опорного давления r_k , в покрывающих породах при = 0 приближенно равен:

                                                                           r_i 1,6l_i ,                                        (7)

а при > 0„:

                                                                      r_ki 1,6l_i cos,                               (8)

где l_i – протяженность зоны опорного давления в соответствующем направлении.

Размер зоны опорного давления в подстилающих породах r_n определяется по формуле:

                                                                                   r_ni  r_ki  p                                 (9)

где значение коэффициента р определяется из таблицы 4 в зависимости от отношений:

max и rk ,     (10) li           li

где           – максимальное оседание земной поверхности над

max

границей выработанного пространства; l_i – протяженность зоны опорного давления в соответствующих направлениях.

Таблица 4

6. Расчет расстояния до точки максимума опорного давления

Определение расстояния до точки максимума опорного давления а_i производится в несколько этапов.

Сначала вычисляется приведенная глубина разработки H_nр

по формуле:

H_прi  (1 ¹ ^2x0)Hi , (11) 2         2L

где 2x₀ – размер выработанного пространства по падению (длина очистного забоя), м; при разработке щитовой системой 2x₀ – наклонная длина щитового столба между вентиляционным и первым параллельным штреками, м; 2L. – отработанная длина выемочного столба по простиранию (при системе разработки длинными столбами по простиранию) и отработанная длина выемочного поля при щитовой системе разработки, м; H_i, – соответствующая глубина ведения горных работ, м.

Определяется безразмерный параметр Д по формуле:

Н^сж_пр ²2^хh⁰ ,      (12) Д 

где _сж– прочность угля на сжатие, Па; 2h – нормальная мощность разрабатываемого пласта, м, (2h = m).

Находится параметр сдвижения g из выражения:

                                                                                  g        ^x0         ,                         (13)

Hпрctg3

где х₀ – половина длины очистного забоя, м.

Если найденное значение g > 1 , то принимается g = 1. При g = 0 зона обрушения пород кровли отсутствует.

По вычисленным значениям Д и g из табл. 5 определяется безразмерный параметр .

Найдя указанные выше параметры Д, g и δ, величину a_i определяют по следующим формулам:

а_i  x₀_i , м при g <1,

                                                   а_i _iН_прictg_i , м при g = 1.               ⁽¹⁴⁾

Таблица 5

Значение параметра 

g	                   Значение при Д    сж 22хh0 ,и соответствующем g Нпр
	5	20	40	60	100	160	240	340
g = 0	0,4225	0,1655	0,1050	0,0764	0,0571	0,0384	0,0299	0,0225
g = 0,25	-	0,1530	0,0965	0,0741	0,0526	-	0,0288	0,0235
g = 0,5	-	0,1420	0,0893	0,0684	0,0482	0,0352	0,0267	0,0214
g = 0,75	-	0,129	0,0822	0,0627	0,0449	-	0,0246	0,0194
g = 1	-	-	-	-	0,0373	0,0267	0,0325	0,0173

7. Расчет максимальных напряжений в зоне опорного давления

Напряжение в точке максимума опорного давления составит:

                                                            maxi HiDii сжd , кг/м2,             (15)