Комбинированная разработка месторождений: Методические указания по выполнению лабораторных работ, страница 13

Как было сказано ранее, при отработке камер второй очереди нагрузка на оставшиеся естественные целики увеличивается, так как искусственные в этот период из-за отсутствия сцепления с кровлей практически нагрузки не несут. Давление налегающей толщи пород перераспределяется на оставшиеся естественные целики, что при недостаточном запасе прочности может привести к их разрушению. Искусственные целики в этот период играют роль упрочняющих подпорных стенок естественных целиков, увеличивая их прочность. Это влияние учитывают при расчетах через коэффициент упрочнения рудного целика закладкой у, который по данным М. И. Агошкова и А. Л. Требукова принимают равным 1,6 при условии, что рудный целик имеет закладку с обеих сторон. Формула коэффициента запаса (3.11) примет вид

.                                                                                                            (3.12)

Расчет параметров  искусственного целика производится аналогично рудному по формуле (3.6).

При отработке камер последней очереди нагрузка переходит на искусственные целики, и они превращаются из отдельных опор-целиков в целик-плиту, прочность которой возрастает в несколько раз по сравнению с отдельными опорами. Во избежание осложнений интенсивность отработки и закладки камер последней очереди должна быть максимально высокой, так как искусственные целики не обладают достаточной упругостью и прерывность процесса закладки приводит к ухудшению однородности и прочности массива. При необходимости сохранить поверхность применяют закладку, обладающую минимальными компрессионными свойствами- твердеющую закладку, бетонную.

По Г.С. Кириченко, развитие напряжений в искусственном бетонном целике происходит следующим образом. Сначала бетон под нагрузкой уплотняется без видимых деформаций, в основном за счет более слабых прослоев. Максимальное уплотнение происходит при нагрузках, равных 0,5 - 0,6 от разрушающих. Бетон приобретает упругие свойства (модуль упругости Е= (1,6, 52) 10⁴ Па, коэффициент Пуассона = 0,2-0,3). При слоистости (отношение слабого прослоя к толщине монолитного бетона), равной 0,02, прочность снижается на 10%, при 0,05 - на 25%, а при 0,3 - на 50%. Уменьшение площади контакта целика с кровлей до 15 % приводит к снижению его прочности в 5 раз. После уплотнения, при дальнейшем увеличении нагрузки, бетонный целик начинает деформироваться, появляются трещины. При нагрузке 0,6 - 0,75 от разрушающей возникают необратимые пластические деформации.

При отработке камер прочность искусственных целиков с одной обнаженной плоскостью, несмотря на плохое сцепление с породами, увеличивается в среднем в 1,6 раза по сравнению с прочностью при одноосном сжатии /4/.

Нормативную прочность закладки для данных условий можно определить из формулы (3.12)

 ^,                                                                                                                                                                   (3.14)

где Н' - высота свода давления, м.

H^' = 0,5(2n₁ +1)b/ctg ,                                                                                                            (3.15)

где n,= число камер в пролете; b - ширина камеры, м; - угол обрушения налегающих пород.

Определение высоты свода давления производим по результатам исследования закономерностей обрушения налегающих пород данного месторождения. На последней стадии отработки закладка образует сплошной массив, и на нее воздействует полный вес налегающих пород, Н'=Н.

Контрольные вопросы

1.  Назовите ученых,  занимающихся вопросами расчета целиков.

2.  Назовите параметры, входящие в расчет параметров целиков по методике института НИГРИ.

3.  Назовите параметры, входящие в расчет параметров целиков по методике института ВНИМИ.

4.  Охарактеризуйте процесс развития напряжений в искусственном целике по Г.С. Кирпиченко.  

Задача.

Определить ширину камеры и ширину рудных целиков при следующих исходных данных