Комбинированная разработка месторождений: Методические указания по выполнению лабораторных работ, страница 6

При расчете параметров обрушения можно заменить прямоугольник, принятый за основание тела обрушения, эллипсом с главными осями b и L, что приведет к еще большему увеличению запаса прочности.

При выходе воронки провала на поверхность для безопасного ведения работ принимаем ее площадь не менее площади блока, вызвавшего эту воронку обрушенного.

Рассмотренные случаи развития обрушения и расчета его параметров более характерны для пологих месторождений, но имеют место и для залежей крутого и наклонного падения. Особенностью обрушения над наклонной залежью является его преимущественное развитие в сторону висячего бока. Обрушающиеся породы в первую очередь пригружают лежачий бок, а висячий консольно зависает, обрушается или сползает в отработанное пространство, расширяя площадь воронки провала. Так как относительный обьем сползания растет по мере отработки залежи, увеличение глубины воронки замедляется и вообще может прекратиться.

Приемлемость  ранее приведенных расчетов подтверждается наблюдениями за обрушением на рудниках (Миргалимсайском – падение 20-60⁰; Первомайском в Кривбассе – 80⁰; Тырныаузском – 50 – 90⁰), результатами анализа большого числа исследований по сдвижению земной поверхности под влиянием подземной разработки /2/.

Для определения параметров воронки провала или потолочины найдем условие выхода обрушения на поверхность, учитывая, что над элементарным участком обрушение может происходить только над всей площадью.

Из формулы (1.2) при h_в= 0 (обрушение достигло поверхности без образования воронки провала) получим

,                                                                                                            (1.24)

Аналогичную зависимость имеем, приняв в формуле (1.7) h_об=H (обрушение распространяется на всю высоту налегающих пород). Во всех точках, где соотношение

                                                                                                            (1.25)

обрушение выйдет на поверхность с образованием воронки (при k_р=1,2 обрушение вызовет появление воронки провала на поверхности, когда мощность налегающих пород H меньше пяти высот выработанного пространства: аналогично при k_р = 1,14 имеем H<7,14m). Определив в характерных точках отношение  и соединив все точки по периметру, внутри которого соблюдается условие (1.25), получим контур воронки возможного обрушения.

Над точками, где H <m / (k_р – 1), по формуле (1.2) определим глубину воронки, а над точками, где

,                                                                                                            (1.26)

по формуле (1.8) найдем мощность оставшейся потолочины. Соединив точки с одинаковыми и близкими значениями, получим планы изомощностей потолочины над выработанным пространством и изоглубин воронки провала поверхности.

Этот способ определения зон обрушения применим как для отдельных крупных блоков, так и для отработки целых районов, где возможно образование нескольких воронок провала.

Для безопасности ведения работ при расчетных контурах воронок провала следует предусматривать охранные бермы, определение которых производится в зависимости от угла обрушения пород, слагающих борта воронок. Бермы должны строиться не от уровня днища блока, а от расчетного уровня заполнения воронки при .

Когда выше отрабатываемого участка находится ранее отработанный блок с обрушившимися породами кровли, принимают вторичный коэффициент разрыхления, равный 1,04-1,10.

Если выработанное пространство имеет сложное геометрическое строение, т.е. площади сечения его на разных высотах значительно отличаются друг от друга, то все расчеты ведут через полные объемы налегающих пород и выработанного пространства по формулам (1.2),  (1.4), (1.14).