Комбинированная разработка месторождений: Методические указания по выполнению лабораторных работ, страница 9

Рисунок 2.2 -  Схема образования обнажения при отработке камер

Аналогичное положение создается и при работе под искусственными целиками. Б. Л. Вольхин и др. /4/, наблюдавшие за кровлей отрабатываемых камер на Гайском руднике, свидетельствуют, что в первичных камерах в искусственной потолочине образуется свод обрушения высотой от 3,2 до 5,7 м. Отношение высоты свода обрушения к ширине камеры изменяется от 0,2 до 0,4. В процессе выпуска руды наблюдается развитие свода обрушения, высота которого увеличивается во времени и при незаложенных камерах может достигнуть через 25 месяцев -  15м. Отбойка руды в камерах второй очереди способствует увеличению высоты свода обрушения в 2,6 раза.

При отработке камер в четыре очереди наиболее сложна отработка камер последней очереди, однако и при отработке камер третьей очереди могут образоваться опасные купола в кровле из-за подконсольных пустот.

Искусственные целики по мере их возведения не заменяют естественные, не воспринимают их нагрузку, как предусмотрено проектом, поэтому опорное давление распределяется на все меньшем числе естествен ных целиков, разрушает их до начала отработки. Подтверждением этого являются обрушения поверхности на рудниках, совмещающих открытые и подземные работы и применяющих при подземной разработке системы с закладкой выработанного пространства. Таким примером служит обрушение на Тишинском руднике, происшедшее в январе 1974 г.

Отбойку руды в камере начали в январе и закончили в июне 1973 г. С января по октябрь 1973 г. перевыпуск составил несколько тысяч кубометров руды. В сентябре 1973 г. над камерой произошел вывал кровли и части северного борта объемом 1500-2000м³. В октябре 1973 г. после массового взрыва на карьере в районе камеры 20 произвели массовый взрыв серии скважинных зарядов общей массой 79 т ВВ в 24 очереди с максимальной массой ВВ в очереди - 3,5 т.

После взрыва, из-за сейсмического воздействия произошло новое обрушение кровли, объем которого установить не представилось возможным, так как все подходные выработки были завалены горной массой. Пустоту не обнаружили, пробурив контрольную скважину глубиной 32 м с уступа с отметкой 490 м карьера. Очередное обрушение кровли камеры произошло в декабре 1973 г. после взрыва заряда в 19 т в карьере на уступе с отметкой 520 м. В январе 1974 г. после взрыва заряда в 47 т на уступах с отметками 490, 505, 520 м (максимальная масса ВВ, взрываемого в одну очередь, составляла 3,7 т) над камерой 20 обрушение вышло на поверхность. Ширина воронки составляла 3-4 м, глубина - 20-25 м. Объем пустоты в этом районе составил 2600 м³ (см. рисунок 2.3.).

Рисунок 2.3 -  Схема выхода воронки обрушения в карьер на Тишинском руднике: 1 – камера, заложенная твердеющей закладкой; 2 – руда в массиве; 3 – выработки; 4 – обрушение; 5 – контур карьера; 6 – отбитая руда.

Расчет параметров этого обрушения дает возможность прогнозировать характер и величину обрушения над отрабатываемыми камерами (см. рисунок 2.4.).

Рисунок 2.4 - Схема к  прогнозированию обрушения над камерой.

Так, высота свода при ширине одиночной камеры 10 м по формуле будет:

,                                                                           (2.8)

(радиус кривизны r=1,05 принят  по данным В. В. Куликова при коэффициенте разрыхления =1,4)

Однако полного свода обрушения не образуется из за недостатка подкровельной пустоты.

                                                                   (2.9)

м.

Для заполнения подкровельной пустоты высотой 3,5 м обрушив шейся породой высота обрушения  должна составить при .

                                                                                                            (2.10)