Поддерж. очист. пр-ва целиками. Определение напряжений в нетронутом массиве горных пород при гористом рельефе поверхности
 Скачать 2.58 Mb.
|
Расчет устойчивости обнажений при разработке наклонных и крутых залежейНапряженно-деформированное состояние обнажений камер в залежах наклонного и крутого падения определяется совместным влиянием нормальных и касательных напряжений, возникающих в результате действия гравитационных и тектонических сил. Устойчивость боков и кровли камер зависит от строения и прочности пород, глубины работ, времени существования камер и других причин. Если висячий бок представлен слоистыми породами, то для определения предельного пролета обнажения применяют методы расчета свободно опертых или защемленных по контуру тонких плит (пластин). При этом в расчетах, как правило, плитообразную кровлю заменяют балкой с эквивалентным пролетом. Предельный пролет балки, наклоненной под углом а (угол падения рудного тела), предлагается определять по формуле  где ? — коэффициент ползучеети, учитывающий влияние времени на устойчивость пород висячего бока ?=0,7-0,9; h — мощность слоя непосредственной кровли, ап — предел прочности горной породы на растяжение; у — удельный вес пород кровли. На основании теории изгиба прямоугольных, жестких пластин в случае равномерно распределенной нагрузки, обусловленной только собственным весом плиты, наибольший прогиб будет в центре обнаженной кровли, а максимальный изгибающий момент имеет место в средней части длинной стороны. Расчеты, натурные наблюдения и лабораторные эксперименты показывают, что слои пород непосредственной кровли испытывают совместный изгиб и растяжение — сжатие, причем у основания камеры действуют сжимающие, а в верхней части — растягивающие напряжения. В том случае, когда обнажаемый висячий бок представлен однородными малотрещиноватыми породами его устойчивость определяется действием образующегося свода давления. Кровля камеры будет устойчивой, если соблюдаются условия: LK < I и // . < / (1пр — предельный пролет свода естественного равновесия). Величина /„„ устанавливается путем моделирования на эквивалентных материалах или производственных наблюдений. Ориентировочно его можно определять, пользуясь методом М. М. Протодьяконова или С. В. Ветрова (см. предыдущие параграфы). Заменяя свод давления плитой, толщина которой h = Ь, величину 1Щ, можно определить по методу тонких плит. Для оценки устойчивости обнажений нстрещиноватых пород висячего бока может применяться разработанный НИГРИ метод расчетных, функциональных характеристик при отработке рудных тел этажно-камерными системами в горно-геологических условиях шахт Кривбасса. Вследствие того, что породы висячего бока на границе с рудой имеют слоистое строение для расчетов устойчивых обнажений кровли рекомендуется метод эквивалентных пролетов В. Д. Слесарева. Значение эквивалентного пролета камер в залежах с углом падения 50-60° предлагается определять из выражения  где Lk, Нк — размеры обнажения висячего бока соответственно по простиранию и восстанию. Предельный эквивалентный пролет предлагается определять по формуле  где X — коэффициент, учитывающий напряженное состояние массива пород висячего бока, их структуру и прочность, Я — глубина разработки. Значение X определяется по данным геологических и маркшейдерских материалов, визуальных наблюдений и ультразвуковых замеров. После обработки материалов находятся зависимости эквивалентного пролета /я от Я, которые показывают, что с увеличением глубины эквивалентные пролеты камер уменьшаются. В разработанных НИГРИ методиках приведены номограммы для определения ширины камер и междукамерных целиков для конкретных условий подземных рудников Кривого Рога. За критерий устойчивости обнажения принято условие 1пр < /„ (где /„ — величина предельного пролета перед обрушением эквивалентного пролета наклонного обнажения пород висячего бока в камере находится расчетным путем по графикам методики НИГРИ или данным практики). |