Определение распределения горного давления по данным измерений

Из теории свода давления можно получить некоторое представление о распределении горного давления в породном массиве, но не о развитии оседания пород во времени и росте давления в выработанном пространстве. Измерения, проведенные на шахте «Ноймюль», позволили получить данные о развитии оседания пород во времени и о возрастании давления в закладочном массиве, но не дали каких-либо сведений о напряженном состоянии пород кровли. Для разъяснения полученных данных о развитии процесса сдвижения пород во времени и о росте давления в выработанном пространстве пришлось вместо теории свода привлечь другую модель. Для этой цели вполне подошло представление о «псевдопластическом корытообразном перекрытии», опирающемся на краевые зоны окружающего выработанное пространство угольного массива и медленно опускающемся на закладочный массив.

На рис. 1.4, а общий вес породного массива над выработанным пространством принят за 100%. Измерив площадь фигуры под кривой давления на закладочный массив (рис. 4,б), получим, что закладочный массив воспринимает 38% веса столба пород. Таким образом, опоры корытообразного перекрытия должны воспринимать 62% веса породного массива над выработанным пространством. Указанный вес распределяется между опорами пропорционально расстояниям между соответствующей опорой и равнодействующей, которые равны в данном случае 295 и 355 м. Следовательно, 34% общего веса пород кровли над выработанным пространством пригружают краевую часть пласта перед очистным забоем, а 28% — противоположную опору (355 : 295 = 34 : 28).

Нагрузка от веса породного массива над выработанным пространством после отхода лавы от разрезной печи на 545 м составляет в пересчете на 1 м длины забоя 545 м х 20 МПа = 10900 МН/м. Из нее 34%, или 3700 МН/м, приходится на краевую часть пласта перед лавой.

Эту дополнительную нагрузку можно распределить на призабойную часть пласта в соответствии с результатами определения деформации поперечного сечения скважины (рис. 1.5). Таким образом получаем, что максимум опорного давления впереди лавы равен 60 МПа с добавлением 20 МПа от основного (геостатического) давления. Диаграмма распределения добавочного давления на опоры вокруг выработанного пространства, полученная при отработке третьего выемочного участка в выемочном поле, приведена на рис. 1.6.