Воздействие междуэтажного целика на лаву и выемочные штреки

16.03.2020

Рассмотрим следующий пример. На одном из участков шахтного поля с наклонным залеганием предусматривалась последовательная в нисходящем порядке разработка свиты пластов. При этом между этажами (ярусами) должны были оставлять целики. Для предотвращения утечек воздуха в выработанное пространство было бы достаточно принять их ширину равной 30 м. Однако в связи с высоким горным давлением предложили принять ширину целиков в 60 м, что соответствовало ширина их несущей части примерно 50 м.

Проектом предусматривалась последовательная отработка пластов лавами по простиранию. В каждом выемочном участке действовали одновременно две лавы, причем верхняя из них должна была опережать нижнюю на 100 м.

Пласты в свите залегали на неодинаковом расстоянии друг пт друга, поэтому пришлось проанализировать влияние междуэтажного целика при нескольких расстояниях между пластами (рис. 1.29). Мощность каждого пласта была принята равной 1,5 м. Исходя из средней глубины 900 м и средней плотности пород около 2,5 т/м3, определили, что геостатическое давление равно 22,5 МПа.

График распределения давления над призабойным пространством верхней лавы приведен на рис. 1.30. Его величина определяет поведение кровли в лаве. Если она превышает «нормальную» (за которую принято давление при отсутствии надработки и воздействия целиков на соседних пластах) больше чем на 30%, то следует ожидать повышенной интенсивности вывалов в призабойном пространстве лавы. В данном случае величина и положение максимумов давления определяются воздействием междуэтажного целика; чем меньше расстояние между пластами, тем ближе к вентиляционному штреку располагается максимум давления и тем меньше зона повышенного давления.

Изменение давления на вентиляционный штрек 1-й лавы в точки впереди ее на 30 м (1) в зависимости от мощности междупластья характеризуется графиком, приведенным на рис. 1.31, а. Его величина при мощности междупластья 16 и 64 м превышает «нормальное» (геостатическое) соответственно 3 и 1,1 раза. Оно играет существенную роль лишь в случае склонности почвы пласта к сильному пучению или при вывалах пород из кровли непосредственно в забое штрека.

Давление в 300 м за лавой определяется кривой 2 (см. рис. 1.31, а).

Прирост давления Ap между точками, расположенными в 30 м впереди и 300 м позади лавы, составляет в «нормальном» случае 113 МПа, которые можно принять за 100% (рис. 1.31, б). В условиях воздействия междуэтажных целиков прирост давления будет колебаться в пределах 97—194% в зависимости от расстояния между пластами. Величина его прироста определяет конвергенцию в выемочных штреках и сближение их боков, поскольку они пропорциональны повышению давления.

По кривой на рис. 1.31,6 можно также определить промежуточные значения прироста давления для мощности междупластья, изменяющейся от 16 до 64 м (с учетом воздействия второго подрабатываемого целика, расположенного в 32 м над верхней лавой).

Промежуточный штрек между одновременно отрабатываемыми лавами подвергается сильному воздействию от выступающего в выработанное пространство угла пласта у нижней лавы. Междуэтажные целики в наиболее неблагоприятном случае (при мощности междупластий 64 + 32 м) вызывают повышение давления на промежуточный штрек примерно на 30%. Нижний штрек в результате надработки горными работами по вышележащим пластам разгружен.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна