Давление на базисные выработки при приближении к ним фронта очистных работ

16.03.2020

На графике (рис. 1.47) показано распределение давления по оси проектируемой базисной выработки (без учета влияния самой выработки) при последовательной отработке трех выемочных участков, лавы которых, приближаясь к базисной выработке, не доходят до нее, например, на 40 м. При расстоянии между осью базисной выработки и остановленной лавой 40 м ширина «несущей» части целика будет соответствовать примерно 30 м. По характеру приведенных на рис. 1.47, а кривых можно сделать следующие выводы:

после отработки участка 1-й лавы максимальное давление на базисную выработку (линия А) составляет 1,4 р0, а после отработки всех трех выемочных участков — 2,1 р0 (линия С). Таким образом, максимальный прирост давления после отработки трех участков в (2,1—1) : (1,4—1) = 2,75 раза больше, чем после отработки первого участка;

давление на базисную выработку значительно возрастает уже тогда, когда лава второго участка находится еще в 130 м от границы оставляемого целика. Этим объясняется нередко наблюдаемое в практике явление значительной конвергенции в базисной выработке при приближении лав второго и третьего выемочных участков, хотя при отработке первого участка конвергенция была крайне незначительной или вообще отсутствовала.

На графике (рис. 1.48) приведены кривые максимального давления в наиболее неблагоприятном месте базисной выработки после отработки выемочного поля, вскрытого этой выработкой, в зависимости от наклонной высоты выемочного поля h и ширины В оставляемого целика. Они дают возможность оценить наибольший прирост давления на базисную выработку при любой ширине целика, оставляемого между фронтом очистных работ и базисной выработкой, и при любой наклонной высоте выемочного поля.

Примеры. 1. Проектируемая наклонная высота выемочного поля 500 м. Допустимый прирост давления на базисную выработку 50% (давление 1,5 р0).

По соответствующей кривой находим, что фронт очистных работ должен быть остановлен в 70+5=75 м перед базисной выработкой.

2. Лава первого выемочного участка (200 м) была остановлена в 50 м перед базисной выработкой. Три остальных выемочных участка отрабатываются лавами длиной также по 200 м, которые должны быть остановлены на том же расстоянии от базисной выработки. Каким будет наибольшее давление, действующее на базисную выработку?

Для ширины несущей части целика 50—5=45 м находим, что максимальное давление после отработки первого выемочного участка наклонной высотой 200 м составляло 1,25 р0, а после отработки трех остальных участков (суммарная наклонная высота 800 м) оно достигло 2 р0.

Выясним теперь, как будет изменяться давление на середину целика, ориентированного по падению пласта, если с обеих его сторон будут последовательно отрабатываться по три выемочных участка, лавы которых перемещаются по направлению к целику. Как и в предыдущем случае, при расчетах давления не учитывается влияние самой базисной выработки, проходящей по оси целика.

Распределение давления над осевой линией такого целика при различной расчетной его ширине характеризуется графиками (рис. 1.49). Сплошными линиями показаны кривые давления для ширины целика 20 и 120 м, штриховыми — для 40 и 200 м и штрих-пунктирными — для 80 м. Значения ширины целика относятся к его несущей части. Фактическая же его ширина с учетом 5-метровых раздавленных зон с обеих сторон должна быть на 10 м больше. По характеру кривых можно видеть, что с уменьшением ширины целика влияние наклонной высоты выемочного поля h становится все больше.

Кривые на графике (рис. 1,50) характеризуют изменение давления, действующего на среднюю часть целика при различной его ширине В и разной наклонной высоте выемочного поля h. Они позволяют оценить ожидаемое давление при любой ширине целика и любой высоте выемочного поля.

Примеры. 1. Проектируемая наклонная высота выемочного поля 480 м. Допустимое максимальное давление на базисную выработку 2,5 р0. По соответствующей кривой находим, что ширина целика должна составлять не менее 100+10 = 110 м.

2. При отработке обоих выемочных участков первого этажа (яруса) лавами длиной по 200 м был оставлен целик шириной 90 м. Два остальных этажа (яруса) также должны отрабатываться с обеих сторон целика лавами длиной по 200 м. Каково будет максимальное давление на базисную выработку, если ширину целика оставят такой же?

Для ширины несущей части целика 90—10—80 м находим, что максимальное давление после отработки первого этажа (яруса) составляло 1.75 р0, а после отработки двух остальных подэтажей оно возрастет примерно до 3,3 р0.

Примечание, Расчетные значения давления справедливы для вынимаемой мощности пласта 1,5 м и глубины 800 м. Их вполне достаточно для оценки ожидаемого давления на базисные выработки для тех частей шахтных полей, на которых в настоящее время ведутся очистные работы в Рурском бассейне. При большей глубине разработки и для пластов большей мощности, а также в условиях воздействия краевых частей соседних пластов и при разработке с закладкой выработанного пространства необходимы специальные расчеты.

Допустимая предельная величина давления (например, для установления расстояния, на котором следует остановить приближающуюся к базисной выработке лаву) может быть определена по поведению выемочного штрека того же пласта (пройденного до начала очистных работ) под воздействием опережающего опорного давления. Для этого следует использовать результаты производственных наблюдений за состоянием выемочных штреков и установить заранее характер изменения давления перед забоем лавы (рис. 1.51).

По двум кривым, которые отображают нарастание измеренной конвергенции К и расчетного давления р в точке А выемочного штрека, находящейся на расстоянии L от лавы, по мере приближения к ней забоя (см. рис. 1.51, б, слева) можно графическим путем построить характеристику состояния выемочного штрека, которая, как принято считать, справедлива и для базисной выработки того же пласта. Если известна расчетная зависимость давления на базисную выработку от расстояния до приближающейся лавы (см. рис. 1.51,б, справа), то для предельно допустимой конвергенции базисной выработки (например, К1 = 20%) можно определить расстояние х, на котором должна быть остановлена лава (в данном случае 60 м).

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