|
Расчет устойчивости пород и нагрузок на крепь при проведении подготовительных выработок
Для условий месторождения Хандиза, представленного изверженными породами, величина смещения пород в контуре поперечного сечения выработки представлена в табл. 11.
Таблица 11.
Категория устойчивости пород
|
Оценка состояния устойчивости
|
Величина смещения U, мм
|
I
|
Устойчивые
|
До 20
|
II
|
Средней устойчивости
|
20 - 100
|
III
|
Неустойчивые
|
100 - 200
|
IV
|
Сильно неустойчивые
|
Свыше 200
|
Величину смещения U для горизонтальных и наклонных выработок, расположенных в осадочных или изверженных породах и вне зоны влияния очистных работ определяется по формуле:
, где
Uт - смещение пород, мм, принятое за типовое, определяемое по номограммам рис. 1. в зависимости от расчетного сопротивления пород сжатию Rс и расчетной глубины расположения выработки Нр , равное 180 мм.
Нр- расчетная глубина размещения выработки, м, определяемая по формуле:
, где
Н- проектная глубина размещения выработки или ее участка, м;
k- коэффициент, учитывающий отличие напряженного состояния массива горных пород по сравнению с напряженным состоянием, вызванным собственным весом толщи пород до поверхности, принимаемым равным 1 для обычных горно-геологических условий либо устанавливаемый экспериментально; для районов, подверженных движениям земной коры и в зонах тектонических нарушений, при отсутствии экспериментальных данных k принимается равным 1,5.
Рис. 1. Номограммы для определения типового смещения пород Uт
Максимальная проектная глубина выработок составляет 350 метров
k - принимаем равным 1.
Таким образом, расчетная глубина размещения выработки составит:
Rc= , где
R- среднее значение сопротивления пород в образце одноосному сжатию, устанавливаемое экспериментально по результатам испытаний образцов пород, МПа.
kc- коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность массива пород поверхностями без сцепления либо с малой связанностью (зеркала скольжения, трещины, глинистые прослои и др.) принимаемые по табл.12.
Таблица 12.
Расстояние между поверхностями ослабления пород, м.
|
Коэффициент kc
|
более 1,5
|
0,9
|
от 1,5 до 1
|
0,8
|
от 1 до 0,5
|
0,6
|
от 0,5 до 0,1
|
0,4
|
менее 0,1
|
0,2
|
По данным исследований физико-механических свойств горных пород месторождения Хандиза сопротивление рудовмещающих пород в режиме одноосного сжатия составляет 34- 73 МПа. Для расчетов принимается 58 МПа. Расстояние между поверхностями ослабления принимается 0,1 м.
Rc=26 МПа.
- коэффициент влияния угла залегания пород и направления проходки выработки относительно простирания пород или основных плоскостей трещиноватости, определяемый согласно табл. 13.
kθ – коэффициент направления смещения пород: при определении смещений со стороны кровли и почвы (в вертикальном направлении) kθ =0,7.
ks- коэффициент влияния размера выработки, определяемый по формуле
ks=0,2(b-1), где
ширина выработки в проходке.
ks=0,43.
Таблица 13.
Направление проходки выработки
|
Коэффициенты kα и kθ при углах залегания пород α или основных плоскостей трещиноватости, град.
|
До 20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
Св.70
|
Kα
|
kθ
|
kα
|
kθ
|
kα
|
kθ
|
kα
|
kθ
|
kα
|
kθ
|
kα
|
kθ
|
По простира-нию
|
1,00
|
0,35
|
0,95
|
0,55
|
0,80
|
0,80
|
0,65
|
1,20
|
0,60
|
1,70
|
0,60
|
2,25
|
Вкрест простирания
|
0,70
|
0,55
|
0,60
|
0,80
|
0,45
|
0,95
|
0,25
|
0,95
|
0,20
|
0,80
|
0,15
|
0,55
|
Под углом к простира-нию
|
0,85
|
0,45
|
0,80
|
0,65
|
0,65
|
0,90
|
0,45
|
1,05
|
0,35
|
1,10
|
0,35
|
0,95
|
kв - коэффициент воздействия других выработок, для одиночной выработки принимаем kв=1.
С учетом влияния соседних выработок kв =2,2.
kt - коэффициент влияния времени возведения крепи. Для выработок, срок службы которых менее 15 лет принимается по графику рис. 2. При сроке службы до 1 года kt - 0,9.
Рис. 2. Графики для определения коэффициента kt- при t от 1 года до 15 лет
В результате расчетов по приведенной методике величина смещения получена равной U=43 мм для одиночной выработки и U=118 мм с учетом влияния соседних выработок. Согласно полученным расчетам породы относятся ко II категории устойчивости (среднеустойчивым). В породах такого рода необходимо устанавливать крепи поддерживающего типа.
Do'stlaringiz bilan baham: |
