Оценка устойчивости междукамерных целиков шахты № 65 Жезказганского месторождения
Характеристика и специфика камерно-столбовой системы разработки на рудниках Жезказгана. Обратный расчет прочности массива по факту разрушения междукамерных целиков, оценка их устойчивости. Диаграмма междукамерных целиков по коэффициенту запаса прочности.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2018 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
2 |
Труды университета |
Оценка устойчивости междукамерных целиков шахты № 65 Жезказганского месторождения
Г.Б. Абилдаева
Проблема повторной отработки является весьма актуальной для большинства пологопадающих месторождений, разрабатываемых камерно-столбовой системой. Это связано как с исчерпанностью балансовых запасов, так и с освоением новых технологий извлечения междукамерных целиков (МКЦ). рудник междукамерный целик
С 90-х годов ХХ в. разработка Жезказганского месторождения сопровождается повторной разработкой, при которой МКЦ извлекаются, а выработанное пространство погашается обрушением кровли. На практике широкое распространение получила наиболее производительная и дешевая технология извлечения МКЦ из выработанного пространства. Применение данной технологии возможно лишь при исключении опасности возникновения лавинообразного разрушения оставшихся целиков, что создает угрозу безопасности горных работ.
Основная задача на стадии проектирования повторной разработки состоит в оценке опасности возникновения цепной реакции разрушения МКЦ. При извлечении целиков максимальный прирост нагрузок приходится на целики, граничащие с зоной обрушения. Для безопасного ведения повторной разработки необходимо быть уверенным, что данные МКЦ не будут раздавлены повышенным горным давлением. Для оценки устойчивости оставшихся целиков в ходе повторной разработки необходимо иметь методики расчета нагрузок и располагать достоверными данными об их реальной прочности.
Самым надежным способом определения прочности МКЦ является метод обратного расчета по фактам их разрушения. Данный метод в качестве тестового испытания прочности целиков использует факт их разрушения горным давлением. Учитываются все влияющие факторы (масштабный эффект, реальная структура и трещиноватость массива, контактные условия, длительность нагружения и многие другие). Для этого необходимо знать исходное распределение нагрузок между целиками, оставленными после первичной разработки в выработанном пространстве, так как от этого зависит нагруженность МКЦ в ходе повторной разработки. Если происходит разрушение группы целиков, это означает, что фактические нагрузки на разрушенные МКЦ оказались предельными. Факт разрушения целика позволяет определить реальные прочности МКЦ и рудного массива (с учетом коэффициента формы и прочих факторов). Полученные данные о прочности рудного массива используются для оценки устойчивости оставшихся целиков.
Таким образом, прочность целика определяется не традиционным методом - умножением прочности пород в образце на ряд ослабляющих коэффициентов, а обратным расчетом нагрузки, при которой целик разрушился, и принятием этой нагрузки в качестве предельной для МКЦ.
В соответствии с требованиями по обеспечению безопасных условий проведения горных работ в подземных условиях необходимо проводить оценку устойчивости междукамерных целиков. Расчеты по оценке устойчивости МКЦ на горных предприятиях должны проводиться как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации месторождений. Устойчивость МКЦ является одним из важнейших факторов безопасности. Необходимость проведения мероприятий по оценке устойчивости МКЦ после отработки на заданном участке объясняется перераспределением напряжений в массиве.
Для расчета устойчивости МКЦ был использован коэффициент запаса прочности (КЗП), полученный для каждого целика методом обратного расчета с помощью программы «CPS».
На рисунке 1 приведена схема отработки рудников Жезказганского месторождения с применением камерно-столбовой системы.
Рисунок 1 - Камерно-столбовая система разработки на рудниках Жезказгана
В таблице 1 представлены исходные данные для оценки устойчивости МКЦ панели П-53бис шахты № 65.
Таблица 1 - Исходные данные для оценки устойчивости МКЦ, находящихся в критичном состоянии
|
№ МКЦ |
Высота, h, |
Площадь, F, м2 |
Координаты |
||
|
X |
Y |
||||
|
80 |
9,0 |
100,0 |
94 |
-64 |
|
|
79 |
9,0 |
100,0 |
110 |
-64 |
|
|
81' |
8,9 |
150,0 |
100 |
-80 |
|
|
81'-82 |
8,9 |
150,0 |
116 |
-80 |
|
|
76 |
8,9 |
133,5 |
136 |
-80 |
|
|
72 |
8,9 |
189,0 |
160 |
-80 |
|
|
83 |
7,0 |
129,5 |
134 |
-104 |
|
|
75 |
7,0 |
109,5 |
160 |
-100 |
|
|
62 |
8,6 |
119,0 |
200 |
-60 |
|
|
65 |
8,9 |
135,5 |
225 |
-60 |
|
|
66-67 |
15,8 |
308,0 |
250 |
-60 |
|
|
71 |
9,0 |
189,0 |
190 |
-80 |
|
|
53' |
7,0 |
126,0 |
200 |
-160 |
|
|
44' |
9,4 |
320,0 |
270 |
-160 |
|
|
52'-51' |
8,0 |
362,5 |
200 |
-190 |
Приведенные исходные данные вводим в программу «CPS».
В основе программы «CPS» лежат формулы для расчета коэффициента запаса прочности.
Коэффициентом запаса будем называть детерминированную величину, равную отношению математических ожиданий прочности и нагрузки:
(1)
Выясним зависимость между коэффициентом запаса и вероятностью разрушения V. При любых законах распределения и имеем:
(2)
где Sd(S) - стандарт распределения резерва прочности, равный корню квадратному из дисперсии DS.
Корреляционную связь между и считаем пока отсутствующей. Вероятность разрушения V можно выразить в виде:
(3)
(4)
значение представляет собой число стандартов Sd(S), укладывающихся в интервале от S = 0 до , т.е. это величина, обратная изменчивости резерва прочности:
(5)
В результате расчета в программе «CPS» получили устойчивость выделенных в исходных данных целиков с указанием разрушенных, слабых и устойчивых целиков.
Таблица 2 - Обратный расчет прочности массива по факту разрушения МКЦ
|
№ МКЦ |
уmax, МПа |
d/h |
v d/h |
Прочность массива руды в целиках, МПа |
|
|
80 |
47,2 |
1,3 |
1,12 |
42 |
|
|
79 |
58,4 |
1,3 |
1,12 |
52 |
|
|
81' |
54,6 |
1,6 |
1,25 |
44 |
|
|
81'-82 |
63,2 |
1,6 |
1,25 |
51 |
|
|
76 |
69,8 |
1,5 |
1,21 |
58 |
|
|
72 |
70,6 |
1,7 |
1,32 |
53 |
|
|
83 |
88,4 |
1,8 |
1,35 |
65 |
|
|
75 |
94,7 |
1,7 |
1,30 |
73 |
|
|
62 |
70,2 |
1,4 |
1,20 |
59 |
|
|
65 |
65,7 |
1,5 |
1,21 |
54 |
|
|
66-67 |
36,3 |
1,3 |
1,12 |
32 |
|
|
71 |
71,1 |
1,7 |
1,31 |
54 |
|
|
53' |
91,6 |
1,8 |
1,35 |
68 |
|
|
44' |
56,1 |
2,1 |
1,47 |
38 |
|
|
52'-51' |
61,5 |
2,7 |
1,64 |
38 |
|
|
сред знач |
52 |
||||
|
станд откл |
12 |
||||
|
вариация |
0,22 |
Полученные из обратного расчета прочности целиков данные мы вводим в программу «CPS» и выполняем расчет устойчивости МКЦ.
Результаты расчета фильтруем в соответствии с коэффициентом запаса прочности и строим диаграмму в программе «Excel» (рисунок 2).
Рисунок 2 -Диаграмма МКЦ по коэффициенту запаса прочности
Из рисунка видно, что из 38 целиков,17 целиков разрушены, 19 целиков ослабленные и только 2 целика устойчивые.
Учитывая, что данные вопросы определяют безопасность ведения горных работ при извлечении МКЦ из выработанного пространства, задачу оценки устойчивости целиков по фактам их разрушения следует считать актуальной.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Временная инструкция по расчету целиков при камерно-столбовой системе разработки с барьерными целиками для пологопадающих и наклонных залежей Джезказганского месторождения. Алма-Ата: ИГД АН КазССР, 1984.
2. Борщ-Компониец В.И., Ильин А.И. Характер распределения давления на поддерживающие целики в условиях Джезказгана / ОБНТИ Гидроцветмета. Сб. статей по горному делу. Вып. 3. М., 1962.
3. Макаров А.Б. Практическая геомеханика. М.: Горная книга, 2006.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика района и месторождения шахты "Денисовская". Геологическое строение пластов, тектоника. Оценка запасов и качества угля. Горно-геологические условия эксплуатации. Границы полей УДП "Денисовское". Выбор и обоснование системы разработки.
дипломная работа [391,5 K], добавлен 10.02.2017Механические характеристики горных пород. Отбор проб горной породы для физических испытаний. Определение предела прочности горной породы при одноосном сжатии, устойчивости и нагрузки на обделку подземных сооружений. Паспорт прочности горной породы.
лабораторная работа [184,6 K], добавлен 27.05.2015Анализ энергетической теории прочности. Определение предельного напряжения, коэффициента запаса прочности бурового рукава при различных рабочих давлениях с использованием формул Ламе для главных напряжений в толстостенной трубе при упругой деформации.
контрольная работа [973,6 K], добавлен 14.12.2014Состояние массива горных пород в естественных условиях. Оценка горного давления в подготовительных выработках. Схема сдвижения массива при отработке одиночной лавы. Виды разрушения кровли угольных пластов. Расчет параметров крепи очистной выработки.
учебное пособие [11,5 M], добавлен 27.06.2014Годовая производительность шахты. Вскрытие месторождения. Подготовка этажа. Применяемые системы разработки. Транспортировка руды и породы. Вентиляция шахты. Энергоснабжение, освещение и пневмохозяйство. Водоотлив. Выбор и обоснование системы разработки.
дипломная работа [208,8 K], добавлен 28.10.2008Техническая характеристика бурильных труб. Описание процесса бурения, использование инструмента и материалов. Определение положения "нулевого" сечения КБТ. Оценка запаса прочности и критерии подбора труб. Определение действующих напряжений в породах.
контрольная работа [387,9 K], добавлен 14.12.2010Оценка месторождения. Горно-геологическая и экономическая характеристика рудного месторождения. Расчет себестоимости конечной продукции горного производства. Расчет экономического ущерба от потерь и разубоживания руды при разработке месторождения.
курсовая работа [59,4 K], добавлен 14.08.2008Условия залегания мощных пластов Кузбасса. Специфика условий горных работ на шахте "Распадская-Коксовая". Использование камерно-столбовой системы при отработке целика угля неправильной формы. Отработка угольных пластов короткими очистными забоями.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 05.05.2015Анализ технологичности месторождения, геологическая характеристика, границы, запасы. Горно-геологические условия разработки месторождения и гидрогеологические условия эксплуатаций. Управление состоянием массива горных пород вокруг очистного забоя.
курсовая работа [705,3 K], добавлен 09.12.2010Описание работы с колонной бурильных труб, использующихся при бурении скважины. Техническая характеристика бурильных труб. Бурение с дополнительной нагрузкой КБТ. Проведение расчетов по определению возникающих напряжений, оценка запаса прочности труб.
контрольная работа [910,4 K], добавлен 14.12.2010Оценка устойчивости пород на контуре сечения выработки. Расчёт прочности крепи, составление паспорта крепления. Обоснование и расчёт параметров вспомогательных процессов. Разработка графика цикличной организации работ, технико-экономических показателей.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 14.12.2010Определение основных балансовых запасов месторождения. Порядок расчета физико-механических свойств горных пород и горно-технологических параметров. Вычисление напряжений и построение паспорта прочности. Расчет и анализ горного давления вокруг выработки.
курсовая работа [282,6 K], добавлен 08.01.2013Геолого-геофизическая характеристика Керновского газоконденсатного месторождения, фильтрационно-емкостные свойства; нефтегазоносность района, перспективы. Оценка влияния разработки скважин на уровень дневной поверхности; технико-экономические показатели.
дипломная работа [5,0 M], добавлен 31.05.2012Горно-геологическая характеристика поля шахты "Ерунаковская-VIII" Новокузнецкого района Кемеровской области. Расчет добычных работ месторождения. Проектирование электроснабжения шахты и расчёт электроснабжения участка. Обзор рынка проходческих комбайнов.
дипломная работа [636,6 K], добавлен 10.07.2015Анализ практики применения комбинированной технологии на рудниках. Геология месторождения, параметры залегания рудной залежи. Запасы карьерного поля. Горное оборудование, применяемое при разработке. Преимущества комбинированной разработки месторождения.
курсовая работа [74,0 K], добавлен 14.10.2012Сведения о месторождении Амангельды: структура и геологический разрез, газоносность. Система разработки месторождения. Подсчет запасов газа и конденсата. Оценка и эксплуатация скважин. Технико-экономические показатели разработки газоносного месторождения.
дипломная работа [6,0 M], добавлен 02.05.2013Геолого-физическая характеристика залежей месторождения. Физические свойства пластовых жидкостей. Анализ выработки запасов нефти. Проектирование бокового горизонтального ствола и процесса разработки скважины с помощью математического моделирования.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 05.03.2015Краткая геологическая и гидрогеологическая характеристика шахтного поля. Вскрытие месторождения и применяемые системы разработки. Расчет производственной мощности шахты "Обуховская". Планирование производства, труда и зарплаты на исследуемой шахте.
курсовая работа [157,7 K], добавлен 21.10.2010Проведение на электронных вычислительных машинах имитационных лабораторных испытаний горных пород и определение их механических свойств (пределов прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона). Теории определения прочности горных пород Кулона-Мора.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 27.06.2014Методы и технологии обеспечения эффективности и безопасности разработки Комаровского месторождения золотосодержащих руд на основе систематического инструментального контроля за состоянием устойчивости прибортовых массивов карьера и деформациями отвала.
курсовая работа [220,0 K], добавлен 25.04.2017
