Главная Коллекция "Revolution" Геология, гидрология и геодезия Расчет междукамерных целиков в зоне влияния солеотвала

Расчет междукамерных целиков в зоне влияния солеотвала

Степень нагружения междукамерного целика как важнейший показатель, определяющий условия безопасной разработки Верхнекамского месторождения калийных солей. Обоснование поправочного коэффициента, корректирующего этот параметр в краевой части солеотвала.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 24.04.2019
Размер файла 66,1 K
рефераты на заказ со скидкой

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/

Расчет междукамерных целиков в зоне влияния солеотвала

Одним из важнейших показателей, определяющих условия безопасной разработки Верхнекамского месторождения калийных солей, является степень нагружения междукамерного целика. Расчетное значение данного показателя определяется согласно нормативному документу - «Указания по защите рудников от затопления…..» [1]:

, (1)

где С, [C] - соответственно расчетная и допустимая степень нагружения целика; - объемный вес пород (=2,2 тс/м3); - максимальное значение расстояния от земной поверхности до кровли целиков; a - ширина очистных камер; b - ширина междукамерных целиков; п - расчетная несущая способность целиков;

Коэффициент , корректирующий расчет степени нагружения целиков в зоне влияния солеотвала, вычисляется по формуле:

= 1 + , (2)

где ms - коэффициент, характеризующий положение рассматриваемого участка отработки относительно контура солеотвала (в зоне влияния, расположенной за контуром солеотвала, ms = 1; под солеотвалом ms = 2); s - параметр, определяемый отношением ширины зоны влияния солеотвала (на уровне кровли отрабатываемого пласта) к ширине основания солеотвала на земной поверхности; s - объемный вес солеотвала (при отсутствии исходных данных принимается s = 1.9 тс/м3); Hs - расчетная высота солеотвала.

Целью исследований являлось обоснование поправочного коэффициента, корректирующего степень нагружения междукамерных целиков в краевой части солеотвала в зависимости глубины разработки и параметров солеотвала (высоты и характерного линейного размера).

Для установления взаимосвязи между величиной степени нагружения междукамерных целиков, параметрами очистных работ и солеотвала выполнялось многовариантное математическое моделирование напряженно-деформированного состояния междукамерных целиков. Принципиальная расчетная схема задачи представлена на рис. 1. В расчетах принималось, что в пределах моделируемого пространства отработаны запасы сильвинитовых пластов. Рассматривалась периодическая система междукамерных целиков, находящихся в зоне полной подработки. Численная реализация расчетной схемы производилась по стандартному алгоритму метода конечных элементов [2].

Для Верхнекамского месторождения величина зоны влияния солеотвала на уровне отрабатываемого пласта вычисляется по формуле:

, (3)

где - угол, определяющий пространственное положение зоны влияния солеотвала, принимается равным углу разрывных нарушений,  = 600 (рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная схема расчета

Определение расчетной степени нагружения методами математического моделирования основывалось на установленном количественном соответствии между данным показателем и максимальным значением относительной величины интенсивности напряжений , достигаемым по всей ширине (высоте) междукамерного целика в средней части его вертикального сечения [3]:

. (4)

Параметр отражает особенности напряженного состояния междукамерных целиков, обусловленные разнообразием горно-геологических и горнотехнических условий камерной системы разработки, и может использоваться для оценки степени нагружения междукамерных целиков, находящихся в сложных условиях деформирования.

Расчет критериального параметра K производится по формуле:

, (5)

где - интенсивность касательных напряжений, определяемая величиной второго инварианта девиатора напряжений; - прочность пород в массиве.

Выполненные результаты показали, что сама формула «Указаний…» [1], определяющая расчет корректирующего коэффициента (выражение (3)) вполне пригодна для использования. Уточнения требуют лишь величина параметра ms, характеризующая положение рассматриваемого участка отработки относительно контура солеотвала и размер зоны его влияния.

Уточнение может быть проведено двумя путями: по максимальным значениям коэффициента и по его средним величинам. Схема этих двух подходов иллюстрируется на рис. 2. При этом в обоих случаях размер краевых зон влияния солеотвала (внутри и вне контура) рекомендуется принять равным 2L, где L рассчитывается по формуле (3).

При кусочно-линейной аппроксимации результатов математического моделирования по максимальным значениям коэффициента параметр ms будет определяться следующими величинами: под центральной частью солеотвалом ms=2; в краевой части шириной 2L внутри контура солеотвала, ms =1,7; в краевой части шириной 2L вне контура солеотвала ms =1.

При аппроксимации по средним значениям коэффициента : под центральной частью солеотвала ms=2; в краевой части шириной 2L внутри контура солеотвала, ms =1,53; в краевой части шириной 2L вне контура солеотвала ms =0,84.

Таким образом, результаты многовариантного математического моделирования позволяют скорректировать методику расчета степени нагружения междукамерных целиков на участках отработки, подверженных влиянию солеотвала.

СПИСОК Литературы

междукамерный целик нагружение поправочный коэффициент

1. Указания по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей : технолог. регламент / ВНИИГ. - СПб., 2008. - 88 c.

2. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. - М.: Мир, 1975. -

3. Барях А.А. К расчету устойчивости целиков при камерной системе разработки / А.А. Барях, Н.А. Самоделкина // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2007. - № 1. - С. 11-20.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены