6.3. Целики для охраны вытянутых объектов

При построении целиков для охраны вытянутых объектов, расположенных по диагонали относительно простирания пласта (например, целик для охраны железной дороги), можно использовать метод вертикальных разрезов, которые строят перпендикулярно линии бермы в характерных местах объекта. На этих разрезах используют углы  и , не совпадающие с разрезами вкрест простирания и составляющие углы  с направлением простирания пластов:

; (6.2)

, (6.3)

где  и  – углы сдвижения в главном сечении мульды вкрест простирания пластов;  – угол сдвижения в главном сечении мульды сдвижения по простиранию;  – острый угол между направлением разреза и линией вкрест простирания (или острый угол между линией простирания и соответствующей линией границы бермы).

Если  = 0, то , аналогично находим, что , т.е. получаем углы сдвижения в главном сечении мульды вкрест простирания пластов. Если  = 90, то , аналогично , т.е. получаем углы сдвижения в главном сечении мульды по простиранию пластов.

При построении целика для охраны железной дороги использованы разрезы I-I, O-II, O-III, O-IV и V-V (рис.38). На каждом разрезе по углам  и  с учетом размера бермы определяют границы целиков со стороны восстания и падения пласта и откладывают горизонтальные размеры целика в плане. Соединяя на плане плавными линиями полученные точки, определяют контур целика 1-2-3-4-5-5-4-3-2-1, ограниченного по падению изогипсой безопасной глубины Н_б (рис.38).

Значения величин q_i и l_i, получаемые на разрезах графически, в способе перпендикуляров определяют аналитически, т.е. вычисляют.

6.4. Способ перпендикуляров

Иногда вместо метода вертикальных разрезов применяют метод перпендикуляров, в котором размеры целика на плане в плоскости соответствующего разреза (см. рис.38) определяются аналитически. Длину перпендикуляра к берме можно выразить так: в сторону восстания пласта

; (6.4)

в сторону падения пласта

, (6.5)

где Н – глубина залегания пласта от земной поверхности под точками контакта коренных пород и четвертичных отложений, определяемых углом ;  – острый угол между линией простирания пласта и соответствующей стороной охраняемой площади;  и  – углы сдвижения в плоскости перпендикуляров, рассчитываемые с помощью формул (6.2) и (6.3).

6.5. Целики для защиты вертикальных стволов

Границы предохранительных целиков для вертикальных шахтных стволов определяются от границ охраняемой площади, включающей копры, надшахтные здания, здания подъемных машин и берму.

Границы предохранительных целиков для вертикальных главных и вентиляционных стволов с жесткой крепью, оборудованных постоянным подъемом, определяются на вертикальных разрезах от границ охраняемой площади линиями пересечения пластов плоскостями, проведенными (рис.39):

 в наносах и мезозойских отложениях под соответствующими углами сдвижения;

 в коренных породах до глубины Н₀ и ниже глубины 1,2Н_с (Н_с – глубина ствола) – под углами сдвижения;

 в коренных породах от глубины Н₁ (если угол падения пластов   45) или Н₂ (если   ) до глубины 1,2Н_с – под граничными углами;

В интервале глубин Н₀ – Н₁ (при   ) или Н₀ – Н₂ (при   ) границы целиков определяются по «средним линиям» (линии А₁Б₁ и А₂Б₂ на рис.39). Численные значения Н₀, Н₁ и Н₂ приведены в Правилах. Рассмотрим условия необходимости оставления у нижних границ предохранительных целиков-упоров и способы их построения.