4.1. Расчет несущей способности породного предохранительного целика

Данные для расчета предохранительного целика.

Н₀ = 900 м

m₀ = 20 т

Е = 2,53_*10⁴ МПа

Е = 1,64_*10⁴ МПа

v = 0,2

= 14,8 МПа

Глубина ствола

Масса подъемного сосуда

Объемный вес породы целика

Модуль упругости породы (парал.)

Модуль упругости породы (перпенд.)

Коэффициент Пуассона

Исходное предельное напряжение сдвига

Расчётная схема к определению несущей способности предохранительного целика для скипового подъёма приведена на рис. 4.2.

Периметр наиболее опасного сечения составит:

где а_с и b_c – параметры основания подъемного сосуда, м;

d – расстояние от границы породного целика до боковой поверхности основания подъемного сосуда, м.

Высоту породного целика определяем из условия и составит .

Ширину целика определяем из условия и принимаем

Энергию удара определим по формуле:

Определение массы породного предохранительного целика.

Исходя из принятых параметров, вес целика будет равен:

т

где S_ц – площадь занимаемая породным целиком в стволе, м²;

- объёмный вес породы целика, т/м³

Определение КПД удара.

Исходя из соотношения веса породного целика и массы клети, определим КПД удара:

Определение перемещения по наибольшему опасному сечению.

где – приведенная высота сегмента целика, м.

Определение динамической силы, воздействующей на породный целик по наиболее опасному сечению.

Определение расчетного касательного напряжения (напряжения сдвига).

Расчетное касательное напряжение сдвига по наиболее опасному сечению породного предохранительного целика, вызываемое ударом скипа, определяется из условия

Тогда условие прочности породного целика должно удовлетворять условию:

2,12 МПа < 2,5 МПа

Таким образом, условие прочности при падении 6,5- тонного скипа с высоты 1210 м можно считать обеспеченным.

4.2. Технология ликвидации породных целиков

Ликвидацию породных предохранительных целиков разрешается производить только после окончания углубки и армирования вновь пройденной части ствола при остановленном подъеме. Она осуществля­ется несколькими способами в зависимости от схемы углубки и конструкции породного целика. Для нашего способа выберем следующую схему:

- сверху вниз заходками 1-2 м. Бурение шпуров ручными перфора­торами. Взорванная порода через бадьевой проем падает вниз на приемный полок (см. рис. 4.4 А).

- снизу вверх с помощью скважинных зарядов ВВ малого диаметра (52-65мм). Взрывание скважинных зарядов ведут в направлении бадьевого проёма заходками на всю высоту породного целика (рис. 4.4, Б)

Взорванная порода падает на приемный полок, который сооружают на 2.5 – З.5 м ниже основания породного целика на балках перекрытия, применявшегося при углубке ствола.

Несущая конструкция полка состоит из двутавровых балок ЗО-50, которые опираются на крепь ствола. Шаг установки балок принимается обычно 0.6 – 1.2 м. По балкам укладывают сплошной деревянный настил из 1-2^х рядов круглого или пиленого леса. Деревянный настил сверху закрывают металлическим листом толщиной 5-6 мм и производят задел­ку швов по всему периметру ствола.

В целях снижения динамического воздействия на приемный полок газообразных продуктов взрыва и падающей разрушенной породы на его поверхности сооружают защитное амортизирующее покрытие в виде раз­рыхленной породы или отсева. Мощность амортизирующего слоя прини­мают 150-500 мм.