5. Методика расчета показателей для скальных месторождений

   1. Геологическая характеристика участка

Данный раздел формируется на основании отчета по «Первой производственной практике» и является основой информации для проектирования.

В разделе подробно описывается участок для которого осуществляется проектирование, его расположение в шахтном поле, есть ли на участке геолого-разведочные скважины, приводится подробное описание геологического строение продуктивных пластов с указанием мощностей, а так же подробное описание всех вышележащих пластов до земной поверхности. В этом же разделе приводится геологическая колонка продуктивной толщи.

В разделе должен быть проведен анализ строение водозащитной толщи и сделано заключение о наличие аномалий в строение ВЗТ. На основании этого делается заключение об условиях отработки пластов полезного ископаемого.

2. Вскрытие и подготовка участка.

В разделе приводится подробное описание вскрытия участка: какими выработками, и по каким пластам вскрыт, длина и ширина выработок, их назначение, месторасположения на участке, какими комбайнами пройдены вскрывающие выработки, ширина целиков между ними.

3. Проверка сближенности отрабатываемых пластов.

Два смежных отрабатываемых пласта являются сближенными, если мощность междупластья m_n измеряемая от почвы камер верхнего пласта до кровли камер нижнего пласта, меньше допустимой мощности междупластья [М_п].

m_n ≤ [М_п] – отрабатываемые пласты сближенные.

m_n = 4,81 м

Допустимой мощности междупластья [М_п] определяется из выражения:

[М_п] = а_в ∙ R_в + а_н ∙ R_н

Где а_в и а_н – максимальная ширина очистных камер, соответственно, на верхнем и нижнем пласте;

R_в и R_н – эмпирические параметры, характеризующие размеры зоны влияния междукамерных целиков, соответственно, верхнего и нижнего пласта.

Значения параметров R_в и R_н определяются из выражения:

R_в = 0,225 ∙ (1 + 6 ∙ С_в)

R_н = 0,3 ∙ (1 + 6 ∙ С_н)

Где С_в и С_н – расчётные значения степени нагружения МКЦ, соответсвенно, верхнего и нижнего пласта.

При отработке сближенных пластов необходимо соблюдать соосное расположение камер на отрабатываемых пластах и обеспечить опережение фронта очистных работ по верхнему пласту не менее чем на 50 м.

4. Определение размеров породных целиков различного назначения

Определение параметров междукамерных целиков осуществляется исходя из допустимой степени нагружения целиков для условий проектируемого участка.

Определяется расчетная высота целика на каждом отрабатываемом пласте

m = m₀ + Δm

m₀ – вынимаемая мощность при отработке пласта, м;

Δm – расчётное приращение высоты целиков, м.

Δm = max

β_ок- коэффициент, учитывающий влияние устойчивости кровли камер на величину приращения расчётной высоты целиков.

β_ок = 0,7(1 - β_ом ∙ )

β_ом – параметр аппроксимации, значение принимется равным 0,262.

– устойчивый пролет кровли камеры.

Определяется эквивалентная (приведённая) прочность пород в пределах расчётной высоты целиков:

σ₀ = ∙ 10³, тс/м².

– мощность i-того слоя пород слагающих целик;

– предел прочности на сжатие i-того слоя пород, слагающих целик;

Среднее значение относительного содержания глинистых прослойков определяется исходя из содержания нерастворимого остатка (Н.О.) в пластах:

δ_с =

– содержание нерастворимого остатка в i-том слое пород.

Далее рассчитывается значение коэффициента k_с:

и параметры апроксимации: = 0,86, = 0,7281;

Определяется значение агрегатной прочности пород в пределах высоты целика:

σ_m = k₀ ∙ σ₀

k₀ = k_m ∙ k_с ∙ k_I

k_m – коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора, k_m = 1,12;

k_с – коэффициент, учитывающий влияние глинистых прослойков, k_с = 0,727;

k_I – коэффициент, учитывающий влияние прорезки целиков, k_I =1,25;

Определяется расчётная ширина ленточных междукамерных целиков при известной ширине камер (а) и степени нагружения целиков (С).

b = P_m ( P₀ + )

P_m =

P₀ = 1 -

λ_p =

β₀, β_m – эмпирические коэффициенты, β₀ = 0,654, β_m = 1,06;

γ – объёмный вес пород налегающей толщи;

Н_о – максимальное значение расстояния от земной поверхности до кровли целиков на рассматриваемом участке отработки.

Учитывая условие соосного проведения камер рассчитывается межосевое расстояние:

l = max м;

Для пласта с меньшим межосевым расстоянием проводится перерасчет ширины целика

b = l – а, м.

После расчетов приводится рисунок с изображением камеры и междукамерных целиков (рис.2).

Рисунок 2. – Пример рисунка с изображением всех рассчитанных элементов системы разработки и с нанесенными необходимыми размерами.