 
        
        pdf.php@id=6170
.pdfТ а б л и ц а 6. Влияние бокового давления на нагружен ность столбчатых целиков
| 
 | N? | ' | бср | б’р | 
 | 
 | Рсо-Рр | 
| К | цели | 
 | экспе- | расчет | экспе | расчет | |
| 
 | 
 | ||||||
| 
 | ка | 
 | римент | /16/ | римент | /16/ | % | 
| 
 | 1 | 
 | 6,361 | 6,356 | 61,2 | 61Д | 0,1 | 
| 0 | 2 | 
 | 6,101 | 6,109 | 58,7 | 58,8 | - 0 ,1 | 
| 
 | 3 | 
 | ,5,031 | 4,769 | 48,4 | 45,9 | 2,5 | 
| 
 | 1 | 
 | 6,319 | 6,316 | 60,8 | 60,8 | 0,0 | 
| 0 ,3 3 | 2 | 
 | 5,987 | ' 6,066 | 57,6 | 58,4 | - 0 ,8 | 
| 
 | 3 | 
 | 4,979 | 4,684 | 47,9 | 45,1 | 2,8 | 
| 
 | 1 | 
 | 6,215 | 6,237 | 59,8 | 60,0 | - 0,2 | 
| 1 | 2 | 
 | 5,966 | 5,979 | 57,4 | 57,5 | - 0 ,1 | 
| 
 | 3 | 
 | 4,844 | 4,522 | 46,4 | 43,5 | з д | 
| 
 | 1 | 
 | 6,101 | 6,117 | 58,7 | 58,9 | - 0 ,2 | 
| 2 | 2 | 
 | 5,810 | 5,849 | 55,9 | 56,3 | - 0 , 4 | 
| 
 | 3 | 
 | 4,480 ’ | 4,259 | 43,1 | 41,0 | 2,1 | 
| 
 | 1 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 5,717 | 5,758 | 55,0 | 55,4 | - 0 , 4 | |
| 5 | 2 | 
 | 5,322 | 5,458 | 51,2 | 52,5 | -1 ,3 | 
| 
 | 3 | 
 | 3,555 | 3,495 | 34,2 | 33,6 | 0,6 | 
s * V
%%
1*4 3,1
| 1*9 | 4 ,0 | 
| 2,1 | 4,4 | 
| 1,5 | 3,3 | 
| 2 Д | 4,4 | 
| 2,0 | 4,2 | 
| 1,6 | 3,5 | 
| 2,0 | 4,2 | 
| 2,0 | 4,2 | 
| 1*7 | 3,7 | 
| 2,1 | 4,4 | 
| 2,0 | 4,2 | 
| 1*5 | 3,3 | 
| 1,9 | 4,0 | 
| 1*5 | 3,9 | 
1
J.0 2
3
1
2,0 •2
3
1
102
3
1
502
3
| 6,205 | . 6,146 | 5 9 ,7 | 59,1. | 0„6 | W | 3,1 | |
| 5,935 | •' 5 ,89 1 | 57,1 | 56,7. | 0,4 | 2,0 | 4,2- | |
| 4,656 | 4 ,4 9 5 | 4 4 ,8 | 43*3 | 1,5 | 1,9 | 4 ,0 | |
| 4 ,9 7 9 | 4*,947 | 4 7 ,9 | 47,6 | 0,3 | 6 ,9 | 2,0 | |
| 4 ,7 8 9 | 4,692 | 4 6 ,0 | 45,1 | 0,9 | 1,3 | 2,7 | |
| 3 ,5 4 4 | 3,371 | 34,1 | 32,4 | h 7 | 1,3 | 2,7 | |
| 2,006 | 1,949 | 19,3; | |||||
| 38,8 | 0,5 | 0,5 | 1,1 | ||||
| 1,788 | 1,724 | 17,2 | 16,6 | 0,6 | 0,6 | 1,3 | |
| 1,414 | 1,141 | 13,6 | 11,0 | 2,6 | 0,7 | 1,5 | |
| 0 ,5 5 1 | 0,443 | 5,3 | 4 ,3 | 1,0 | 0,3 | 0,7 | |
| 0 ,4 9 9 | 0,411 | 4,8 | 4 ,0 | 0 ,8 | 0 ,4 | 0 ,8 | |
| 0 ,4 3 7 | 0,266 | 4,2 | 2,6 | 1,6 | 0 ,4 | 0 ,8 | 
| Т а б л и ц а | 8 . Нагруженность ленточных целиков, | полученная | ||||||
| 
 | на плоской и объемной электромоделях | 
 | ||||||
| Параметр | и тип | 
 | №• целика от центра полости | |||||
| 
 | модели | 1 | 2 | 2 * | 3 | 3' | ||
| 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | плоская | 3 ,4 4 3 | 3,261 | 3,217 | 2,920 | 2,904 | ||
| 
 | объемная | 3 ,3 5 3 | 3,204 | 3,171 | 3,328 | 3,044 | ||
| v | расчет /1 6 /3 ,2 7 8 | 3,218 | 3,218 | 2,859 | 2,859 | |||
| 
 | 
 | 8 3,6 | 81,5 | 80,4 | 73,0 | 72,6 | ||
| 
 | 
 | 
 | ||||||
| Рр> расчет | 82,1 | 7 8,4 | 77,6 | 76,5 | 74,5 | |||
| 81,9 | 80,4 | 80,4 | 71,5 | 71,5 | ||||
| / 1'6 /, % | 
 | |||||||
| 
 | >% | 1J7 | i ; i | ь | 3^5 | i ; i | ||
| R»-Pp,% | 
 | 0,2 | 2,0 | 2,8 | 5,0; | 3,0 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
на целики, находящиеся в эквивалентных условиях. Здесь же указаны средние квадратические отклонения от усредненных значений и доверительные интервалы, соответствующие ве роятности 0 ,9 5 . В табл. 5 -7 приведены средние значения нагрузок на столбчатые целики, их отклонения от расчетных значений, средние квадратические отклонения, соответствую щие доверительной вероятности 0 ,9 5 .
Данные табл. 4 —6 отличаются достаточной, стабильностью величин для каждого столбчатого целика.. Некоторое завыше- . ние результатов для крайних целиков объясняется методиче ской погрешностью, достигающей 6 % (см. гл.1, § 2). Сни жение среднего квадратического отклонения величин с воз растанием относительной жесткости столбчатых целиков со провождается увеличением относительного отклонения; (см. табл. 7 ). Это связано со значительным уменьшением
величин нагрузок на исследуемые целики. Следует заметить, что границы доверительного интервала при вероятности 0 ,95 при вычислении среднего отклонения в тарировочной'модели в электролитической ванне не превышают 1,1% полной массы вышележащей толщи пород.
В электролитической ванне выполнен эксперимент по оп ределению нагрузок на ленточные целики с параметрами,
6 1
 
Г л а в а 3
ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЖЕННОСТИ СИСТЕМ УПРУГИХ ЦЕЛИКОВ
3.1. Моделирование нагруженности реальных целиков по данным горного эксперимента
Изложенным электро$:налоговым методом на автомати зированной установке (см. рис. 3*) определена нагруженность целиков на трех участках Джезказганского полиме таллического месторождения.
Для первого участка моделировалось перераспределение нагрузок на целики при их частичной отработке в панели штреков 8 -9 шахты 31-32 Джезказганского горно-метал лургического комбината им.К.И.Сатпаева (ДГМК). Участок
| типичен для условий Джезказгана | (рис. 4). Его параметры: | 
| глубина разработки И =240. м, | средняя мощность залежи | 
h =9 м, проектная сетка расположения целиков 15x20 м при диаметре d -G м. Перекрывающая толща пород пред ставлена красноцветными и серыми песчаниками с прослоями раймулдовских конгломератов и алевролитами с прослоями окременелых известняков. Рудное тело - среднеэернистый песчаник-с частичными прослоями кальцита. Толша горных пород трещиновата с присутствием диагональных и крупных секущих трещин. На этом участке ИГД АН КазССР сов местно с ДГМК проведен горный эксперимент, включающий инструментальные измерения деформаций массива во времени ведения очистных работ при различных параметрах камор
63
Рис. 4. Панель штреков 8 -9 шахты 31-32Г. ДГМК (горизонт 180 м)
Т а б л и ц а 9. Результаты моделирования нагруженности целиков
| 
 | 
 | 
 | панели 8 -9 | |
| N? | • | X | X- | Ч , | 
| цели | 
 | |||
| ка | 
 | м^ | ком | МВ | 
| 1 | 
 | 2 | 3 | 4 | 
| 303 | 
 | 5 5 ,7 | 1,54 | 372 | 
| 304 | 
 | 6 6 ,0 | 1,27 | 408 | 
| 305 | 
 | 81,4 | 1,07 | 348 | 
| 406 | 
 | 6 0 ,8 | 1,27 | 648 | 
| 407 | 
 | 29,0 | 1,60 | 516 | 
| 408 | 
 | 45,2 | 1,69 | 650 | 
| 4 0 9 | 
 | 19,5 | 3,85 | 768 | 
| 430 | 
 | 24,7 | 2,20 | 680 | 
| 411 | 
 | 25,0 | 1,74 | 456 | 
| 432 | 
 | 4 3,3 | 1,76 | 66.8 | 
| 413 | 
 | 25,2 | 3,02 | 6 9 9 | 
| 414 | 
 | 76,2 | 1,03 | 563 | 
| 415 | 
 | 30,1 | 2,52 | 6 8 4 | 
| 416 | 
 | 3 3,0 | 1,50 | 566 | 
| 4 1 7 | 
 | 3 4 ,0 | 2,69 | 669 | 
| 418 | 
 | 5 5 ,0 | 1,52 | 464 | 
| 419 | 
 | 32,0 | 4 ,38 | . 660 | 
| 420 | 
 | 26,2 | 2,92 | 653 | 
| 421 | 
 | 32,9 | 3 ,39 | 582 | 
| 422 | 
 | 21,8 | 3,64 | 522 | 
| 4 9 4 | 
 | 4 7,0 | 1,71 | 504 | 
| 495 | 
 | 33,0 | 2,39 | 532 | 
| 496 | 
 | 39,4 | 2,00 | 547 | 
| 497 | 
 | 51,1 | 1,81 | 583 | 
| 498 | 
 | 48,4 | 0 ,98 | 419 | 
| 4 9 9 | 6 5 6 ,0 | 0,14 | 334 | |
| 500 | 
 | 41,7 | 1,88 | 575 | 
| 501 | 
 | 4 0 ,8 | 1,90 | 608 | 
| 502 | 
 | 34,7 | 2,29 | 517 | 
| 503 | 
 | 20,0 | 3,37 | 6 3 9 | 
шахты 31-32 ДГМК
| 
 | е'С | в: | , | |
| МПа | МПа | |||
| % | МН | |||
| 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 15,3 | 15,6 | 1,97 | 16,7 | |
| 17,5 | .17,8 | 1,71 | 19,8 | |
| 14,3 | 14,6 | 2,10 | 24,4 | |
| 30,0 | 30,3 | 1,00 | 18,2 | |
| 39,7 | 40,2 | 1,26 | 14,5 | |
| 30,5 | 31,0 | 1,64 | 22,6 | |
| 36,7 | 37,4 | 1,91 | 13,7 | |
| 31,9 | 32*5 | 1,88 | 20,8 | |
| 37,6 | 38,3 | 1,86 | 17,5 | |
| 31,4 | 31,6 | 0,64 | 8,7 | |
| 33,0 | 33,2 | 0,61 | 5,0 | |
| 25,7 | 25,9 | 0,78 | 15,2 | |
| 32,3 | 32,7 | 1,24 | 12,0 | |
| 31,5 | 32,5 | 3,17 | 43,0 | |
| 26,4 | 28,2 | 6,82 | 61,2 | |
| 19,9 | 22,6 | 13,6 | 148,5 | |
| 44,9 | 46,9 | 4,45 | 24,0 | |
| 30,5 | 31,2 | 2,30 | 18,3 | |
| 26,9 | 27,2 | 1,12 | 6,9 | |
| 23,5 | 23,7 | 0,85 | 4,4 | |
| 22,5 | 23,4 | 4 ,00 | 42,3 | |
| 24,1 | 27,5' | 14,1 | 112,2 | |
| 24,9 | 25,7 | 3,21 | 31,5 | |
| 22,6 | 23,9 | 5,75 | 66,4 | |
| 18,0 | 19,7 | 9,44 | 82,3 | |
| 13,5 | 13,6 | 0,74 | 65,6 | |
| 16,3 | 26,8 | 1,90 | 20,9 | |
| 28,2 | 29,0 | 2,84 | 32,6 | |
| 23,2 | — | »■* | .-805,0 | |
| 33,9 | - | - * | -67 8 ,0 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Окончание табл. 9 | |
| 1 | 1 2 | • 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 
| 
 | - | -6 2 5 ,5 | |||||
| 5 0 4 | 27,8 | 2,87 | 501 | 22,5 | 
 | ||
| 5 0 5 | 3 3 ,0 | .2,79 | 5 3 5 | 20,8 | 
 | - | - 6 8 6 ,4 | 
| 
 | Примечание. | V i | — падение напряжения на сопро | ||||
| тивлении | f | и | б* | — среднее напряжение в L | |||
целике соответственно до!и после разрушения четырех не-
ликов (N?M? 502, 5 0 3 , 5 0 4 , 505);" ^ ^ -100% - у в е -
личение давления:На целик после указанного-.разрушения в процентах от первоначального; д f. - величина пригруза, вызванная перераспределением давлений в панели' в резуль тате разрушения четырех целиков.
и при частичной выемке целиков и йзучение напряженного состояния целиков методом разгрузки. Среднее напряжение в целике определяли по 6 —12 инструментальным измерениям
| в | его средней | части | (1970 г., | /5 9 /) . Измерения проводили | 
| в | целиках JsfeN? | 4 0 7 , | 411, 416, | 418, 419, 503., 5 0 5 , распо | 
ложенных перпендикулярно оси панельных целиков и по диа гонали панели.
Для исследования нагруженности целиков изготовлена стеклотекстолитовая модель контактной поверхности( в маоштабе 1;400. Параметры, Налегающей толщи пород и целиков приняты следующими: отношение модулей упругости вмещаю^
| щих пород и целиков | коэффициент Пуассона | ||||
| =0,20, | V0 =0,25; | коэффициент бокового | давления | ||
| К =1,5; объемная!;масса толщи пород | '(( | =25,5 | кПа/м; | ||
| средняя высота | целиков | flcp =8,8 | м. | В первом прибли | |
жении электрические, сопротивления, моделирующие подат ливость целиков, рассчитывали по формуле
г к к t V (з .х )
~ W >
е в
| где | Jo) | сопротивление модели | . | , | ||
| 
 | t | целика при коэф | ||||
| фициенте бокового | давления К | -О | (нулевое приближение); | |||
| ^ вв> | — плотность | тока в однородном электрическом поле | ||||
| модели; | 
 | - плотность | тока | проходящего через со | ||
| противление Т?*. | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Результаты моделирования нагруженности целиков панели | ||||||
| 8 -9 | шахты 31 -32 приведены в табл. | 9. | При этом среднее | |||
| напряжение определяли как | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | ff _**JJULH> | 
 | (3.2) | |
| а величину пригруза - | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | A.Fj s | 
 | , | (3.3) | 
| где | S'*- площадь поперечного | сечения целика. • | ||||
| Величина давления на целики максимальна в восточной | ||||||
| части | панели, примыкающей к штреку N? 8. Давление в за | |||||
падной ее части уменьшается по мере приближения к штреку
| N? 9, для близлежащих к нему целиков | 303, 304, 305 | 
составляет 30-50% соответствующей величины для восточ ной части панели. Это связано с тем, что за штреками № 8 и вентиляционным располагаются отработанные участки за лежи, а две другие стороны панели являются границей вы работанного пространства. Относительно невысокое давление на целик N° 500 представляет результат разгружающего действия соседнего массивного целика № 499, сечение ко торого в 20 раз.больше среднего сечения целиков панели.
При разрушении указанных крайнихцеликов панели, рас положенных по уменьшенной сетке, произошло заметное пе рераспределение нагруженности оставшихся целиков. Так, давление на целики N«N? 4 1 8 ,4 9 5 ,4 9 8 возросло соответст венно на 13,6; 14,1 и 9,4% от его первоначальной вели чины, а воспринимаемая ими масса налегающей толши пород возросла на 148,5; 112,2 и 82,3 МН.. Для целиков N?Ns 417, 4 9 7 , расположенных по диагонали от разрушенных, эти па раметры составляют 6,8; 5,8% и 61,2; 66,4 МН. Давле ние на целики следующего ряда от разрушенных изменилось на 3—4%, а на более удаленные - на 1-2%. 35% массы на-
6 7
Т а б л и ц а Ю . Сравнение резульгагов элекгромоделирования с натурными данными
N?
целика
4 0 7
411
416
418
419
503
505
| 
 | До разрушения | После разрушения | ||||
| 1%* х | F„,rH | FM - FH °/ FM,™ | FH,™ | FM- F H о/ | ||
| 
 | гн | */о | 
 | FH | ||
| 
 | 
 | 
 | Р | 
 | 
 | |
| 1,151 | 0,976 | 17,9 | 1 ,166 | - | — | |
| 0 | ,9 4 0 | 1,074 | - 1 2 ,5 | 0 ,9 5 8 | ||
| 1 | ,3 5 5 | 1 ,3 5 0 | 0,4 | 1 ,398 | 1 ,3 9 6 | ОД | 
| 1 | ,095 | 1,258 | -1 2 ,9 | 1 ,2 4 3 | 1 ,5 1 6 | - 1 8 ,0 | 
| 0 ,5 3 9 0 ,4 5 8 | 1 7 ,7 0 ,5 6 3 | - | — | |||
| 0 ,6 7 8 | 0,746 | - 9 ,1 | - | — | - | |
| 0,686 | 0 ,6 5 7 | 4 ,4 | — | - | - | |
легаюшейтолщи пород, приходившегося на разрушенные це лики, распределились между оставшимися целиками панели, а 65% воспринял боковой массив, что обусловлено близостью разрушенных целиков к границе выработанного пространства
| (см. | табл, | 9), | 
 | 
| В | табл. | 10 приведены величины нагрузок | , полу | 
ченных электроаналоговым моделированием и Методом раз грузки FH после извлечения камерных запасов панели и частичной выемки междукамерных целиков. Максимальное . отклонение результатов моделирования от данных* получен ных методом разгрузки, не превышает. 18%, что лежит в пределах точности метода.
3,2. Результаты моделирования перераспределения давлений на междукамерные целики
Далее проводилось моделирование нагруженяости междукамерньЕ; целиков панели 14 шахты 57 Джезказганского, месторождения, где выработанное пространство поддержива лось 50 столбчатыми целиками (рис. 5 ), Сетка расположения целиков 20 x20 м. Глубина залегания отрабатываемой залежи 3 00 м. Вмещающие породы в основном представлены серым безрудным песчаником. Материал целиков - серый рудный
| песчаник. ' | Для | участка | характерна | высокая | 
| концентрация | тектонических | трешия в средней и правой | ||
6 8
