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
