Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

pdf.php@id=6170

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
24.05.2023
Размер:
9.79 Mб
Скачать

Т 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

(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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]