Столбовая система разработки калийного пласта

 

    Вальбот - I и Вальбот - II   -два одинаковых конвейера. Отличие состоит в том, что рештачный став конвейера Вальбот - II  искривлен в горизонтальной плоскости на угол 12L у приводной части для его разгрузки на соседний вдоль лежащий скребковый конвейер Вальбот-I.

    Оба конвейера имеют разные основания привода,  приводы конвейеров закончены разгрузочными узлами, предназначенными для беспылевой разгрузки горной массы, а также оснащены собственными передвижными устройствами. 

                     3.Расчёт механизированной крепи.

3.1. Проверочный  расчет устойчивости призабойного пространства  для  крепи “Фазос - 13/20”.

    Расчеты произведены в соответствии с  “ Нормативными и методическими  документами по ведению горных работ  на Старобинском месторождении калийных солей”.

    3.1.1. Максимальная и минимальная  конструктивная высота крепи в лаве  должна удовлетворять условию:

                            Н min ≤ M min  x (1w a x Lз) w b – t;

                            Н max ≥ M max x  (1 – a  x Lп),

Где:  Mmin  и Mmax -  минимальная и максимальная мощность пласта 

                 в пределах выемочного столба. Mmin =0,97м и  Mmax= 1,17м.

Lп и Lз -  расстояние от груди забоя до оси передней и задней стойки;                                   Lп = Lз = 3.11м

      а -  коэффициент опускания  кровли для Старобинского месторождения принимается - 0.015.

       b -  запас на разгрузку крепи от горного давления. Для слоев мощностью пластов (слоев) 1.5м и менее принимается  - 50мм.

        t  -  cуммарная толщина породной подушки для пластов (слоев) мощностью 1.5м  и менее принимается 45мм.

    Согласно  технической характеристике крепи: Hmin =1.30м; Hmax =2.00м.

               Hmin =1300 < 970x (1 – 0.015 x 3.11)w50w45 =1526мм.

1300<1526 мм

               Hmax = 2000 > 1170x(1 – 0.015 x 3.11 ) = 1811мм.

2000 > 1811 мм

Из расчетов следует, что требуемое условие  соблюдается.  

    3.1.2. Несущая способность (q_c ) механизированной крепи в лаве должна удовлетворять условию:

                        q_c ≥ q_k ;

где :

q_с – несущая способность крепи;

q  w удельная нагрузка  механизированной крепи от горного давления.

    При мощности пласта (слоя) лавы 1.1-3.0 м принимается 300 кН/м².

k – размерный коэффициент, м⁴/kH,

k- принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, k=0.0225. 

                           q_с           =Qс   

                       Вз x S ;

 где:  Qс  wрабочие сопротивление секции крепи;          (Qс =3324 кН/м²)

Вз  wширина призабойного пространства ( расстояние от груди забоя до завального конца верхняка крепи ),м – берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи.                                        Вз=4.4м

S   w шаг установки крепи.                            S = 2м

        (в соответствии с данными технической документации) 

                             q_с = 3324    = 378 кН/м^2;

                                     4.4 x 2

       При ширине забойного пространства  В₃>4.2м указанные значения  удельной нагрузки должны быть скорректированы в соответствии с зависимостью:

  q_k  =   q+   (B_з- 4.0)²

                          k 

q_k = 300+ (4.4- 4.0)²   =307 кН/м^2;

                    0.0225 

378>307 

       Согласно  произведенным   расчетам применяемая  забойная крепь 

    “Фазос  –13/20” обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства. 

4.Расчет  достаточности водозащитной  толщи пород для  безопасной отработки пласта. 

    Защита  рудников от затопления водами надсолевого  комплекса обеспечивается водоупорными слоями водозащитной толщи, в которых не возникают трещины при деформировании массива пород вследствие его подработки. Водозащитная толща (ВЗТ), представлена соленосными отложениями над горизонтом ведения горных работ, и глинисто-мергелистой толщей (ГМТ) за исключением ее верхней части, сложенной слабообводненными породами. В пределах центральной части шахтных полей 1, 2, 3 и 4 РУ мощность верхней части разреза ГМТ, сложенной слабообводненными породами, принимается равной 50 м.

    Расчет  выполнен в соответствии с “Рекомендациями  по определению необходимой мощности водозащитной толщи”, а также с “Указаниями по защите рудников от затопления в условиях Старобинского месторождения калийных солей”. Результаты занесены в таблицу 3.

    При разработке двух пластов проверка условия  безопасности выполняется на границах остановки очистных работ.  Проверка условия безопасности  выполнена с учетом максимального из значений высот зон трещин,  рассчитанных  для каждой из границ с помощью неравенства:

d₂*mпр2*S₁    + d₃*mпр3*S₃       <  1, где:

                                       H_в – [M]           H_в – [M]+H_3-2 

Н_в– мощность ВЗ над верхним пластом, м;

m_пр2 и m_пр3 – приведенные вынимаемые мощности на отрабатываемых гори-

             зонтах ( нумерация  сверху вниз);

H_в и H_3-2 – расстояния от рассматриваемого до верхнего отрабатываемого го-

   ризонта, м;

d₂ и d₃ – параметры, определяемые по таблице 8.1 "Нормативных и методиче-

ских документов по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей" в зависимости от глубины и системы разработки для каждого из отрабатываемых пластов;

S_{1 и} S₃ – коэффициенты, определяемые с учетом взаимного расположения

       границ  отработки пластов;

[M]   – минимальная мощность предохранительной потолочины (принимается

       согласно "Указаний…");

    Определим приведенную вынимаемую мощность по формуле:

    m_пр=m_в*k, где m_в – вынимаемая мощность пласта,м,

                   k – степень извлечения рудной массы;

m_пр=3*0.422=1,266~1.27 – при камерной системе разработки.

    Для проектируемой лавы  k = D/D₀+1,4*H_i-1, где

                   D – длина лавы,м;

    D₀ =  60*m_в = 60*1,17 = 114;

H_i-1 – расстояние по нормали от рассматриваемого i-го пласта до верхнего отрабатываемого горизонта,м;

i –  номер рассматриваемого отрабатываемого горизонта, отсчитываемый сверху вниз;

    D₀+1,4*H_i-1 = 114+1.4*164 = 343.6м;

    Для проектируемой лавы  ( k= D/D₀+1,4*Hi-₁),

k=162/114+1.4*164=0.47 – при столбовой системе разработки с обрушением кровли.

    m_пр=m_в*k=1,17*0.47=0.89м.;

    d – безразмерный параметр, определяемый в зависимости от глубины ведения работ. Для столбовой системы разработки значения параметра d на различных участках шахтного поля определяется по формуле из таблицы 8.1"Нормативных и методических документов по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей":

    d₃=57-0,01*H₃ = 57-0.01*635 =50.65;

    Произведем  расчёт:

27.9*3.0*0.41  + 50.65*1,17*0.68     <  1

                                       280 – 50           420 – 50+164 

                                                         Таблица №3