Системы разработки подэтажными штреками (часть 5)

Для установления размеров прочных междукамерных целиков (МКЦ) необходимо знать их напряженное состояние, зависящее от многих факторов. На несущую способность МКЦ оказывают влияние горное давление (глубина разработки), трещиноватость массива, физико-механические свойства руды и пород, неоднородность строения массива целиков, соотношение их линейных размеров, закладка камер, взрывные работы, время отработки блоков, число выработок и их ориентировка в целике, ширина и форма камер и др.
В лабораторных условиях с соблюдением масштабов геометрического и силового подобия широко известным методом фотоупругости целесообразно определить зависимость контурных напряжений в середине боковых стенок целика от его ширины. Распределение напряжений в массиве вокруг камер отобразится в фотографиях картин изохром (рис. 89) и соответствующих эпюрах контурных напряжений, получаемых для каждой модели. Затем производят анализ качественных зависимостей и количественных величин контурных напряжений, полученных в результате математической обработки данных моделирования.

Для условий конкретного месторождения с учетом угла падения залежи (85°), представленной крепкими (f = 14-18), но трещиноватыми рудами, методом фотоупругости сравнительно быстро и с небольшими материальными затратами устанавливаются, например, такие важные для проектирования систем зависимости: контурных напряжений от ширины целика, контурных напряжений от ширины целика и размеров камер, контурных напряжений от глубины разработки.
Анализ полученных зависимостей (для названных условий) показывает следующее:
1) уменьшение ширины целика от 20 до 4 м при постоянной ширине камер увеличивает контурные напряжения в нем в 1,6— 1,7 раза, а увеличение ширины соседних камер с 4 до 12 м — в 1,7— 1,75 раза;
2) контурные напряжения в середине боковых стенок камер и в середине потолочин при уменьшении ширины целика с 20 до 4 м и неизменной ширине камер увеличиваются незначительно (в 1,05— 1,1 раза);
3) напряженное состояние боковых стенок камер с увеличением их ширины с 4 до 12—14 м увеличивается в 1,3—1,4 раза, а напряженное состояние целика между ними увеличилось только в 1,1 раза (ширина целика при изменении ширины камер остается постоянной), т. е. увеличение ширины камер с 4 до 12—14 м мало влияет на напряженное состояние МКЦ;
4) растягивающие напряжения в кровле камер в основном зависят от ширины и формы камер и в меньшей мере от ширины целика между ними.

---