Расчет параметров системы разработки

При расчете параметров системы разработки определяется величина предельно допустимого пролета кровли гидродобычной камеры и размеры устойчивых целиков, оставляемых в продуктивном пласте.
Устойчивость пролета кровли камеры зависит от мощности несущего слоя, его физико-механических характеристик, величины пригрузки от вышележащих пород, характера защемления кровли на опорах.
Расчет устойчивых потолочин выработки основан на теории сопротивления материалов. Потолочина рассматривается как балка, лежащая на опорах.
Если непосредственная кровля представлена однородными породами, расчет устойчивого пролета может быть выполнен по формуле В.Д.Слесарева:

Если непосредственная кровля представлена слоистыми породами, расчет выполняется по формуле Г.Н. Кузнецова.

где A - коэффициент, учитывающий характер защемления кровли на опорах (для балки из пластического материала А = 2, для упругой балки А = √2 ), σр и σизг - пределы прочности на растяжение и изгиб пород несущего слоя мощностью h и объемным весом γ, kn -коэффициент пригрузки со стороны вышележащей толщи (kn h1+1/h1<1), кв и k1 - коэффициенты, учитывающие угол падения пласта и устойчивость пролета во времени.
Если в процессе выемки допускается частичное обрушение пород кровли в выработанное пространство (например, при неустойчивой кровле, представленной хорошо диспергируемыми породами), часть слоев непосредственной кровли рассчитываются как защемленные консольные плиты, а верхние слои в центральной части - как балку. Слои создают при обрушении подобие карнизов над стенками выработки, при этом пролет кровли постепенно уменьшается снизу вверх. Определив пролет несущих слоев и размер карнизов, можно рассчитать размер и время развития зоны обрушения.
Расчет параметров целиков ведется из условия, что на целик действует разрушающая нагрузка, определяемая по формуле:

где γ - объемный вес покрывающих пород, Н - глубина разработки, L - расстояние между целиками (сетка скважин), kф - коэффициент формы целика.
Несущая способность целика определяется по формуле:

где σсж- предел прочности на сжатие пород целика, а, h, р - ширина, высота и угол внутреннего трения пород целика. Отсюда, расчетное уравнение примет вид:

Определив значение функции F(a/h,p) по графику (рис. 19.3) находим отношение a/h и ширину целика а. Для случая, когда на контакте целика с кровлей имеется прослоек более слабого материала, угол трения которого δ меньше угла трения для пород целика р, пользуются соответствующими кривыми на графике или рассчитывают промежуточные значения.

---