Параметры системы и расчет предельно-допустимого размера камер

Основными параметрами, характеризующими систему разработки месторождения каменной соли, являются: предельно-допустимый пролет камеры 2R; размер междукамерного целика Д; мощность потолочного целика hп; минимальная мощность несолевых прослоев hн.
Расчет предельно-допустимого размера камер. Существует несколько методик определения параметров камеры растворения. По методике Г. В. Кузнецова, основанной на гипотезе балок, с учетом коэффициента пригрузки kп от вышележащих слоев величина предельно-допустимого пролета камеры определяется по формуле

где А — коэффициент, учитывающий характер защемления пролета на опорах и степень деформации пород (А=2 при максимальной деформации без нарушения сплошности кровли); σизг. дл — длительная прочность пород несущего слоя на изгиб, т/м2; h0 — мощность несущего слоя, м; kп — коэффициент пригрузки; tgφ — коэффициент трения между слоями (tgφ=0,26÷0,6); hi — мощность пригружающего слоя, м.
Расчет устойчивости междукамерных целиков производится по методике, основанной на гипотезе Шевякова — Турнева, исходя из запаса прочности целика,

где σр разрушающее напряжение, определяемое с учетом давления рассола на стенки камеры, веса покрывающих пород и формы целиков, МПа; σд — действующее на целике напряжение, определяемое с учетом собственного веса целика, а также воспринимаемой им разницы между весом растворенных пород и давлением заполняющего камеру рассола, МПа.

где Н0 — мощность покрывающих пород, м; h — высота целика, м; L — расстояние между скважинами, м; R — радиус камер подземного растворения, м; ρ, ρ1, ρр — соответственно плотности каменной соли, покрывающих пород и рассола, кг/м3; Р — давление рассола в средней по высоте части камеры, МПа (Р=ρрН, Н — глубина рассматриваемого сечения, м); σ — прочность каменной соли на одноосное сжатие, МПа; β — угол внутреннего трения, градус.
По опытным данным, допустимая величина коэффициента запаса прочности при камерной системе разработки должна быть не менее 1,2—1,4. Полученные значения коэффициента запаса прочности сравниваются с заданными: при n>1,4 следует уменьшить L, при n<1,4 следует увеличить L. Расчет производится заново.
Полученные данные контролируются по методике Ленинградского горного института (В. С. Романов), основанной на теории механики сплошной среды — допустимые по устойчивости размеры целика (Д) устанавливаются по ширине зоны ослабленных пород вокруг рассольных камер (В) из условия Д≥2В.
Ширина ослабленной зоны определяется с учетом размеров, формы и взаимного влияния камер

где В — ширина зоны ослабленных пород, м; R — радиус камеры, м; ρ — плотность пород разрабатываемой толщи, кг/м3; Н — глубина разработки, м; Р — противодавление рассола на глубине H, МПа; С — сцепление соли, МПа (С=4,5 МПа); Е — коэффициент взаимного влияния камер

а — отношение ширины целика к радиусу камеры; k — коэффициент формы поперечного сечения камеры, равный: для одиночных камер 1,1—1,3, сдвоенных — до 1,35, групповых — до 1,5.

---