При отработке одиночной рудной залежи

При отработке одиночной рудной залежи построение защищенных зон осуществляют в соответствии с рисунком 2.

Согласно рисунку в плоскости, перпендикулярной направлению горных работ, по защитному слою проводят прямую в сторону почвы (кровли) под углом защиты , определяемым в зависимости от . При равном 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 значение составляет, соответственно, 20°; 35; 42; 52; 58; 64°.

Минимальную величину опережения защитного слоя C для полной защиты вынимаемых блоков (панелей, полос, лент) определяют по формуле

, ,

где n - количество защищаемых блоков (панелей, полос, лент); - ширина защищаемого блока (панели, полосы, ленты); m - отрабатываемая мощность рудного тела.

Рисунок 2 - Построение защищенной

зоны при опережающей надработке рудного тела

I - IV - номер блока, панели, полосы, ленты

Влияние горно-геологических, тектонических и других особенностей месторождения (наличие блочного строения массива, тектонических нарушений, неоднородность напряженного поля в нетронутом массиве), а также горнотехнических условий отработки определяется Указаниями по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам (далее - Указания). Если напряжения в нетронутом массиве преобладают над вертикальными, то построение защищенных зон осуществляют с учетом действующих главных напряжений по условию

,

где , - значения главных напряжений в массиве;

, ,

где - отношение горизонтальных напряжений в нетронутом массиве к вертикальным; - угол падения отрабатываемой залежи на разрезе вкрест простирания.

Опережающая надработка или подработка защитным слоем должна производиться параллельными выработками с оставлением временных неудароопасных податливых целиков. Размеры целиков определяются экспериментально и регламентируются Указаниями.

В начальной стадии отработки, в качестве первого приближения, состояние целиков должно быть оценено сопоставлением величин сжатия целика V по нормали с предельными значениями смещений и , оценки состояния целиков, по графикам, приведенным на рисунке 3 (а, б).

По графикам рисунка (а) определяется состояние целика в зависимости от ширины выработки, по графикам рисунка (б) - в зависимости от ширины целика. Опасное состояние целика наступает, когда замеряемые смещения V находятся между значениями и .

Замеры должны начинаться, когда ширина целика L приближается к величине , где - предельный размер целика. Значение устанавливают по графику, приведенному на рисунке 4.

Рисунок 3 - Графики состояния целика

Рисунок 4 - Определение предельного размера целика

в зависимости от пролета выработанного пространства

Формирование защищенной зоны может производиться также бурением скважин большого диаметра. Для построения защищенной зоны в плоскости, перпендикулярной направлению ведения горных работ, через забои скважин к ее поверхности проводят прямые в сторону кровли или почвы рудного тела, под углом, значение которого приведено на рисунке 5.

а)

б)

Рисунок 5 - Построение защищенной зоны бурением скважин

большого диаметра по кровле (а) и почве (б) рудного тела

1 - выработка; 2 - скважина; 3 - защищенная зона;

4 - граница защищенной зоны; b - ширина ленты

Защищенная зона строится с учетом бермы безопасности, протяженность которой принимается равной не менее половины ширины вынимаемой ленты.

При формировании защищенной зоны расстояние между стенками смежных скважин не определяется Указаниями.

На участках рудного массива с ранее забуренными скважинами расстояние между стенками разгрузочных скважин для формирования защищенных зон определяется по следующей методике:

1. Определяется протяженность зоны опорного давления от ранее забуренных скважин по формуле

, м,

где - диаметр разгрузочных скважин, м;

- модуль упругости руды, Мпа;

- коэффициент структурного ослабления рудного массива;

- коэффициент длительной прочности рудного массива;

- предел прочности горной породы на одноосное сжатие, МПа.

Значение предела прочности руды на одноосное сжатие определяется полевым пробником или механическим нагрузочным индикатором.

2. Определяется параметр, учитывающий формирование зоны пластических деформаций вокруг ранее забуренных скважин, по формуле

, м,

где - напряженность рудного массива, которая определяется геомеханическими методами по дискованию керна или степени разрушения стенок скважины.

3. На участках рудного массива с ранее забуренными скважинами расстояние между стенками разгрузочных скважин для формирования защищенных зон определяется по формуле

, м