Пример 2. Построение предохранительных целиков для охраны промплощадки шахты

Пример 2. Построение предохранительных целиков для охраны промплощадки шахты (рис. 9.2)

Рис 9.2. Построение предохранительного целика

для охраны промплощадки шахты

Охраняемый объект - промплощадка одной из шахт в Восточном районе Донбасса.

На промплощадке размещены:

1) вентиляционный ствол глубиной 320 м, оборудованный инспекторским подъемом;

2) здание подъемной машины;

3) электроподстанция, здание каркасное длиной 24 м, высота колонн 6 м, состояние здания удовлетворительное;

4) здание осевых вентиляторов каркасное длиной 32 м, высота колонн 6 м, состояние здания удовлетворительное;

5) склад технического оборудования, здание каркасное длиной 20 м и высотой 6 м с жесткой пристройкой длиной 10 м, состояние здания удовлетворительное.

Грунты под зданиями - суглинки.

Под промплощадкой залегают три пласта: , и - мощностью соответственно 1,5; 1,3 и 1,0 м. Уголь - марки Ж. Угол падения пластов 34°. Наносы представлены суглинками нормальной влажности. Мощность наносов 50 м.

Выбор мер охраны объектов. Вертикальный шахтный ствол вместе с копром и зданием подъемной машины согласно п. 3.12 охраняется предохранительными целиками без учета безопасных глубин.

Для выбора мер охраны остальных промышленных зданий определим допустимый показатель горизонтальных деформаций по формуле (4.19):

,

где - нормативный показатель допустимых горизонтальных деформаций, определяемый по формуле (4.21);

,

где:

- показатель, зависящий от разряда и конструктивной схемы здания, определяем по табл. 4.8;

- расстояние от середины здания до крайних его фундаментов (см. рис. 4.1, а);

- коэффициент, зависящий от несущей способности грунтов (см. табл. 4.3);

- коэффициент, зависящий от состояния здания к моменту его подработки (см. табл. 4.6);

- коэффициент условий работы.

Здание электроподстанции, согласно табл. 4.6, относится к четвертому разряду: ; , , , . Подставив приведенные значения в формулы, получим:

;

.

Для закрытых электроподстанций в соответствии с табл. 4.12 (прим. 2) допустимые показатели деформаций определяются требованиями, предъявляемыми к зданиям.

Для здания осевых вентиляторов расчет допустимых показателей горизонтальных деформаций аналогичен:

;

.

Для осевых вентиляторов известны только предельные показатели и , которые могут быть приняты за допустимые.

Допустимые показатели деформаций для каркасного здания склада оборудования с жесткой пристройкой составят:

, где .

Построение предохранительных целиков. Для построения границ охраняемой площади промплощадки определяем в соответствии с п. 8.2 ширину бермы для охраняемых объектов по табл. 8.1, которые приведены в табл. 9.2.

Таблица 9.2

ШИРИНА БЕРМЫ ДЛЯ ОХРАНЯЕМЫХ ОБЪЕКТОВ, М

Отложив от охраняемых объектов ширину бермы, получим на плане контур охраняемой площади АБВГДЕ. Затем проектируем на разрез вкрест простирания пластов угловые точки охраняемой площади А(Е), В(Б) и Г(Д).

Согласно пп. 8.4 и 8.15 границы предохранительных целиков строим по углам сдвижения, используя второй вариант определения углов сдвижения и построения. Углы сдвижения рассчитываем по формулам (7.2), в которых значения углов сдвижения , , принимаем по пп. 7.1.1 и 7.1.3, а значения поправок , , - по табл. 7.3 со знаком плюс.

Далее из точек А(Е) и В(Б) проводим линии в наносах под углом сдвижения и продолжаем их в коренных породах под углами сдвижения, приведенными в табл. 9.3, до пересечения с пластами.

Таблица 9.3

Получаем точки , , , , , и , , .

Для определения мер охраны здания электроподстанции (3) рассчитаем безопасную глубину подработки свитой пластов по формуле (3.5):

,

где:

согласно табл. 5, 6 Прил. 1; , - расстояния по горизонтали между первым пластом свиты и вторым и между первым и третьим;

- сумма мощностей пластов , и .

.

Аналогично определяем безопасную глубину подработки здания склада технического оборудования (5).

.

При определении безопасной глубины подработки здания осевых вентиляторов (4) должно быть принято согласно п. 3.3 наибольшее значение , определенное при допустимых деформациях земной поверхности для здания и ; для вентиляторов, поэтому для расчета используем наименьшее допустимое значение деформаций .

.

Учитывая, что безопасная глубина подработки свитой пластов зданий (4) и (5) превышает глубину залегания границ зоны опасного влияния горных работ на промплощадку, а также местоположение электроподстанции (3) со стороны падения пластов, оставляем в пластах , и предохранительные целики с границами, построенными по углам сдвижения.

Для определения границ предохранительных целиков по простиранию строим вертикальный разрез по простиранию, на котором из угловых точек охраняемой площади проводим линии в наносах под углом сдвижения , продолжаем их в коренных породах под углами сдвижения до пересечения с горизонтальными линиями, проходящими через точки ; ; на разрезе вкрест простирания.

Границы предохранительных целиков, полученные на вертикальных разрезах вкрест простирания и по простиранию, переносим на план и получаем контуры целиков: ; ; .

Построение предельных контуров целиков может выполняться аналогично, как это показано в Примере 1.

В пластах , и , пересекаемых вентиляционным стволом, границы предохранительных целиков отстоят от ствола на расстоянии более 50 м, что удовлетворяет требованию п. 8.15.

Подсчитываются запасы в предохранительных целиках.