Структура процес формування вихідних даних, необхідні розрахунку параметрів технологічних схем

Для визначення параметрів технологічних схем необхідні відповідні вихідні дані, які можна отримані при натурних спостереженнях і дослідженнях, в лабораторних умовах, з досвіду, тобто. з допомогою гірської графічної документації, експериментальних даних чи расчётным шляхом. У гірську графічну документацію включають геологічні звіти за результатами геологорозвідувальних робіт, результати експлуатаційної розвідки, плани гірських робіт і т.д.

Надійність розрахунку параметрів технологічної схеми зменшується залежно від способу полученияисходных даних в послідовності, зазначеної выше.

1. Вихідні дані, що характеризують горногеологические умови розроблюваного пласта і які вміщали порід, методи їхнього отримання, фізичний сенс, умовні позначення і еденицы вимірів наведені у табл. 1(помещены наприкінці справжнього докладання). У графі «Примітки «вказані номери пунктів і малюнків, пояснюючих зміст приложения.

Частина вихідної інформації з табл. 1(строки 2.24 без 6), саме дані про найближчій чи усреднённой геологорозвідувальної свердловині необхідно представляти аналогічно рис. 1 і 2.

2. Щільність вугілля й які вміщали порід за відсутності результатів лабораторних досліджень, і даних отчётной гірської графічної документації приймати для вугілля. ?y=1.3 т/м3, які вміщали порід ?=2.5т/м3.

3.Мощность порід безпосередньої покрівлі за відсутності натурних спостережень і досліджень приймають по гірської графічної документації відповідно до каталогу /5/, за відсутності таких даних в безпосередню дах включають верстви порід потужністю трохи більше (8−10)(, т. е.(нк? (8−10)(.

4.Мощность порід основний покрівлі за відсутності натурних спостережень і досліджень з гірської графічної документації, відповідно до каталогу /5/ за відсутності таких даних в основну дах включають верстви порід на потужність трохи більше 15(, з відрахуванням потужності шарів порід безпосередньої покрівлі, тобто.

(прибл? 15(- (нк. Під час розробки вугільного пласта під наносами (прибл приймають рівної H.

5. Потужність порід безпосередньої грунту за відсутності натурних спостережень і досліджень приймають по гірської графічної документації, відповідно до каталогу /5/ за відсутності таких даних в безпосередню грунт включають верстви порід на потужність трохи більше 8(тобто. (нп? 8(.

6. Коефіцієнти фортеці окремих шарів вугілля й які вміщали порід за шкалою М. М. Протодьяконова, зумовлені за методикою /3/, приймають іс отчётной геологічної і геологорозвідувальної (гірської графічної) документации.

7. Середньозважені коефіцієнти фортеці на пласті рассчитывают:

7.1. За формулою (1) табл. 1 за наявності в пласті разнопрочных пачок вугілля з мінливістю ((- x не більше до 30 (/6/ ;

7.2. За формулою (2) табл. 1 за умови що потужність слабкої пачки менше половини висоти вироблення, тобто. (сл < 0.5(выр, в слабку пачку (?сп) включають верстви з (і >< 0.6, на міцний ((кр) з (і > 0.6 /25/.

7.3 Розрахунок ширини целика виконують по найбільш слабкої пачці, якщо mсп > 0.5 hвыр.

7.4. Середньозважені коефіцієнти фортеці порід безпосередньої, основний покрівлі, всієї налегающей товщі порід, безпосередньої грунту, вугілля й порід грунту розраховують по формулам (3−7) табл.1.

8. При розрахунку середньозваженого коефіцієнта фортеці всієї налегающей товщі порід враховуються усі верстви порід (безпосередньої, основний покрівлі тощо.), на потужність трохи більше 30m і проінвестували щонайменше 15m (рис.1).

9. Межа міцності на одноосное стиснення окремих шарів на пласті, порід грунтів та покрівлі, зумовлені по методикам / 3, 4, 14 /, можна знайти у отчётной гірської графічної документації / 5 /. За окремими шарам, у яких виконувалися дослідження, межі міцності наведені в табл. 2. За відсутності даних експериментальних досліджень межі міцності окремих шарів на пласті, покрівлі, грунту, вугілля й порід розраховують по формулам (8 — 11) табл. 1.

9.1. Середньозважений межа міцності на пласті на одноосное стиснення розраховують за такою формулою (12) табл. 1 за наявності середньозваженого коефіцієнта фортеці вугільного пласта (fу), по формулам (13) чи (14) — за наявності прочностных характеристик окремих шарів (пачок) аналогічно розрахунком середньозважених коефіцієнтів фортеці вугільного пласта п. 6.

При визначенні середньозваженого краю міцності на одноосное стиснення на пласті за наявності середньозваженого коэффицента фортеці на пласті коефіцієнт R1, (т/м2) перед fyi, fy в формулах (8), (12) беруть у залежність від трещиноватости вугільного масиву по табл. 3 відповідно до /26/.

9.2. Середньозважений межа міцності порід безпосередньої покрівлі розраховують за такою формулою (15) табл. 1 за наявності середньозваженого коефіцієнта фортеці порід безпосередньої покрівлі f нк за такою формулою (16) — за наявності прочностных характеристик окремих шарів безпосередньої кровли.

9.3. Середньозважений межа міцності порід основний покрівлі розраховують по формулам (17) чи (18) аналогічно п. 9.2.

9.4. Ссредневзвешенный межа міцності на одноосное стиснення всієї товщі налегающих порід розраховують по формулам (19) чи (20) табл. 1 аналогічно п. 9.2.

9.5. Середньозважений межа міцності на одноосное стиснення порід безпосередньої грунту розраховують по формулам (21) чи (22) табл. 1 аналогічно п. 9.2.

9.6. середньозважений межа міцності на одноосное стиснення вугілля й порід грунту розраховують за такою формулою (23) табл. 1 за наявності середньозваженого коэффичиента фортеці вугілля порід (fуп), за такою формулою (24) — за наявності середньозважених меж міцності на одноосное стиснення вугілля й безпосередньої почвы.

10. Коефіцієнти Пуассона вугілля й які вміщали порід, зумовлені по методикам / 3, 4 /, можуть бути вказані в звітної геологічної і геологорозвідувальної документації. За відсутності даних натурних спостережень і досліджень чи гірської графічної документації коефіцієнти Пуассона розраховують по формулам (25), (26), (27) табл. 1.

11. Модулі пружності отделбных шарів на пласті порід грунтів та покрівлі, зумовлені по методикам /14 чи 10/, можна знайти у отчётной графічної документации.

За відсутності експериментальних досліджень модулі пружності окремих шарів розраховують по формулам (28−32). Коли використовують результати лабораторних досліджень з визначенню модулів пружності /4/, то такому разі слід враховувати коефіцієнт структурного ослаблення, який за відсутності відповідних досліджень рекомендують вживати 0,6−0,7, тобто. Еу (Ек) в масиві = (0,6−0,7) Е0 в образце.

11.1 Середньозважений модуль пружності вугільного пласта розраховують за такою формулою (33) табл. 1 за наявності середньозваженого краю міцності на одноосное стиснення на пласті ?сж.у, по формулам (34) чи (35) — за наявності пружних характеристик Еу і, Ey. kp., Ey. cл окремих пачок вугільного пласта.

При визначенні середньозваженого модуля пружності вугільного пласта за наявності середньозваженого краю міцності на одноосное стиснення на пласті коефіцієнт R2, (т/м2) перед? сж. у у формулі (28) брати участь у залежність від трещиноватости вугільного масиву відповідно до /26/ по табл. 4.

За окремими вугільним шарам, у яких виконувалися дослідження, модулі пружності наведені у табл. 2.

11.2. Середньозважений модуль пружності порід безпосередньої покрівлі розраховують за такою формулою (36) табл. 1 за наявності пружних характеристик окремих шарів безпосередньої кровли.

11.3. Середньозважений модуль пружності порід основний покрівлі розраховують по формулам (38) чи (39) аналогічно п. 11.2.

11.4. Середньозважений модуль пружності всієї налегающей товщі порід розраховують по формулам (40) чи (41)аналогично п. 11.2.

11.5. Середньозважений модуль пружності порід безпосередньої грунту розраховують по формулам (42) чи (43) аналогічно п. 11.2.

11.6. Середньозважений модуль пружності вугілля й порід грунту розраховують за такою формулою (44) табл. 1 за наявності середньозваженого краю міцності вугілля й порід грунту (?сж.уп.), за такою формулою (45) — за наявності пружних характеристик порід грунту Eп і на пласті Eу .

12. Розміри кроків завалення безпосередньою й основний покрівель, зумовлені внаслідок натурних спостережень і досліджень можуть бути приведені в отчётной гірської графічної документації чи каталозі /5/. За відсутності таких даних кроки завалення розраховують по формулам (46) чи (47) табл. 1.

13. Розмір, характеризує спільну податливість вугілля й порід грунту Ку. п, розраховується за такою формулою (48) табл. 1, є допоміжним параметром і використовується для розрахунку інтегральної характеристики порід покрівлі, вугільного пласта.

14. Інтегральна характеристика жёсткости порід покрівлі, вугільного пласта і порід грунту розраховується за такою формулою (49). Табл. 1, використовується визначення кутів завалення гірських порід, коефіцієнтів концентрації напруг, ширини выемочных стовпів /27/.

15. Параметр повзучості? змінюється не більше від 0.6 до 0.8, визначається за методикою /28/. За відсутності експериментальних даних для вугілля рекомендують вживати ?=0.7. Параметр? використовується для розрахунку змін деформацій у времени.

16. Параметри повзучості ?у і ?п, що характеризують реологические властивості вугілля й порід покрівлі, грунту, визначається за методикою /28/. За відсутності експериментальних даних — по формулам (40), (51), табл. 1, у якій Е0 — модуль пружності на зразку /29/. З використанням в формулах (49), (50), табл. 1 модулів пружності Еу, Єп, отримані натурних умовах, Е0=Еу (0.6−0.7).

17.Функция ?t може бути оцінена за такою формулою (52) табл. 1 чи з номограммам /30/, представленим на рис. 3.

18.Угол завалення гірських порід змінюється не більше від 65 до 85о, визначається за результатами вимірів зрушення гірського масиву та творець цієї поверхні. За відсутності експериментальних даних розраховують за такою формулою (52) табл. 1.

ДОДАТОК 3.

МЕТОДИКА ПОБУДОВИ ІНТЕГРАЦІЙНОЇ ПАЛЕТКИ І ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ КОНЦЕНТРАЦІЇ НАПРУГ ЗА ПЛАНОМ ГІРСЬКИХ РОБІТ.

1. Коефіцієнти концентрації вертикальних напруг визначаються з допомогою інтеграційної палетки при відпрацюванні положистих вугільних пластів та дуже складною топології гірських виробок, тобто. при взаємній вплив двох і більше вибоїв, уступной формі контуру відпрацьованого простору та інших нестандартних варіантах відпрацювання пластів /31, 27/.

2. Інтеграційна палетка є систему розташованих по певній закономірності точок. Шляхом підрахунку точок, яких спіткало вироблена простір, здійснюється інтегрування ваги подработанных порід і обчислення коефіцієнта концентрації напруг /27/.

3. Для побудови інтеграційної палетки та засобами визначення коефіцієнта напруг необхідні такі данные:

інтеграційна характеристика жёсткости порід покрівлі, грунтів та вугільного пластаLинт = (5−150)м, що визначається за такою формулою (49) докладання 2 чи наближено за такою формулою (3.5) п. 3.1 основного тексту «Методики … » ;

план гірських робіт чи проектируемая топологія гірських виробок, накреслені в масштабе.

4. При побудові інтеграційної палетки листку прозорою папери чи іншого прозорого матеріалу (наприклад, синтетична калька) намічається центр сітки, щодо якого через 15о проводяться прямі лінії (промені) по формуле:

?і = Lинт ??? i.

Обчислюються відстані ?і і відкладаються від центру палетки одному з променів чи променях масштабу плану гірських робіт (рис. 1); безрозмірні координати? і визначаються за таблицею 1.

Далі проводяться концентричні окружності через крапки над промені палетки і перетині окружностей і променів отримують точки інтеграційної палетки (рис. 2).

5. Для визначення коефіцієнта концентрації напруг центр інтеграційної палетки поєднується до точки на плані гірських робіт, у якій потрібно визначити коефіцієнт концентрації напруг, підраховуються точки палетки, хто у контур виробленого пространства.

Коефіцієнт концентрації напруг обчислюється по формуле.

(2).

Розташування променів і точок при побудові інтеграційної палетки.

Рис. 1.

Інтеграційна палетка на плані гірських работ.

Рис. 2.

де n — число точок палетки, яких спіткало контур відпрацьованого простору ;

N — кількість усіх точок на палетке, N= 384.

6. Як приклад розглянуто визначення коефіцієнта концентрації одного з вугільних пластів. Припустимо, по вихідної горно-геологической інформації згідно з додатком 2 чи формулі (3.5) п. 3.1 основного тексту «Методики … «була обчислена інтегральна характеристика Lинт =28 м. За формулою (1) обчислюються відстані від центру палетки до i-той крапки над промені палетки. Результати обчислення полярних координат ?і наведені у табл. 2.

На аркуші прозорою папери (кальки) намічається центр палетки і крізь нього проводяться прямі лінії через 15о (див. рис. 1). На променях палетки від її центру відкладаються масштабу плану гірських робіт (1:2000) відстані Рi (див. табл. 2), тобто. 8.7.м, 14.8 м, 21.6 метрів і т.д., що він відповідає масштабу плану 4.3 мм, 7.4 мм, 10.8 мм т.д. Через відзначені точки проводяться концентричні окружності (див. рис. 2).

Вычерченная палетка накладається на план гірських робіт і її центр поєднується до точки гірських робіт, де потрібно визначити коефіцієнт концентрації напруг (на рис. 2 центр палетки совмещён з центром очисний заходки). Шляхом безпосереднього рахунку визначається число точок палетки (перетинань променів і концентричних окружностей), яких спіткало відпрацьовану площа пласта (враховуються всі крапки в очисних і підготовчих виробках). На рис. 2 число таких точок n= 168 (кількість усіх точок на палетке N= 384). Тоді коефіцієнт концентрації вертикальних напруг над заходкой відповідно до формулі (2) дорівнює: