- •Министерство образования и науки
- •Предисловие
- •Изучение характера сдвижения земной поверхности и массива горных пород при очистной выемке
- •Теоретические положения
- •Порядок выполнения работы
- •1. Определение высоты зоны обрушения
- •2. Определение параметров зоны полных сдвижений
- •3. Определение параметров мульды сдвижения
- •4. Определение параметров зоны разгрузки
- •5. Определение параметров зоны опорного давления
- •6. Расчет расстояния до точки максимума опорного давления
- •7.Расчет максимальных напряжений в зоне опорного давления
- •3. Определение параметров мульды сдвижения
- •4. Определение параметров зоны разгрузки
- •5. Определение параметров зоны опорного давления
- •6. Расчет расстояния до точки максимума опорного давления
- •7.Расчет максимальных напряжений в зоне опорного давления
- •8. Определение коэффициента концентрации напряжений
- •9. Построение схемы главного сечения мульды сдвижения вкрест простирания и расположения зон обрушения, полных сдвижений, разгрузки и опорного давления
- •Вопросы для самоконтроля
- •Ргр № 2. Оценка удароопасности угольных пластов и определение зон влияния разрывных и пликативных нарушений на формирование очагов горных ударов
- •Теоретические положения
- •Выполнение работы
- •Определение коэффициента удароопасности угольного пласта
- •2. Определение ширины зоны тектонического влияния разрывного нарушения
- •3.Определение ширины зоны тектонического влияния синклинальной и антиклинальной складок
- •4.Определение размеров зоны повышенных напряжений разрывного нарушения
- •5.Определение размеров зоны повышенных напряжений синклинальной и антиклинальной складок
- •Определение заданных условий для варианта № 25.
- •Расчет коэффициента удароопасности угольного пласта
- •Определение ширины зоны тектонического влияния синклинальной и антиклинальной складок
- •Определение размеров зоны повышенных напряжений разрывного нарушения
- •5. Определение размеров зоны повышенных напряжений синклинальной и антиклинальной складок
- •6. Изображение схемы расположения зон тектонического влияния и зон повышенных напряжений для разрыва и складок.
- •Варианты заданий
- •Вопросы для самоконтроля
- •Построение границ защищенных зон и повышенного горного давления
- •Теоретические положения
- •Методика построения границ защищенных зон (по вними)
- •Пример выполнения работы
- •1. Определение минимально допустимой мощности междупластья
- •2. Определение эффективной мощности mэф
- •6. Определение размеров области восстановления опасных нагрузок (зона 5)
- •7. Определение величин допустимых опережений
- •Пример выполнения работы
- •1. Определение минимально допустимой
- •Вопросы для самоконтроля
- •Варианты заданий
- •Ргр № 4 прогноз критической глубины выбросоопасности угольных пластов на стадии геологической разведки в условиях кузбасса
- •Теоретические положения
- •Методика определения критической глубины выбросоопасности угольных пластов
- •Пример выполнения работы
- •Пример определения градиента нарастания метаноносности угольных пластов с увеличением глубины на первые 100 м от поверхности метановой зоны
- •Определение критической глубины выбросоопасности угольных пластов Пример определения критической глубины выбросоопасности угольных пластов на стадии геологической разведки
- •Вопросы для самоконтроля
- •Варианты заданий
- •Ргр № 5 расчет устойчивости борта карьера
- •Теоретические положения
- •Выполнение работы
- •2. Расчет параметров откоса и порядок построения основной поверхности скольжения
- •Пример выполнения работы
- •2. Расчет параметров откоса и порядок построения основной поверхности скольжения
- •3. Проверочный расчет
- •Список рекомендуемой литературы
3. Определение параметров мульды сдвижения
Для определения размера и местоположения мульды сдвижения сначала по формулам (1.2) определяем граничные углы, а значения углов полных сдвижений ψ1, ψ2, ψ3 и угла максимального оседания θ0 мы определили ранее. Тогда:
= 70º |
= 70º, |
= 61º, |
= 75º – 0,9∙30º = 48º, |
θ = 68º, |
= 43º, |
|
0 = 75º, |
= 60º. |
Затем рассчитываем значения коэффициентов ипо формулам (1.5):
и .
Далее по табл. 1.1 определяем значения коэффициентов t1 и t2:
= 0,55 и = 1.
Подставив рассчитанные значения коэффициентов t1 и t2, значение относительного максимального оседания g0 = 0,85, размер мощности пласта m = 6 м и значение cos α = 0,866 в формулу (1.4), рассчитываем максимальное оседание земной поверхности:
= 0,85∙6∙0,55∙1∙0,866 = 2,43 (м).
4. Определение параметров зоны разгрузки
В случае негоризонтального залегания пластов наклон большой оси эллипса разгрузки определяется углом , значение которого находится в зависимости от угла падения пластов (табл. 1.2). Значение угла находим по табл. 1.2 методом интерполяции, так как = 300. Тогда:
=68º.
Полуось эллипса зоны разгрузки вверх равна 1,5×2x0 (ширина выработанного пространства на разрезе вкрест простирания - 2x0 =325 м), а полуось вниз – 2х0, т.е. вверх – 487,5 м и вниз – 325 м.
5. Определение параметров зоны опорного давления
Протяженность зон опорного давления в плоскости разрабатываемого пласта соответственно в направлении падения, восстания и простирания от границ очистных работ в сторону массива при угле падения пласта менее 600 определяются из выражений (формулы 1.6):
при 60°,
при 60°,
.
Для определения размеров зоны опорного давления сначала необходимо рассчитать глубину ведения работ по падению и восстанию Нв Для этого предварительно рассчитываем значение (формулы 1.6):
(м).
Далее определяем глубину ведения работ по падению и по восстаниюНв:
,
Используя найденные значения глубины ведения работ по падению, по восстанию и простиранию, определяем значения коэффициентов ,и,, зависящие от глубины разработки. Их значения определяем интерполяцией по табл. 1.3:
= 0,5075,
= 0,5919,
= 0,545.
Далее определяем , где= 700 (для неподработанной толщи пород):
= 0,36.
Теперь рассчитываем протяженность зон опорного давления по падению, восстанию и простиранию по формулам (1.6):
= 0,5075∙731,25∙0,36∙0,866 = 115,7 (м),
= 0,5919∙568,75∙0,36∙0,866 = 104,95 (м),
= 0,545∙650∙0,36 = 127,53 (м).
Для расчета размеров зоны опорного давления в кровлю по падению rкп и по восстанию rкв используем формулы (1.8), подставив рассчитанные ранее lп и lв:
= 1,6∙115,7∙0,866 = 160,31 (м),
= 1,6∙104,95∙0,866 =145,42 (м).
Для расчета размеров зоны опорного давления в почву по падению и по восстанию необходимо сначала определить коэффициенты ипо табл. 1.4, предварительно рассчитав отношения по формулам (1.10):
,
,
,
.
Далее интерполяцией определяем параметры рп и рв из табл. 1.4. Они равны:
= 1,45,
рв = 1,45.
Теперь рассчитываем по формулам (1.9) размеры зоны опорного давления в почву по падению и в почву по восстанию:
= 1,45∙160,31 = 232,45 (м),
= 1,45∙145,42 = 210,86 (м).