Выемочной единицей при применении системы с самообрушением является блок. Обрушение в массиве происходит в результате (без принудительного взрывания) погашения междублоковых целиков и увеличения допустимого пролета камеры как по падению, так и по простиранию. Выработанное пространство заполняется обрушенными вмещающими породами висячего и лежачего боков.
Рис. 1. Построение замкнутой области сдвижения пород α=800 (разрез вкрест простирания)
Сдвижение вмещающих пород начинается с лежачего бока. При α=800 и отсутствии существенных различий в прочностных свойствах и структурных особенностях толщи пород висячего и лежачего бока область сдвижения становится симметричной относительно рудной залежи.
В общей зоне сдвижения земной поверхности выделяются:
а) зона трещин, за внешнюю границу ее принимают контур крайних, хорошо различных трещин на земной поверхности. Так же возникают провалы (зона обрушения), при глубине верхней границы горных работ менее Н0=116;
б) зону плавных сдвижений, где земная поверхность подвергалась сдвижению без разрыва сплошности;
в) зону опасных сдвижений, в пределах которой возникают деформации, опасные для зданий, сооружений и природных объектов.
Положение границы общей зоны сдвижения со стороны восстания зависит от угла падения залежи. При крутом залегании рудного тела (α=800) возможно возникновение сдвижений и деформаций в породах лежачего бока залежей и на земной поверхности.
Рис. 2. Построение замкнутой области сдвижения пород α<350 (разрез вкрест простирания)
Сдвижение земной поверхности, практически не происходит, если при разработке слепых крутопадающих залежей с закладкой выработанного пространства Н0/L>2 (Н0 — глубина верхней границы выработанного пространства, L — размер выработанного пространства по падению).
При Н0=629, L=8 углы разрывов, сдвижения и граничные в невыветрелых коренных породах приведены в таблице.
Таблица 1
|
Наименование углов |
Разрывов: β1'' β'' |
Сдвижения: β1 β |
Граничные: β01 β0 |
|
Значения углов |
- — |
- — |
55 50 |
При α=800, а размер отрабатываемого участка залежи по падению меньше размера участка по простиранию, построение замкнутой области сдвигающихся пород начинают на разрезе вкрест простирания (рис. 2) для этого от верхней и нижней границ выработанного пространства в породах лежачего и висячего боков залежи проводят линии под углами βс (590) и γс (270) до слоя, размер устойчивого пролета которого больше расстояния между этими линиями. Точки пересечения линий, проведенных под углами γс (270) с устойчивыми слоями в висячем и лежачем боках залежи — точки Кв и Кл соединяют прямой. Область сдвигающихся пород оконтуривается линиями, проведенными под углами βс (590) по устойчивым слоям и линией, соединяющей точки Кв и Кл.
При разработке слепых рудных тел, залегающих в породах средней устойчивости, процесс сдвижения земной поверхности достигает полного развития (граничные углы достигают минимальных размеров) только при L≥2H0.
Сдвижение и деформация земной поверхности не происходят когда
‒ область сдвигающих пород замыкается в толще вмещающих пород (рис. 1, 2);
‒ разработка рудных тел, залегающих в среднеустойчивых и устойчивых породах, ведется на глубине H0≥2L;
‒ в выработанном пространстве оставлены рудные или возведены искусственные целики, рассчитанное на длительное поддержание боковых пород в устойчивом состоянии (предусматриваемые для отработки слепых пологих залежей с углом падения α<350).
При отработке пологой части рудного тела зона сдвижения не достигает земной поверхности, следовательно, земная поверхность сохранит свою устойчивость.
Литература:
- Кузьмин Е. В., Узбекова А. Р. Самообрушение руды при подземной добыче 2006г.
- Фрейдин A. M., Быкадоров А. И., Неверов С. А., Неверов А. А. Ресурсосберегающие технологии подземной разработки рудных месторождений 2003г.
- Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. — М.: Мир, 1987.
