Управление состоянием массива
Выбросоопасность угольных пластов. Пласт к 12, следует относить к опасным по выбросам с глубины 400-420 м. от поверхности. Пласт К7- относится с глубины 600-650 м. от поверхности к угрожающим по выбросам. Пласты К3, К6, К13, К14 и К18- относятся к неопасным до глубины 500-550 м. от поверхности. Пласты К1, К2, К3 и К10 на глубине 600-800 м. относятся к угрожающим по выбросам.
Склонность углей к самовозгоранию определяется по содержанию фюзенита и подразделяются на 3 группы:
I группа - склонные к самовозгоранию при Р>23%
II группа - малосклонные к самовозгоранию при 15<Р<23%
III группа - несклонные к самовозгоранию при Р<15%
Пласты К2, К7, К10, К12, К13, К14, К18 относятся к I группе; К4, К6 - ко II группе; К1 и К3 - к III группе.
Пожароопасность углей. Пожароопасность угольных пластов в пределах поля шахты зависит не только от их склонности к самовозгоранию, но от ряда других факторов и, в первую очередь, от мощности пласта и потерь угля, которые остаются в завале.
Пласт К1 - малоопасный.
Пласты К2, К7, К10, К13, К14, К18 - среднеопасные.
Пласт К12 - опасный.
Степень взрывчатости угольной пыли. Пласты К1, К2, К10, К13, К14 относятся к маловзрывчатым и имеют норму осланцевания до 50%, пласт К12 относится к взрывчатой категории и имеет норму до 60%.
Температурный режим. При работе действующих шахт в Карагандинском бассейне температура шахтной атмосферы и горных пород, не создавала затруднений для эксплуатации. Температура горных пород у нижней технической границы составит 17,9 - 19 С.
Силикозоопасность. Все вмещающие породы Карагандинской свиты следует отнести к силикозоопасным.
Раздел II. Определение податливости ожидаемых нагрузок на крепь подготовительных и капитальных горных выработок
2.1 Расчет напряженно-деформированного состояния вязко-упруго-пластического массива горных пород вокруг протяженной горизонтальной выработки
Изучение вопросов распределения напряжений вокруг выработок является одной из основных и важнейших задач механики горных пород, так как они непосредственно связаны с прочностью (устойчивостью) горных выработок и с решением ряда практических инженерных задач в области их крепления.
При решении задач по определению напряжений вокруг выработок часто удобнее пользоваться полярными координатами. Если считать, что массив находится в сжатом состоянии и сжимающие напряжения считаются положительными, то определяющие компоненты напряжении вокруг выработки круглой формы будут иметь следующий вид [1,2]:
; ; (1)
,
где и ; - коэффициент бокового распора (давления), - радиус выработки в проходке, м; Н – глубина от поверхности; - угол между осью Х и направлением радиального напряжения; - средний вес пород покрывающей толщи; ,,- соответственно радиальные, тангенциальные и касательные напряжения.
= = 0,563
= 0,219 = 0,781
Если напряженное состояние ненарушенного массива гидростатическое, т.е. , то на контуре круглой выработки окружающее напряжение будет постоянным и равным:
; (2)
Данные расчетов заносим в таблицу 1
Таблица 1
r/r0 |
1 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
2 |
2.2 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3 |
r02/r2 |
1 |
0,69 |
0,51 |
0,39 |
0,3 |
0,25 |
0,2 |
0,173 |
0,147 |
0,127 |
0,111 |
r04/r4 |
1 |
0,48 |
0,26 |
0,15 |
0,095 |
0,062 |
0,04 |
0,03 |
0,021 |
0,016 |
0,012 |
1-r02/r2 |
0 |
0,31 |
0,49 |
0,61 |
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,827 |
0,853 |
0,873 |
0,889 |
1+r02/r2 |
2 |
1,69 |
1,51 |
1,39 |
1,3 |
1,25 |
1,2 |
1,173 |
1,15 |
1,13 |
1,11 |
|
0 |
6,12 |
9,151 |
10,852 |
11,898 |
12,586 |
13,063 |
13,407 |
13,664 |
13,861 |
14,016 |
|
9,739 |
11,271 |
12,854 |
14,147 |
15,154 |
15,934 |
16,544 |
17,026 |
17,413 |
17,726 |
17,983 |
|
0 |
3,104 |
4,084 |
4,360 |
4,387 |
4,324 |
4,141 |
4,053 |
3,974 |
3,974 |
3,905 |