Нормативная прочность закладки без доступа

в очистное пространство людей [2]

Динамика нагружения искусственных целиков (из закладочного материала) зависит от порядка отработки залежи. В системах разработки с постадийной выемкой сначала отрабатывают камерные запасы под защитой междукамерных и блоковых целиков, а затем извлекают междукамерные и междублоковые целики между заложенными камерами.

На стадии выемки запасов блока под защитой рудных целиков нормативная прочность , МПа:

(3.4.1)

где К_з – коэффициент запаса прочности (К_з = 1,5–3,0), учитывает непостоянство прочностных свойств, отрицательное влияние взрывных работ, увеличение прочности закладки в шахтных условиях, отклонение фактических параметров от проектных; К_д – коэффициент, учитывающий длительную прочность искусственного целика (равен 0,5–0,7, если искусственные опоры работают при незаложенных камерах, например, при двухстадийной выемке или 1 – при кратковременном нагружении искусственных опор); К_ф – коэффициент формы, учитывающий влияние соотношения геометрических размеров целика на его несущую способность: при а_ц > h_ц при а_ц < h_ц где а_ц

– ширина целика, м; h_ц – высота целика, м; – напряжения в искусственном массиве, МПа:

где К_α – коэффициент, учитывающий влияние угла наклона залежи α; γ_п, γ_з – объемный вес соответственно пород кровли и закладки, МН/м³; S_кр, S_ц – площадь соответственно кровли, приходящаяся на искусственную опору, и поперечного сечения целика, м²; Н_­пр – высота пригружающей толщи, м.

Коэффициент К_α рассчитывается в зависимости от ориентации длинной стороны целиков:

– при расположении целиков длинной стороной по простиранию по формуле

К_α = cos²α + vsin²α,

где v = μ/(1 – μ) – коэффициент бокового распора пород (v = 0,2–0,4); μ – коэффициент Пуассона;

– при расположении целиков длинной стороной по восстанию (камеры располагаются также по восстанию) К_α принимается в зависимости от величины α:

Высота пригрузки Н_пр определяется как высота свода естественного равновесия (ориентировочно можно принять равной расстоянию между осями рудных целиков, отрабатываемых в последнюю очередь).

Расчет нормативной прочности закладки для камер второй очереди , производится по формуле, МПа:

(3.4.2)

где – напряжение в искусственном массиве, МПа;

где К_н – коэффициент, учитывающий, какая часть веса столба пород нагружает искусственный массив, К_н = 0,5L/H ≤ 1 (если камеры между искусственными опорами не заложены, К_н = L/H ≤ 1); Н – глубина залегания от поверхности, м; L – ширина блока (панели) или расстояние между осями рудных целиков, отрабатываемых в последнюю очередь, м; а_ц – ширина искусственного целика, м.

Нормативная прочность закладки по условию вертикального обнажения принимается по табл. 3.4.1.

В качестве расчетного значения нормативной прочности принимается большее из значений , , .

При нисходящей слоевой выемке нормативную прочность закладки определяют по допустимому напряжению на растяжение искусственной кровли под которой предстоит работать в слое (в настоящем КП не рассматривается).

Расчет состава твердеющей закладки [3]

Выбор состава закладки определяется наличием соответствующих мате-риалов и требуемой нормативной прочностью.

Возможны следующие варианты закладочных смесей:

1. Ц + К + П + В; 5. (Ц^* + Ш) + К + В;

2. Ц + К + В; 6. (Ц^* + Ш) + П + В;

3. Ц + П + В; 7. Ш + К + П + В;

8. Ш + К + В;

4. (Ц^* + Ш) + К + П + В; 9. Ш + П + В,

где Ц – цемент, К – крупный заполнитель; П – песок; Ц^* – добавка цемента в сложном вяжущем; Ш – бесцементное вяжущее; В – вода.

После выбора типа закладочной смеси рассчитывают расход составляю-щих. Расход цемента Ц для составов 1–3 определяется исходя из нормативной прочности закладки σ_сж, рассчитанной ранее.

Расход цемента рекомендуется определять по формуле, кг/м³:

где a, b – эмпирические коэффициенты; σ_ц – предел прочности эталонной закладки, МПа, зависящий от марки применяемого цемента (значения приведе-ны в табл. 3.4.3).

Таблица 3.4.3