Напряженно-деформационное состояние массива в окрестности лавы
По классификации бассейнов (таблица 1.2) месторождений выбрана группа бассейнов. Перечисляем установленные на основании анализа условия отработки пласта: Принимаем =0,75, т.к. породы кровли легко и среднеобрушаемые (категория А1−2). Марка угля; содержание песчаников и известняков в угленосной толще С, %. Максимальное напряжение — 139,08МПа, а длина зоны опорного давления 70,3 м. Где fу… Читать ещё >
Напряженно-деформационное состояние массива в окрестности лавы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Определяем параметры зон повышенного напряжения (опорного давления), пониженных напряжений (отжим угля).
1) По классификации бассейнов (таблица 1.2) месторождений выбрана группа бассейнов.
По заданным условиям (марка угля — А, С = 28%) определены:
Группа бассейна — VIII;
Средневзвешенный коэффициент крепости всей толщи пород f=9;
Бассейн — Донецкий;
Таблица 1.2 Выписка из классификации бассейнов.
Группа бассейна. | Средневзвешенный коэффициент крепости толщи пород f. | Бассейн. | Марка угля; содержание песчаников и известняков в угленосной толще С, %. |
VI. | Донецкий. | Д, Г, ГЖО, ГЖ при С < 30%. | |
VII. | Д, Г, ГЖО, ГЖ при C > 30%. Ж, К, КО, КСН, КС, ОС, СС, Т, А при С < 30%. | ||
VIII. | Ж, К, КО, КСН, КС, ОС, СС, Т, А при С > 30%. |
2) На основании установленной группы бассейна и по таблице 1.3 определен угол полных сдвижений ш1=53 град.
Таблица 1.3 — Значение углов полных сдвижений.
Группа бассейна. | Значение при углах падения, указанных ниже. | |||||||||
VI. | ||||||||||
VII. | ||||||||||
VIII. |
3) По таблице 1.4 найден дополнительный коэффициент, учитывающий группу бассейнов: .
Таблица 1.4 — Значение коэффициента.
Группа бассейна. | VI. | VII. | VIII. |
Значение коэффициента. | 1,12. | 1,13. | 1,15. |
4) Определим угол давления по формуле:
град (1.5).
5) Коэффициент, учитывающий часть пород, которые передали свой вес на почву, рассчитан по формуле:
(1.6).
где длина лавы, м;
глубина разработки, м.
6) Коэффициент интенсивности напряжений для одиночной лавы, МПа, находим исходя из условия:
(1.7).
где объемный вес пород, МН/м3; принимаем = 0,027 МН/м3.
7) Коэффициент линейной аппроксимации определяем по формуле:
МПа, (1.8).
где — прочность кубика угля достаточных размеров, МПа;
МПа, (1.9).
где fу — коэффициент крепости угля по шкале проф. Протодьяконова.
МПа.
МПа.
8) Напряжение на границе массива, МПа:
МПа (1.10).
9) Обобщенный коэффициент определяется по формуле.
(1.11).
где — вынимаемая мощность пласта, м.
Далее по таблице 1.5 с использованием метода интерполирования вычислена функция f (Р):
(1.12).
.
Таблица 1.5 Значение функции f (P).
Р. | 1•10−5. | 1•10−4. | 1•10−3. | 1•10−2. | 5•10−2. | 1•10−1. | 5•10−1. | ||||
f (P). | 0,97. | 0,94. | 0,88. | 0,75. | 0,597. | 0,52. | 0,306. | 0,22. | 0,16. | 0,09. | 0,069. |
10) Расстояние от забоя до максимума опорного давления рассчитывается по следующей формуле:
м, (1.13).
м.
11) Максимальное напряжение равно:
МПа, (1.14).
МПа.
12) Длина зоны опорного давления:
м, (1.15).
где коэффициент, учитывающий прочность кровли:
? при слабой кровле (< 50 МПа) = 0,75;
Принимаем =0,75, т.к. породы кровли легко и среднеобрушаемые (категория А1−2).
м.
13) Коэффициент концентрации опорного давления:
(1.16).
где гидростатическое давление, МПа.
МПа.
14) Ширина зоны отжима угля:
м, (1.17).
где L — длина лавы, м;
— коэффициент крепости угля ;
— коэффициент Пуассона, =0,15−0,3.
м.
15) Участок сильно трещиноватых пород впереди лавы:
(1.18).
где ур — предел прочности пород на разрыв, МПа.
м Схема опорного давления представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 Схема опорного давления.
Выводы по разделу 1.
Перечисляем установленные на основании анализа условия отработки пласта:
- ? мощностью угольный пласт 1,37 м;
- ? угол падения 0−6 град.;
- ? глубина разработки 1097 м;
- — амплитуда геологического нарушения максимальная 139,08 МПа, на расстояние до 29,619 м, далее установившееся;
- ? пласт не опасен по выбросам.
По данным горно-геологического прогнозного паспорта определены категория кровли по обрушаемости, устойчивость нижнего слоя, устойчивость почвы:
- ? обрушаемость массива пород кровли — А2,
- ? устойчивость пород нижнего слоя кровли — Б3,
- ? устойчивость верхнего слоя почвы — П2.
Ширина зоны обрушающихся пород, представленных песчаниками, алевролитами в окрестности геологического нарушения составила 8,88 м, а высота обрушения составила 0,45 м. Объем пород, подлежащих упрочнению составил 1022,58 м³. Объем пород ложной кровли, подлежащей упрочнению составил 1232 м³.
По классификации бассейнов месторождений — группа бассейна — VIIЙ, средневзвешенный коэффициент крепости всей толщи пород f=8,75, бассейн — Донецкий, марка угля — А.
Максимальное напряжение — 139,08МПа, а длина зоны опорного давления 70,3 м.