Построение границ защищенных зон при отработке свиты пластов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Кузбасский государственный технический университет

имени Т.Ф. Горбачева»

Кафедра строительства подземных сооружений, шахт и разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом

Расчетно-графическая работа №2.

Построение границ защищенных зон при отработке свиты пластов.

Вариант №4.

Выполнил:

Проверил:

Кемерово 2016

Цель работы: изучение методики построения границ защищенных зон и зон повышенного горного давления (ЗПГД) при разработке свиты угольных пластов, включающих пласты, склонные к газодинамическим явлениям.

Исходные данные Значения

Защитный пласт Название m2

Угол падения α, град 18

Мощность m, м 3,3

Размер междупластья h_i, м h_1 (до пласта m1) 45

h_2 (до пласта m3) 50

Длина лавы l_л, м 230

Размер выработанного пространства вкрест простирания пласта a, м 690

Глубина ведения горных работ на защитном пласте H, м 400

Содержание песчаника в породах междупластья η, % 43

Ширина горных выработок aв, м 4,4

Ширина барьерного целика Lц1, м 73

Ширина целика для охраны панельных выработок Lц2, м 183

Оценка возможности применения защитной выемки

Производим оценку возможности применения защитной выемки. Защитный пласт средней мощности, поэтому коэффициент, учитывающий горно-геологические и горнотехнические условия разработки пласта, k = 6. Минимально допустимая мощность междупластья рассчитывается по формуле:

Далее определяем критическую мощность защитного пласта m0. В наших условиях a > 0,3·H (690 > 120), поэтому при определении значения m0 применяется a = 0,3·H, т.е. a = 120 м. С учетом глубины H = 400 м и принятого значения a = 120 м по номограмме определяем, что m0 = 0,28 м.

Мощность верхнего междупластья 45 м. Значения больше минимально допустимой величины 18,8 м. Первое условие выполняется. Мощность пласта 3,3 м, т. е. больше критической мощности 0,28 м. Второе условие тоже выполняется. Пласт m2 может рассматриваться как защитный и для пласта m1 и для пласта m3.

Определение типа защищенной зоны

Для определения типа защищенной зоны необходимо проверять условия формул (2.2) и (2.3). Для этого вычисляем размеры L1, L2 и L3, предварительно определив все необходимые для этого расчета величины. Значение коэффициента β1 согласно рекомендациям принимается равным 1. По номограмме на рис. 2.6 определяем с учетом угла падения α = 18°, что:

N1 = 162 м; N2 = 177 м; N3 = 188 м.

Тогда получим:

L1 = β1· N1; L2 = β1· N2; L3 = β1· N3.

L1 = 1·162 = 162 м; L2 = 1·177 = 177 м; L3 = 1·188 = 188 м.

В результате получаем следующие выводы. В уклонной части будет отработано три столба с длиной лавы 230 м. Граничное значение L1 + L2 = 162 + 177 = 339 м. После отработки первого выемочного столба образуется защищенная зона без образования области восстановления опасных нагрузок,