3.1 Расчет размеров камер и целиков

Определение необходимых размеров камер и целиков представляет собой весьма сложную задачу, которая полностью еще не решена.

В основу методики положены горно-геологические условия и соответствующие им расчетные функциональные характеристики. К горно-геологическим условиям относятся: класс разрабатываемой залежи, очередность отработки камер (блоков), глубина работ, мощность и угол падения залежи, коэффициент крепости руды и вмещающих пород.

Основные признаки	Класс залежи
Залежи, не имеющие выхода под наносы (слепые)	1
Залежи, имеющие выход под наносы. Сдвижение коренных пород висячего бока до земной поверхности отсутствует	2
Залежи, имеющие выход под наносы. Их отработка сопровождается сдвижением коренных пород висячего бока до земной поверхности	3

Для заданной крепости руды и .вмещающих пород, глубины работ, мощности и угла падения залежи, высоты этажа и порядка (очереднсоти) отработки блоков в этаже определяемыми параметрами камерных систем разработки являются: а — размер камеры по простиранию; b — размер камеры по падению (размер камеры вкрест простиранию обычно равен горизонтальной мощности рудной залежи); с — ширина междукамерного целика; h и h_н — толщина соответственно горизонтального и наклонного междуэтажного целиков.

Для определения этих параметров применяются следующие расчетные функциональные характеристики: lо — предельный эквивалентный пролет обнажения висячего бока в камере, м; А_ц—характеристика для определения ширины междукамерного целика; А_п – характеристика для определения толщины междуэтажного целика.

Указанные характеристики являются функциями напряженно-деформированного состояния рудного массива и вмещающих пород, их прочности и параметров системы разработки, а именно:

(3.1)

(3.2)

(3.3)

h = h_эт – bSinα (3.4)

где m — горизонтальная мощность залежи, м;

α – угол падения залежи, градус;

h_эт – вертикальная высота этажа, м.

Значения расчетных функциональных характеристик определены на основе статистической обработки фактических данных по устойчивым параметрам камерных систем разработки. С помощью ЭВМ приведенная система уравнений сведена к ряду немограмм, из которых легко могут быть найдены искомые параметры системы разработки. Позднее для условий применения подэтажно–камерных систем разработки методика была дополнена с учетом продолжительности работы добычного участка [3].

Для расчета безопасных размеров камер и целиков по методике разработана блок-схема алгоритма (рисунок 3.1).

Приближенные значения устойчивых пролетов обнажений пород в подземных выработках могут быть определены по методикам Южно-Африканского Совета по промышленным и научным исследованиям (ЮАС) и Норвежского института геомеханики (НГИ).

По методике ЮАС [32] критерий устойчивости породного обнажения учитывает шесть факторов: прочность ненарушенного образца породы на одноосное сжатие (№ 1); степень нарушенности (№ 2) породного массива (процент выхода керна размером 100 мм и более); расстояние между главными нарушениями в массиве (№ 3); состояние мест нарушений (№ 4); гидро-геологические условия (№ 5); направление простирания и угол падения главных нарушений породного массива относительно оси выработки (№ 6).

Рисунок 3.1 – Блок-схема алгоритма расчета размеров камер и целиков

Влияние каждого фактора оценивается в баллах, значения которых приведены ниже.