2 Определение ширины выемочного столба

Одним из основных параметров камерно-столбовой системы разработки является ширина выемочного столба.

Минимальная ширина выемочного столба b_min определяется из условия обеспечения его устойчивости (рис) и рассчитывается по формуле разработанной на основе экспериментальных исследований по установлению зон запредельного состояния угольного массива в целиках от 5 до 16 м, при глубине горных работ до 350 м.

(1)

h_в – высота выработки, м;

Υt₁ – Функция ползучести, учитывающая изменение свойств угольного массива во времени (Υt₁ = 2,39);

К – коэффициент концентрации напряжений (К=3);

γ_п – плотность горных пород принимать равной 2,5 т/м³;

Н – глубина горных работ (Н = 150 м);

F₁ – коэффициент учитывающий отношение упругой деформации к полной при деформировании угля до разрушения, F₁ = 0,6-0,8 для слабых углей, F₁ = 0,6 для прочных углей, способных накапливать упругую энергию, F₁ = 0,8;

σ_{сж у} – предел прочности угля на одноосное сжатие, т/м²;

f_у – коэффициент крепости угля ( f_у =1);

m – мощность угольного пласта, м;

d₁ и d₂ – коэффициента, учитывающие трещиноватость угольного массива, d₁=0,4-0,8 и d₂=1,35-2,7

l_я – размер несущего ядра в выемочном столбе, м, который следует принимать при

м

3 Расчет и выбор размеров подзавальных целиков

Для подзавальных целиков треугольной формы поперечного сечения в горизонтальной плоскости размер стороны определяется:

(2)

где Y – угол обрушения пород кровли, который согласно исследованиям составляет 19⁰ – 20⁰;

y – ширина заходки, м ; (y = b)

Н₁ – активная зона действующих пород, которая составляет (6÷8)m, м;

m – мощность пласта, м;

где n_ц – количество подзавальных целиков, шт;

R_c – предел прочности угля на одноосное сжатие, т/м² (R_c = σ_{сж ц});

γ_п – плотность горных пород принимать равной 2,5 т/м³;

σ_{сж ц} – несущая способность целика, т/м², определяется из условий:

, если σ_{сж у} > k · γ_п · Н,

, если σ_{сж у} ≤ k · γ_п · Н,

k – коэффициент концентрации напряжений (k=3);

Н – глубина горных работ (Н = 150 м);

ϒ_tз – функция ползучести, учитывающая изменение свойств угольного массива во времени. Определяется приближенно по таблице в зависимости от коэффициента крепости угля f_у и времени существования подзавального целика t_з;

Коэффициент крепости fу	tз, часов
	0,5	1,0	2,0	4,0	8,0	12,0	18,0	24,0	36,0	48,0	72,0
0,3	1,13	1,16	1,20	1,25	1,30	1,34	1,39	1,42	1,48	1,52	1,61
0,5	1,12	1,15	1,18	1,22	1,27	1,31	1,35	1,38	1,43	1,47	1,55
1,0	1,09	1,11	1,14	1,17	1,21	1,24	1,27	1,29	1,33	1,36	1,42
1,5	1,06	1,08	1,10	1,11	1,14	1,16	1,18	1,20	1,23	1,25	1,29

σ_{сж у} – предел прочности угля на одноосное сжатие, т/м² (σ_{сж у} = 800 т/м² );

т/м² если 800 < k · γ_п · Н = 3·2,5 ·150 = 1125

, если 800 ≤ 1125,

Размер стороны подзавального целика, м равен:

м