109015 (Формирование исходных данных)

СТРУКТУРА И ФОРМИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ

Для определения параметров технологических схем необходимы соответствующие исходные данные, которые могут быть получены при натурных наблюдениях и исследованиях, в лабораторных условиях, из производственного опыта, т.е. с использованием горной графической документации, экспериментальных данных или расчётным путём. В горную графическую документацию включают геологические отчёты по результатам геологоразведочных работ, результаты эксплуатационной разведки, планы горных работ и т.д.

Надёжность расчёта параметров технологической схемы уменьшается в зависимости от способа получения исходных данных в последовательности, указанной выше.

1. Исходные данные, характеризующие горногеологические условия разрабатываемого пласта и вмещающих пород, способы их получения, физический смысл, условные обозначения и еденицы измерений приведены в табл. 1(помещены в конце настоящего приложения). В графе "Примечания" указаны номера пунктов и рисунков, поясняющих содержание приложения.

Часть исходной информации из табл. 1(строки 2.24 без 6), а именно данные по ближайшей или усреднённой геологоразведочной скважине необходимо представлять аналогично рис. 1 и 2.

2. Плотность угля и вмещающих пород при отсутствии результатов лабораторных исследований и данных отчётной горной графической документации принимать для угля. _y=1.3 т/м³, вмещающих пород =2.5т/м³.

3.Мощность пород непосредственной кровли при отсутствии натурных наблюдений и исследований принимают по горной графической документации согласно каталогу /5/, при отсутствии таких данных в непосредственную кровлю включают слои пород мощностью не более (8-10) , т.е. _нк (8-10).

4.Мощность пород основной кровли при отсутствии натурных наблюдений и исследований по горной графической документации, согласно каталогу /5/ при отсутствии таких данных в основную кровлю включают слои пород на мощность не более 15 , за вычетом мощности слоёв пород непосредственной кровли, т.е.

_ок 15 - _нк . При разработке угольного пласта под наносами _ок принимают равной H.

5. Мощность пород непосредственной почвы при отсутствии натурных наблюдений и исследований принимают по горной графической документации, согласно каталогу /5/ при отсутствии таких данных в непосредственную почву включают слои пород на мощность не более 8 т.е. _нп 8.

6. Коэффициенты крепости отдельных слоёв угля и вмещающих пород по шкале М.М.Протодьяконова, определяемые по методике /3/, принимают ио отчётной геологической и геологоразведочной (горной графической) документации.

7. Средневзвешенные коэффициенты крепости угля в пласте рассчитывают:

7.1. По формуле (1) табл. 1 при наличии в пласте разнопрочных пачек угля с изменчивостью - x в пределах до 30 /6/;

7.2. По формуле (2) табл. 1 при условии, что мощность слабой пачки меньше половины высоты выработки, т.е. _сл < 0.5_выр , в слабую пачку (_сп) включают слои с _i < 0.6 , в крепкую ( _кр) с _i > 0.6 /25/.

Расчет ширины целика выполняют по наиболее слабой пачке, если m_сп > 0.5 h_выр.

7.4. Средневзвешенные коэффициенты крепости пород непосредственной, основной кровли, всей налегающей толщи пород, непосредственной почвы, угля и пород почвы расчитывают по формулам (3-7) табл.1.

8. При расчёте средневзвешенного коэффициента крепости всей налегающей толщи пород учитываются все слои пород (непосредственной, основной кровли и т.д.), на мощность не более 30m и не менее 15m (рис.1).

9. Предел прочности на одноосное сжатие отдельных слоёв угля в пласте, пород почвы и кровли, определяемые по методикам / 3, 4, 14 /,можно найти в отчётной горной графической документации / 5 /. По отдельным пластам, на которых выполнялись исследования, пределы прочности приведены в табл. 2. При отсутствии данных экспериментальных исследований пределы прочности отдельных слоёв угля в пласте, кровли, почвы, угля и пород рассчитывают по формулам (8 - 11 ) табл. 1.

9.1. Средневзвешенный предел прочности угля в пласте на одноосное сжатие рассчитывают по формуле (12) табл. 1 при наличии средневзвешенного коэффициента крепости угольного пласта ( f_у ), по формулам ( 13 ) или ( 14 ) - при наличии прочностных характеристик отдельных слоёв ( пачек ) аналогично расчёту средневзвешенных коэффициентов крепости угольного пласта п. 6.

При определении средневзвешенного предела прочности на одноосное сжатие угля в пласте при наличии средневзвешенного коэффициента крепости угля в пласте коэффициент R₁ , (т/м²) перед f_yi , f_y в формулах ( 8 ), ( 12 ) принимают в зависимости от трещиноватости угольного массива по табл. 3 согласно /26/.

9.2. Средневзвешенный предел прочности пород непосредственной кровли рассчитывают по формуле (15) табл. 1 при наличии средневзвешенного коэффициента крепости пород непосредственной кровли f _нк по формуле (16 ) - при наличии прочностных характеристик отдельных слоёв непосредственной кровли.

9.3. Средневзвешенный предел прочности пород основной кровли рассчитывают по формулам (17) или (18) аналогично п. 9.2.

9.4. Средневзвешенный предел прочности на одноосное сжатие всей толщи налегающих пород рассчитывают по формулам (19) или (20) табл. 1 аналогично п. 9.2.

9.5. Средневзвешенный предел прочности на одноосное сжатие пород непосредственной почвы рассчитывают по формулам (21) или ( 22 ) табл. 1 аналогично п. 9.2.

9.6. средневзвешенный предел прочности на одноосное сжатие угля и пород почвы рассчитывают по формуле ( 23 ) табл. 1 при наличии средневзвешенного коэффициента крепости угля пород ( f_уп ), по формуле ( 24 ) - при наличии средневзвешенных пределов прочности на одноосное сжатие угля и непосредственной почвы.

10. Коэффициенты Пуассона угля и вмещающих пород, определяемые по методикам / 3, 4 / ,могут быть указаны в отчетной геологической и геологоразведочной документации. При отсутствии данных натурных наблюдений и исследований или горной графической документации коэффициенты Пуассона рассчитывают по формулам ( 25 ), ( 26 ), ( 27 ) табл. 1.

11. Модули упругости отдельных слоёв угля в пласте пород почвы и кровли, определяемые по методикам /14 или 10/, можно найти в отчётной графической документации.

При отсутствии экспериментальных исследований модули упругости отдельных слоёв рассчитывают по формулам (28-32). Когда используют результаты лабораторных исследований по определению модулей упругости /4/, то в этом случае необходимо учитывать коэффициент структурного ослабления, который при отсутствии соответствующих исследований рекомендуется принимать 0,6-0,7, т.е. Е_у (Е_к) в массиве = (0,6-0,7) Е₀ в образце.

Таблица 2

Результаты экспериментальных исследований

Примечание: в графах _сж.у и Е_у указаны среднеквадратичные отклонения от средней величины.

Таблица 3

Значение коэффициента R₁ в зависимости от трещиноватости угольного массива

11.1 Средневзвешенный модуль упругости угольного пласта рассчитывают по формуле (33) табл. 1 при наличии средневзвешенного предела прочности на одноосное сжатие угля в пласте _сж.у , по формулам (34) или (35) - при наличии упругих характеристик Е_{у i} , E_{y. kp.}, E_{y. cл} отдельных пачек угольного пласта.

При определении средневзвешенного модуля упругости угольного пласта при наличии средневзвешенного предела прочности на одноосное сжатие угля в пласте коэффициент R₂ , (т/м²) перед _сж.у в формуле (28) принимать в зависимости от трещиноватости угольного массива согласно /26/ по табл. 4.

Таблица 4

Значение коэффициента R₂ , (т/м²) в зависимости от степени трещиноватости угольного массива

Средневзвешенный модуль упругости угольного пласта при наличии средневзвешенного коэффициента крепости угля в пласте определяется по формуле (29), коэффициент R₃ , (т/м²10⁵) перед (f_y) принимать в зависимости от трещиноватости угольного массива согласно /26/ по табл. 5.