Разработка комплексного метода оценки напряженного состояния и устойчивости обнажений при отработке мощных рудных залежей

• Автор: Милетенко, Игорь Васильевич
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Алма-Ата
• Количество страниц: 204 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

В В ЕД Е Н И Е .4 Стр

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА УСТОЙЧИВОСТИ ЦЕЛИКОВ И ПОТОЛОЧИН

ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ ДЖЕЗКАЗГАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1. Горногеологическая характеристика месторождения .

1.2. Особенности технологии подземных горных работ, охрана

поверхностных сооружений

1.3. диализ научноисследовательских работ по изучению

устойчивости горных выработок при отработке мощных залежей .

1.4. Цель, задачи и методы исследования

2. ИЗУЧЕНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ

ВЫРАБОТОК МЕТОДОМ ЗЛЕКТРОАНнЛОГИИ .
2.1. Физическая сущность метода электроаналогии и методика
электромоделирования
2.2. Определение нагрузок на целики методом электроаналогии
2.3. Изучение напряженного состояния массива пород вокруг
очистных выработок
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ .
5. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЦЕЛИКОВ И ПОТОЛОЧИН На
РУДНИКАХ ДЖЕЗКАЗГАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ .
5.1. Методика проведения шахтных наблюдений ультразвуковым методом
5.2. Изучение напряженного состояния междукамерных целиков
.3. Определение напряжений в потолочине очистных камер
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
разработка рекомендаций по повышению устойчивости обнажений И РАЦИОНАЛЬНОЙ отработке мощных залежей В УСЛОВИЯХ джезказганского МЕСТОРОЖДЕНИЯ .
Л. Комплексное изучение напряженного состояния обнажении на основе лабораторных и натурных наблюдений
Стр.
4.2. Определение устойчивых параметров целиков и потолочин при варианте панельностолоовой системы разработки
4.3. Определение рациональных размеров предохранительных целиков вокруг стволов шахт и околоствольных сооружений при панельностолбовой сис т.
теме разработки .
4.4. Реализация результатов исследования и их эффек
тивность
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Кайнозойские отложения верхнего структурного этажа залегают практически горизонтально с резким угловым несогласием. Разрывные нарушения в Джезказганском районе ориентированы как меридионально, так и широтно. Трещиноватость на отдельных участках складчатой структуры проявлена в различной степени. Основные системы трещин по данным [_ представлены в табл. Таблица 1. J . I пяния. Град. Наиболее ярко трещиноватость проявлена на участках флексурообразного изгиба пород и сводах узких линейных антиклинальных складок. Участки с более пологим залеганием рудоносных песчаников испытали тектоническую деформацию в меньшей степени и характеризуются меньшей трещиноватостью. Согласные с напластованием горных пород. Секущие напластования пород. Согласные с напластованием пород трещины развиты более широко в пластах серых песчаников и на контактах серых пород с красными. Они проявлены в виде послойных разрывов со смещениями и нередко заполнены кальцитом и глинкой трения. В красноцветных породах трещиноватость выражена слабее, чем в серых песчаниках. Рис. Однако красноцветные породы являются хрупкими и при обнажении их выработками склонны к выветриванию. Секущие трещины в большинстве случаев имеют крутое падение (-°) и простираются на большие расстояния параллельно флексур-ным зонам, пересекая по падению различные горизонты пород. Поверхность трещин этого типа часто сглажена и на ней можно наблюдать зеркала и бороздки скольжения. По этим трещинам нередко наблюдаются смещения. Руды и вмещающие породы устойчивы и допускают значительные обнажения. Коэффициент крепости серых песчаников и руд по шкале проф. М.М. Протодъяконова -, красных песчаников - 8- и алевролитов - 7-8. Плотность материала в среднем равна 2,6 т/мэ. Породы и руды малопористы. Их влажность составляет от 0,5 до 2%. Необходимой предпосылкой для проведения натурных наблюдений и лабораторных экспериментов, выполнения аналитических исследований и проверки правильности их расчетов является знание физико-механических свойств пород. В результате исследований [9"] были получены значения пределов прочности джезказганских пород на сжатие и растяжение. В работе [ю! Вероятностно-статистический анализ данных практики, дроведендай нами [п7 , показал, что средне-взвешенная прочность квадратного сечения целика составляет 5 МПа. Большая серия лабораторных испытаний прочностных и упругих характеристик пород выполнена лабораторией горного давления С] . Результаты этих исследований представлены в приложении I. В работе [1 проведены испытания реологических свойств джезказганских рудных песчаников. Джезказганского месторождения при одноосном сжатии и поперечном изгибе. Значения этих параметров приведены в приложении 2. Анализ данных приложения 2 показывает, что величины сС и сР , полученные при одноосном сжатии, близки к параметрам, найденным при испытаниях на поперечный изгиб. Это свидетельствует об устойчивости закона деформирования джезказганских горных пород. Исследования по изучению упругих параметров пород представлены в работе [] , Полученные данные были обработаны средствами математической статистики. По экспериментальным значениям строилась теоретическая кривая нормального распределения. Скорость оценивалась критерием Колмогорова Р (А )т На рис Л. Е и коэффициента Пуассона песчаников Джезказганского месторождения. Изучению величин скоростей распространения упругих волн в массиве, модуля упругости Е , коэффициента Пуассона и модуля сдвига С джезказганских пород в их естественном залегании посвящена работа [ 1 . Результаты этих исследований говорят о том, что породы, слагающие месторождение, в полной мере отвечают условиям ортотропной (изотропной) среды. Деформационные модули Е и (у-увеличиваются с глубиной независимо от того, в каком направлении происходит прозвучивание (рис. При этом на глубине И -0 м значения Е и ? МПа и 3,2*^ МПа. Несмотря на наличие большого числа исследований, посвященных геологической структуре ^^|)о^)мационных характеристик пород в массиве, вопрос взаимосвязи деформационных свойств и напряженного состояния освещен все еще недостаточно. Рис Л.