1. Построение защищенных зон

Схема (рис. 5.1 "в") может быть преобразована для случая

столбов по восстанию (при пологом залегании) путем замены угла

дельта углом дельта , угла фи - углом фи и размера L

4 3 1 2 1

- размером L .

2

В приведенных схемах (см. рис. 5.1 и 5.2) предполагается

управление кровлей на защитном пласте полным обрушением или

закладкой выработанного пространства по всей площади. Способ

управления кровлей учитывается эффективной мощностью m

эф

защитного пласта: при полном обрушении m = m; в случае

эф

применения закладки выработанного пространства значение m

эф

определяется по формуле:

m = (0,1 + К ) m, (5.1)

эф у

где К - коэффициент, учитывающий усадку закладочного

у

материала.

1.2. Размеры защищенной зоны в кровлю S и S (см. рис. 5.1

1 2

и 5.2) определяются по формулам:

S = бета бета S'; (5.2)

1 1 2 1

S = бета бета S', (5.3)

2 1 2 2

где:

бета - коэффициент, учитывающий значение m ; бета =

1 эф 1

m / m , но не более 1;

эф о

m - критическое значение мощности защитного пласта,

o

определяемое по номограмме рис. 5.3;

а - наименьший размер выработки (а или b - см.

рис. 5.1 и 5.2); если а > 0,3H, то при определении m

о

принимают а = 0,3H, но не более 250 м;

бета - коэффициент, учитывающий процентное содержание

2

эта песчаников в составе пород междупластья:

эта

бета = 1 - 0,4 ---; (5.4)

2 100

значения S и S берут из табл. 5.1.

1 2

┌───────┬────────────────────────────────────────────────────────┐

│Глубина│S' при наименьшем размере (м) a или b очистной выработки│

│ работ │ 1 │

│ Н, м │ защитного пласта │

│ ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┤

│ │ 50 │ 75 │ 100 │ 125 │ 150 │ 175 │ 200 │ >= 250│

├───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤

│ 300 │ 70 │ 100 │ 125 │ 148 │ 172 │ 190 │ 205 │ 220 │

│ 400 │ 58 │ 85 │ 112 │ 134 │ 155 │ 170 │ 182 │ 194 │

│ 500 │ 50 │ 75 │ 100 │ 120 │ 142 │ 154 │ 164 │ 174 │

│ 600 │ 45 │ 67 │ 90 │ 109 │ 126 │ 138 │ 146 │ 155 │

│ 800 │ 33 │ 54 │ 73 │ 90 │ 103 │ 117 │ 127 │ 135 │

│ 1000 │ 27 │ 41 │ 57 │ 71 │ 88 │ 100 │ 114 │ 122 │

│ 1200 │ 24 │ 37 │ 50 │ 63 │ 80 │ 92 │ 104 │ 113 │

└───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┘

┌───────────┬────────────────────────────────────────────────────┐

│ Глубина │ S' при наименьшем размере (м) a или b очистной │

│ работ │ 2 │

│ Н, м │ выработки защитного пласта │

│ ├───────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────────┤

│ │ 50 │ 75 │ 100 │ 125 │ 150 │ 200 │ >= 250 │

├───────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────────┤

│ 300 │ 62 │ 74 │ 84 │ 92 │ 97 │ 100 │ 102 │

│ 400 │ 44 │ 56 │ 64 │ 73 │ 79 │ 82 │ 84 │

│ 500 │ 32 │ 43 │ 54 │ 62 │ 69 │ 73 │ 75 │

│ 600 │ 27 │ 38 │ 48 │ 56 │ 61 │ 66 │ 68 │

│ 800 │ 23 │ 32 │ 40 │ 45 │ 50 │ 55 │ 56 │

│ 1000 │ 20 │ 28 │ 35 │ 40 │ 45 │ 49 │ 50 │

│ 1200 │ 18 │ 25 │ 31 │ 36 │ 41 │ 44 │ 45 │

└───────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────────┘

1.3. Если h < S при подработке или h > S при надработке,

1 1 2 2

то необходимо завершить построение защищенной зоны со стороны

границ выработанного пространства и выделить участки,

характеризующиеся восстановлением опасных нагрузок, как это

показано на рис. 5.1 и 5.2. Для оконтуривания защищенных зон

(см. рис. 5.1 и 5.2) используют углы защиты дельта (дельта ,

1 2

дельта и дельта ), углы восстановления опасных нагрузок

3 4

фи (фи и фи ), значения которых в зависимости от угла падения

1 2 3

альфа приведены в табл. 5.2 <*>.

┌─────────────┬──────────────────────────────────────────────────┐

│ Угол падения│ Углы, град. │

│ защитного ├───────┬────────┬───────┬───────┬─────┬─────┬─────┤

│пласта альфа,│дельта │дельта │дельта │дельта │ фи │ фи │ фи │

│ град. │ 1│ 2 │ 3│ 4│ 1 │ 2 │ 3 │

├─────────────┼───────┼────────┼───────┼───────┼─────┼─────┼─────┤

│ 0 │ 80 │ 80 │ 75 │ 75 │ 64 │ 64 │ 64 │

│ 10 │ 77 │ 83 │ 75 │ 75 │ 62 │ 63 │ 63 │

│ 20 │ 73 │ 87 │ 75 │ 75 │ 60 │ 60 │ 61 │

│ 30 │ 69 │ 90 │ 77 │ 70 │ 59 │ 59 │ 59 │

│ 40 │ 65 │ 90 │ 80 │ 70 │ 58 │ 56 │ 57 │

│ 50 │ 70 │ 90 │ 80 │ 70 │ 56 │ 54 │ 55 │

│ 60 │ 72 │ 90 │ 80 │ 70 │ 54 │ 52 │ 53 │

│ 70 │ 72 │ 90 │ 80 │ 72 │ 54 │ 48 │ 52 │

│ 80 │ 73 │ 90 │ 78 │ 75 │ 54 │ 46 │ 50 │

│ 90 │ 75 │ 80 │ 75 │ 80 │ 54 │ 43 │ 48 │

└─────────────┴───────┴────────┴───────┴───────┴─────┴─────┴─────┘

1.4. Для условий Печорского бассейна при одновременном

соблюдении условий: мощность междупластья h = 25 м, альфа = 30°,

m = 1,3 м и управление кровлей полным обрушением допускается

принимать углы защиты дельта , дельта , дельта и дельта ,

1 2 3 4

равными 90°.

1.5. Область восстановления опасных нагрузок на схемах "б" и

"в" (см. рис. 5.1 и 5.2) образуется при одновременном соблюдении

условий: а = L + L и b = 2L .

1 2 3

Параметры L , L и L , используемые для построения зоны

1 2 3

восстановления опасных нагрузок, рассчитываются по формулам:

L = бета х L'; L = бета х L'; L = бета х L'. (5.5)

1 1 1 2 1 2 3 1 3

Значения L', L' и L' определяются по номограмме (рис. 5.4). В

1 2 3

области восстановления опасных нагрузок могут происходить горные

динамические явления.

┌────────────────────────────────┬───────────────────────────────┐

│ Условия разработки │Величина допустимого опережения│

├────────────────────────────────┼───────────────────────────────┤

│Минимальное опережение: │ │

│ при подработке │b' = 0,6h │

│ │ 1 1 │

│ при надработке │b' = h │

│ │ 2 2 │

├────────────────────────────────┼───────────────────────────────┤

│Максимальное опережение <**>: │ │

│ при подработке │b - не ограничено │

│ │ 1 │

│ при надработке │b - не ограничено │

│ │ 2 │

├────────────────────────────────┼───────────────────────────────┤

│Горные работы в пределах области│ │

│восстановления опасных нагрузок:│ │

│ при подработке │b < L + h ctg фи │

│ │ 1 3 1 3 │

│ при надработке │b < L - 0,3h │

│ │ 2 3 2 │

└────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘

----------------------------

<*> В таблице даны максимальные опережения при ведении

очистных работ по простиранию. При ведении горных работ по

падению (см. рис. 5.1) вместо величин L и фи принимают L и фи ,

3 3 1 1

а по восстанию - L и фи .

2 2

<**> Максимальные опережения следует определять при отходе

очистного забоя от разрезной печи на расстоянии более 2L (либо

3

L + L при ведении горных работ по падению или восстанию), но по

1 2

времени не более 5 лет.

1.7. При разработке свиты пластов малой мощности

(при m < m ) для расширения границ защищенных зон применяют

эф о

повторные над- или подработки удароопасных пластов. В этом

случае защищенная зона строится по схемам от базового

пласта, за который принимают разрабатываемый пласт, ближайший к

опасному (рис. 5.6). Размер S определяют по номограмме (рис.

к

5.6), где m и m - эффективные мощности соответственно

эф1 эф2

базового пласта и дополнительного, используемого для повторной

над- или подработки;

N = K x m / m , (5.6)

эф2 о

где К = 1,67 - 0,67h / S - степень влияния на дополнительный

i i

пласт зоны разгрузки от базового пласта (i = 1 - при повторной

подработке; i = 2 - при повторной надработке).

Значение N = 0 соответствует влиянию одиночной разработки

базового пласта.

1.8. Параметры локальной выемки защитных пластов при

надработке определяют в соответствии со схемами, показанными на

рис. 5.7.

В случае подработки размер защитной выработки определяют

аналогично, при этом размер h (h') заменяют на h (h').

2 2 1 1