Выбор и обоснование системы разработки, расчет условия безопасной подработки водозащитной толщи - Проектирование северо-западного участка Первого калийного горизонта

В специальной части проекта будет произведен выбор системы разработки при отработке запасов калийных солей на юго-западном участке участке Первого калийного горизонта условиях его подработки нижележащими калийными горизонтами, учитывая расчет безопасной подработки ВЗТ.

За основу расчетов была использована методика [10].

Условия залегания промышленного сильвинитового пласта Первого калийного горизонта и параметры слагающих пород приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Условия залегания разрабатываемого пласта

Условия залегания пласта

Значение

Ед. измерения

Мощность водозащитной толщи над I гор. Нв

155.0

м

Глубина залегания I гор. (кровля V c. сл.)

379.3

м

Глубина залегания II гор. (кровля В. С. сл.)

452.5

м

Глубина залегания III гор. (кровля II - III c. сл.)

619.2

м

Глубина залегания III гор. (кровля IV c. сл.)

617.8

м

Угол падения (северо-восток)

1-1.5

Град.

Коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову

2

Объемный вес

2.1

т/ м3

Типы кровли основных выработок

I

Расчет параметров отработки Первого калийного горизонта, при которых обеспечиваются условия безопасной подработки водозащитной толщи (ВЗТ) для проектируемого участка производится в соответствии с требованиями("Рекомендации по определению параметров очистной выемки запасов северо-западного участка гор-200м, подработаных столбовой системой разработки гор-430м, шахтного поля 1 РУ"), Минск, 2009г. [11]

Согласно п.3.2. "Указаний по защите рудников от затопления в условиях Старобинского месторождения"[12]., условие безопасной подработки ВЗТ обеспечивается в тех случаях, когда мощность ненарушенных водозащитных слоев пород превышает величину минимально необходимой мощности предохранительной водозащитной потолочины (ПВП), т. е.

Мн > [М] (3.1)

Согласно дополнению к "Указаниям...", 2006г. [13] минимальная мощность предохранительной потолочины [M] = 35м

Где: [M] - мощность предохранительной водозащитной потолочины.

Мн = Нв - Нт, (3.2)

Где: Нт - ожидаемая высота зон трещин;

Нв = 155м - минимальная мощность ВЗТ над гор.-200м по данным геологической службы в районе проектируемого участка.

Проверочный расчет выполняется для положения блока 1з-10 в зоне максимального коэффициента извлечения по III калийному горизонту при минимальной глубине залегания пласта.

Определим зону трещиноватости над горизонтом -200м, при совместном влиянии II-III сильвинитового слоя горизонта -430м, горизонта -264м.

Условия расчета:

Гор.-200м - отработка камерной системой разработки;

Гор.-264м - отработан камерной системой разработки;

Гор.-430м - II-III c. сл. - отработан камерной системой разработки.

Гор.-430м - IV c. сл. - отработан столбовой системой разработки.

Расчет производится для наихудших условий: наибольший коэффициент извлечения, минимальная ВЗТ по всему участку расчета.

Зона распространения трещин:

1) Гор.-200м - отработка камерной системой разработки;

Н1 = 379.3 - глубина разработки;

MВ1= 2.6м - вынимаемая мощность;

К1 = 0.48 - коэффициент извлечения

Нт = d Ч mПр (3.3)

Приведенная мощность вычисляется по формуле:

MПр i = mВ i КI (3.4)

MПр1 = 2.6 Ч 0.48 = 1.25м.

Параметр, вычисляемый при камерной системе разработки(таблица 3.1)[13]:

D1 = 26 - 0.01Н (3.5)

D1 = 26 - 0.01 Ч 379.3 = 22.20м;

Зона распространения трещин над горизонтом -200м составляет:

Нт1 = d1 Ч mПр1 = 22.20Ч 1.25 = 27.75м.

2) Гор.-264м - отработан камерной системой разработки;

Н2 = 452.5м - глубина разработки;

MВ2= 2.7м - вынимаемая мощность;

К2 = 0.73- коэффициент извлечения.

MПр2 = 2.7 Ч 0.73 = 1.97м.

D2 = 26 - 0.01 Ч 452.5 = 21.48м;

Зона распространения трещин над горизонтом -264м составляет:

Нт2 = d2 Ч mПр2 = 21.48 Ч 1.97 = 42.3м.

3) Гор.-430м - отработан комбинированной системой разработки (IV сильвинитовый слой отработан столбовой системой разработки, а II-III сильвинитовые слои отработаны камерной системой по блоковой схеме).

Гор.-430м - II-III cильвинитовые слои:

Н3 = 619.21м - глубина разработки;

MВ3 = 2.4м - вынимаемая мощность;

К3 = 0.52 - коэффициент извлечения;

Расчет зоны распространения трещин от ведения горных работ по II-III сильвинитовому слою гор.-430м составит:

MПр3 = mВ3 Ч К3 - приведенная мощность;

MПр3 = 2.4 Ч 0.52 = 1.25

D3 = 26 - 0.01 Ч Н3 - при камерной системе разработки ;

D3 = 26 - 0.01 Ч 619.21 =19.81м

Зона распространения трещин над горизонтом -430м (II-III с. с.) составляет:

Нт3 = d3 Ч mПр3 = 19.81 Ч 1.25 = 24.8м.

Гор.-430м - IV сильвинитовый слой

Н3 = 617.81м - глубина разработки;

MВ3 = 1.27м - вынимаемая мощность;

К3 = 1.00 - коэффициент извлечения;

Расчет зоны распространения трещин от ведения горных работ по IV сильвинитовому слою гор.-430м составит:

Параметр, вычисляемый при столбовой системе разработки(таблица 3.1)[13]:

D3.1 = 46 - 0.01 Ч Н (3.6)

D3.1 = 46 - 0.01 Ч Н3.1 = 46 - 0.01 Ч 617.81 =39.82м

Зона распространения трещин над горизонтом -430м (IV с. с.) составляет:

Нт3.1 = d3.1 Ч mПр3.1 = 39.82 Ч 1.27 = 50.57м.

Определение зоны распространения трещин от совместного влияния горных работ по всем горизонтам

Расчетная зона трещиноватости над горизонтом -200м с учетом отработки трех пластов определяется по формуле:

Где коэффициент S2,3 = 1.

На первом этапе H=НТ1, где НТ1 - Зона трещиноватости над гор.-200м, на дальнейших этапах H=НТ.

Расчет Нт. выполняется методом итераций до тех пор, пока разность между последним и предыдущим результатами станет не менее 2метров.

Таким образом, зона распространения трещин от влияния горных работ по Первому калийному горизонту с учетом отработки всех горизонтов составляет: Нт = 56.77м;

Нв =155м;

Мн = Нв - Нт = 155 - 56.77 = 98.23м;

98.23 > 35, условие выполняется.

Выбранная система разработки для блока 1з-10 горизонта -200м соответствует безопасным параметрам с точки зрения защиты рудников от затопления.

Похожие статьи




Выбор и обоснование системы разработки, расчет условия безопасной подработки водозащитной толщи - Проектирование северо-западного участка Первого калийного горизонта

Предыдущая | Следующая