Выбор и обоснование системы разработки, расчет условия безопасной подработки водозащитной толщи

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

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
Объемный вес	2.1	т/ м^3
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 расчёта:

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.

Расчёт производится для наихудших условий: наибольший коэффициент извлечения, минимальная ВЗТ по всему участку расчёта.

Зона распространения трещин:

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

Н₁ = 379.3 - глубина разработки;

m_в1= 2.6м - вынимаемая мощность;

К₁ = 0.48 – коэффициент извлечения

Нт = d × m_пр (3.3)

Приведенная мощность вычисляется по формуле:

m_{пр i} = m_{в i} К_i (3.4)

m_пр1 = 2.6 × 0.48 = 1.25м.

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

d₁ = 26 – 0.01Н (3.5)

d₁ = 26 – 0.01 × 379.3 = 22.20м;

Зона распространения трещин над горизонтом -200м составляет:

Нт₁ = d₁ × m_пр1 = 22.20× 1.25 = 27.75м.

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

Н₂ = 452.5м - глубина разработки;

m_в2= 2.7м - вынимаемая мощность;

К₂ = 0.73- коэффициент извлечения.

m_пр2 = 2.7 × 0.73 = 1.97м.

d₂ = 26 – 0.01 × 452.5 = 21.48м;

Зона распространения трещин над горизонтом -264м составляет:

Нт₂ = d₂ × m_пр2 = 21.48 × 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;

m_в3 = 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:

m_пр3 = m_в3 × К₃ - приведенная мощность;

m_пр3 = 2.4 × 0.52 = 1.25

d₃ = 26 – 0.01 × Н₃ - при камерной системе разработки;

d₃ = 26 – 0.01 × 619.21 =19.81м

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

Нт₃ = d₃ × m_пр3 = 19.81 × 1.25 = 24.8м.

Гор.-430м - IV сильвинитовый слой

Н₃ = 617.81м - глубина разработки;

m_в3 = 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]:

d_3.1 = 46 – 0.01 × Н (3.6)

d_3.1 = 46 – 0.01 × Н_3.1 = 46 – 0.01 × 617.81 =39.82м

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

Нт_3.1 = d_3.1 × m_пр3.1 = 39.82 × 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 S_2,3 = 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.

Дата добавления: 2015-08-31