Реферат: Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем

Средневзвешенный модуль упругости угольного пласта при наличии средневзвешенного коэффициента крепости угля в пласте определяется по формуле (29), коэффициент R₃ , (т/м² ´10⁵ ) перед (f_y ) принимать в зависимости от трещиноватости угольного массива согласно /26/ по табл. 5.

Таблица 5

Значение коэффициента R₃ , (т/м² ) в зависимости от степени трещиноватости угольного массива

Коэффициент крепости угля, fy	Расстояние между трещинами, м
менее 0,01	0,03	0,1	0,2 и более
0,5	1,3	1,4	1,5	1,7
0,7	1,4	1,5	1,7	1,85
1	1,5	1,7	1,85	2
1,5	1,7	1,85	2	2,1

По отдельным угольным пластам, на которых выполнялись исследования, модули упругости приведены в табл. 2.

11.2. Средневзвешенный модуль упругости пород непосредственной кровли рассчитывают по формуле (36) табл. 1 при наличии упругих характеристик отдельных слоёв непосредственной кровли.

11.3. Средневзвешенный модуль упругости пород основной кровли рассчитывают по формулам (38) или (39) аналогично п. 11.2.

11.4. Средневзвешенный модуль упругости всей налегающей толщи пород рассчитывают по формулам (40) или (41)аналогично п. 11.2.

11.5. Средневзвешенный модуль упругости пород непосредственной почвы рассчитывают по формулам (42) или (43) аналогично п.11.2.

11.6. Средневзвешенный модуль упругости угля и пород почвы рассчитывают по формуле (44) табл. 1 при наличии средневзвешенного предела прочности угля и пород почвы (s _сж.уп. ), по формуле (45) - при наличии упругих характеристик пород почвы E_п и угля в пласте E_у .

12. Размеры шагов обрушения непосредственной и основной кровель, определяемые в результате натурных наблюдений и исследований могут быть приведены в отчётной горной графической документации или в каталоге /5/. При отсутствии таких данных шаги обрушения рассчитывают по формулам (46) или (47) табл. 1.

13. Величина, характеризующая совместную податливость угля и пород почвы К_у.п , рассчитывается по формуле (48) табл. 1, является вспомогательным параметром и используется для расчёта интегральной характеристики пород кровли, угольного пласта.

14. Интегральная характеристика жёсткости пород кровли, угольного пласта и пород почвы рассчитывается по формуле (49). Табл. 1, используется для определения углов обрушения горных пород, коэффициентов концентрации напряжений, ширины выемочных столбов /27/.

15. Параметр ползучести a изменяется в пределах от 0.6 до 0.8, определяется по методике /28/. При отсутствии экспериментальных данных для угля рекомендуется принимать a=0.7. Параметр a используется для расчёта изменений деформаций во времени.

16. Параметры ползучести d _у и d _п ,характеризующие реологические свойства угля и пород кровли, почвы, определяется по методике /28/. При отсутствии экспериментальных данных - по формулам (40) , (51), табл. 1 , в которой Е₀ - модуль упругости угля в образце /29/. При использовании в формулах (49), (50), табл. 1 модулей упругости Е_у , Е_п , полученных в натурных условиях, Е₀ =Е_у (0.6-0.7).

17.Функция j_t может быть определена по формуле (52) табл. 1 или по номограммам /30/ , представленным на рис. 3.

18.Угол обрушения горных пород изменяется в пределах от 65 до 85^о , определяется по результатам измерений сдвижения горного массива и данной поверхности. При отсутствии экспериментальных данных расчитывают по формуле (52) табл. 1.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРАЦИОННОЙ ПАЛЕТКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ ПО ПЛАНУ ГОРНЫХ РАБОТ

1. Коэффициенты концентрации вертикальных напряжений определяются с помощью интеграционной палетки при отработке пологих угольных пластов и сложной топологии горных выработок, т.е. при взаимном влиянии двух и более забоев, уступной форме контура выработанного пространства и других нестандартных вариантах отработки пластов /31, 27/.

2. Интеграционная палетка представляет собой систему расположенных по определённой закономерности точек. Путём подсчёта точек, попавших в выработанное пространство, осуществляется интегрирование веса подработанных пород и вычисление коэффициента концентрации напряжений /27/.

3. Для построения интеграционной палетки и определения коэффициента напряжений необходимы следующие данные:

интеграционная характеристика жёсткости пород кровли, почвы и угольного пласта L_инт = (5-150)м, которая определяется по формуле (49) приложения 2 или приближенно по формуле (3.5) п.3.1 основного текста "Методики ...";

план горных работ или проектируемая топология горных выработок, вычерченные в масштабе.

4. При построении интеграционной палетки на листе прозрачной бумаги или другого прозрачного материала (например, синтетическая калька) намечается центр сетки, относительно которого через 15^о проводятся прямые линии (лучи) по формуле:

r_i = L_инт ×x_i

Вычисляются расстояния r_i и откладываются от центра палетки на одном из лучей или лучах в масштабе плана горных работ (рис. 1); безразмерные координаты x_i определяются по таблице 1.

Таблица 1

Безразмерные координатыx_i , соответствующие положениям точек на палетке

Параметр		Номер точки на луче палетки
1	2	3					4	5	6	7	8
Координаты xi		0,311	0,579	0,771					0,94	1,1	1,255	1,41	1,568
точек на луче
Продолжение табл. 1:
Параметр		Номер точки на луче палетки
9	10	11					12	13	14	15	16
Координаты xi		1,735	1,913	2,109					2,333	2,606	2,996	4	5,408
точек на луче

Далее проводятся концентрические окружности через точки на луче палетки и на пересечении окружностей и лучей получают точки интеграционной палетки (рис. 2).

5. Для определения коэффициента концентрации напряжений центр интеграционной палетки совмещается с точкой на плане горных работ, в которой требуется определить коэффициент концентрации напряжений, подсчитываются точки палетки, попавшие в контур выработанного пространства.

Коэффициент концентрации напряжений вычисляется по формуле

(2)

Расположение лучей и точек при построении интеграционной палетки

Рис. 1

Интеграционная палетка на плане горных работ

Рис. 2

где n - число точек палетки, попавших в контур выработанного пространства ;

N - число всех точек на палетке, N= 384.

6. В качестве примера рассмотрено определение коэффициента концентрации для одного из угольных пластов. Допустим, по исходной горно-геологической информации согласно приложению 2 или формуле (3.5) п.3.1 основного текста "Методики ... " была вычислена интегральная характеристика L_инт =28 м. По формуле (1) вычисляются расстояния от центра палетки до i-той точки на луче палетки. Результаты вычисления полярных координат r_i приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты вычисления координат r_i -ых для L_инт = 28 м и М 1:2000

Параметры	Номер точки на луче палетки
1	2	3	4				5	6	7	8
Безразмерные	0,311	0,579	0,771	0,94				1,1	1,255	1,41	1,568
координаты
xi - тые
на луче палетки
Координаты	8,7	14,8	21,6	26,3				30,8	35,1	39,5	43,9
ri - ой
точки, м, на
луче палетки

Продолжение табл. 2

9	10	11	12	13	14	15	16
1,735	1,913	2,109	2,333	2,606	2,996	4	5,408
48,6	53,6	59,1	65,3	73	83,9	112	151,4