Одним из основных параметров, от которого зависят условия отработки калийных солей, является мощность водозащитной толщи (ВЗТ).
Проверочный расчёт выполняется c учетом следующей горнотехнической ситуации:
- отработка слоев 2, 2-3, 3 Третьего калиного горизонта столбовой системой разработки;
- вынимаемая мощность: 1,8 м;
- мощность водозащитной толщи - 190-220 м;
- глубина ведения работ - 600 м.
Участок надработан Вторым калийным горизонтом с параметрами:
- столбовая система разработки;
- вынимаемая мощность - 2,8 м;
- ширина выработанного пространства - 198 м;
- расстояние между пластами - 150 м.
Параметры разработки пластов удовлетворяют условиям безопасной подработки ВЗТ, если мощность ненарушенных слоев ВЗТ (Мн) равна или превышает величину минимально необходимой мощности предохранительной водозащитной потолочины
МН ≥ [ М ];
где [ М ] – минимально необходимая мощность ПВП, принимается равной 35 м.
МН = Нв – НТ, (2.1)
где Нв – фактическая мощность ВЗТ над выработанным пространством, м;
НТ – расчетная высота зоны развития техногенных водопроводящих трещин, м.
(2.2)
где d1, d2,...,dk – параметры, определяемые по [2] для каждого из разрабатываемых пластов соответственно;
mпр1, mпр2,...,mпрk – приведенные вынимаемые мощности разрабатываемых пластов, м;
S1, S2,...,Sk – коэффициенты, учитывающие степень влияния выемки разрабатываемых пластов на развитие водопроводящих трещин в зависимости от взаимного положения (смещения в плане) границ остановки работ;
НТ – высота зоны развития водопроводящих трещин над верхним (1-м) разрабатываемым пластом от суммарного влияния отработки всех пластов, м;
ΔH1-2, ΔH1-3, ΔH1-k - расстояние по вертикали между 1-м и 2-м, 1-м и 3-м,…, 1-м и k-м пластами (от кровли до кровли), м.
На первом шаге определения НТ по формуле (2.2) вместо h подставляется значение h1, вычисленное по формуле (2.3). На последующих шагах вместо h подставляется значение НТ, вычисленное на предыдущем шаге расчета,
Величина h1 – высота зоны развития водопроводящих трещин от влияния отработки верхнего пласта определяется
(2.3)
Приведенная вынимаемая мощность верхнего разрабатываемого пласта (mпр1) определяется по формуле
mпр =mв ⋅k, (2.4)
где k – коэффициент, учитывающий степень подработанности
(2.5)
где Д – длина лавы, включая ширину бортовых штреков (ширина выработанного пространства), м;
В – ширина междулавного целика, включая ширину междуштрековых целиков, м;
d – параметр, определяемый по[табл. Б1, 2];
Д0 = 1,4 ⋅d ⋅mв – длина лавы (ширина выработанного пространства), при которой достигается полная подработка горного массива на высоте, равной в d ⋅mв над выработанным пространством;
d ⋅mв – высота развития водопроводящих трещин над выработанным пространством при условиях полной подработки горного массива на этой высоте;
mв – вынимаемая мощность рассматриваемого пласта, м.
Приведенные вынимаемые мощности нижерасположенных пластов определяются по формуле (2.4).
Коэффициент k, учитывающий степень подработанности горного массива определяется по (2.5) где Д0 - ширина выработанного пространства (блока, панели, длина лавы, включая ширину бортовых штреков), при которой достигается полная подработка горного массива на высоте НП, м;
Д0 =1,4∙ НП, (2.6)
где НП - высота развития водопроводящих трещин над выработанным пространством нижерасположенного рассматриваемого пласта при условиях полной подработки горного массива на этой высоте, м.
(2.7)
где d1,dн – параметры, определенные по [табл. Б1, 2];
m1, mн – вынимаемая мощность верхнего пласта и нижерасположенного рассматриваемого пласта, м;
ΔНн-1 – расстояние по вертикали от кровли нижерасположенного рассматриваемого пласта до кровли верхнего разрабатываемого пласта, м.
При камерной системе разработки без закладки выработанного пространства приведенная вынимаемая мощность пласта определяется по формуле
mпр =mв ⋅k, (2.8)
где k - коэффициент извлечения рудной массы в пределах вынимаемой мощности.
d1 =46-0,01 H =46-0,01∙450=41,5.
d2 =26-0,01 H =46-0,01∙600=40.
Для пласта Второго горизонта
Д0 =1,4∙41,5∙2,8=162,7 м.
Длина лавы Д =198 м, Д > Д0, k =1.
mпр1 = 2,8∙1=2,8 м.
Для пласта Третьего калийного горизонта
Д0 =1,4∙297,6=416,7 м.
Д =237 м < Д0 =416,7 м.
mпр2 =1,8∙0,84=1,51 м.
Шаг 1
Шаг 2
Шаг 3
Суммарная высота распространения водопроводящих трещин от влияния отработки 2‑х горизонтов на рассматриваемом участке составляет 146 м.
МН = 190– 146=44 м.
МН = 44 м > [ М ] 35 м.
Условие безопасной подработки ВЗТ соблюдается.
