 |
 |
 |
|
|||||||||
|
 | |||||||||||
|
 |
||||||||
|
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Реферат: Структура и формирование исходных данных,необходимых для расчета параметров технологических схемРеферат: Структура и формирование исходных данных,необходимых для расчета параметров технологических схемСТРУКТУРА И ФОРМИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ,НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ Для определения параметров технологических схем необходимы соответствующие исходные данные, которые могут быть получены при натурных наблюдениях и исследованиях, в лабораторных условиях, из производственного опыта, т.е. с использованием горной графической документации, экспериментальных данных или расчётным путём. В горную графическую документацию включают геологические отчёты по результатам геологоразведочных работ, результаты эксплуатационной разведки, планы горных работ и т.д. Надёжность расчёта параметров технологической схемы уменьшается в зависимости от способа полученияисходных данных в последовательности, указанной выше. 1. Исходные данные, характеризующие горногеологические условия разрабатываемого пласта и вмещающих пород, способы их получения, физический смысл, условные обозначения и еденицы измерений приведены в табл. 1(помещены в конце настоящего приложения). В графе "Примечания" указаны номера пунктов и рисунков, поясняющих содержание приложения. Часть исходной информации из табл. 1(строки 2.24 без 6), а именно данные по ближайшей или усреднённой геологоразведочной скважине необходимо представлять аналогично рис. 1 и 2. 2. Плотность угля и вмещающих пород при отсутствии результатов лабораторных исследований и данных отчётной горной графической документации принимать для угля. (y=1.3 т/м3, вмещающих пород (=2.5т/м3. 3.Мощность пород непосредственной кровли при отсутствии натурных наблюдений и исследований принимают по горной графической документации согласно каталогу /5/, при отсутствии таких данных в непосредственную кровлю включают слои пород мощностью не более (8-10)( , т.е. (нк ( (8-10)(. 4.Мощность пород основной кровли при отсутствии натурных наблюдений и исследований по горной графической документации, согласно каталогу /5/ при отсутствии таких данных в основную кровлю включают слои пород на мощность не более 15( , за вычетом мощности слоёв пород непосредственной кровли, т.е. (ок ( 15( - (нк . При разработке угольного пласта под наносами (ок принимают равной H. 5. Мощность пород непосредственной почвы при отсутствии натурных наблюдений и исследований принимают по горной графической документации, согласно каталогу /5/ при отсутствии таких данных в непосредственную почву включают слои пород на мощность не более 8( т.е. (нп ( 8(. 6. Коэффициенты крепости отдельных слоёв угля и вмещающих пород по шкале М.М.Протодьяконова, определяемые по методике /3/, принимают ио отчётной геологической и геологоразведочной (горной графической) документации. 7. Средневзвешенные коэффициенты крепости угля в пласте рассчитывают: 7.1. По формуле (1) табл. 1 при наличии в пласте разнопрочных пачек угля с изменчивостью ( ( - x в пределах до 30 ( /6/ ; 7.2. По формуле (2) табл. 1 при условии что мощность слабой пачки меньше половины высоты выработки, т.е. (сл < 0.5(выр , в слабую пачку ((сп) включают слои с (i < 0.6 , в крепкую ( (кр) с (i > 0.6 /25/. Расчет ширины целика выполняют по наиболее слабой пачке, если mсп > 0.5 hвыр. 7.4. Средневзвешенные коэффициенты крепости пород непосредственной , основной кровли, всей налегающей толщи пород, непосредственной почвы, угля и пород почвы расчитывают по формулам (3-7) табл.1. 8. При расчёте средневзвешенного коэффициента крепости всей налегающей толщи пород учитываются все слои пород (непосредственной, основной кровли и т.д.) , на мощность не более 30m и не менее 15m (рис.1). 9. Предел прочности на одноосное сжатие отдельных слоёв угля в пласте, пород почвы и кровли, определяемые по методикам / 3, 4, 14 /,можно найти в отчётной горной графической документации / 5 /. По отдельным пластам, на которых выполнялись исследования, пределы прочности преведены в табл. 2. При отсутствии данных экспериментальных исследований пределы прочности отдельных слоёв угля в пласте, кровли, почвы, угля и пород расчитывают по формулам (8 - 11 ) табл. 1. 9.1. Средневзвешенный предел прочности угля в пласте на одноосное сжатие расчитывают по формуле (12) табл. 1 при наличии средневзвешенного коэффициента крепости угольного пласта ( fу ), по формулам ( 13 ) или ( 14 ) - при наличии прочностных характеристик отдельных слоёв ( пачек ) аналогично расчёту средневзвешенных коэффициентов крепости угольного пласта п. 6. При определении средневзвешенного предела прочности на одноосное сжатие угля в пласте при наличии средневзвешенного коэффицента крепости угля в пласте коэффициент R1 , (т/м2) перед fyi , fy в формулах ( 8 ), ( 12 ) принимают в зависимости от трещиноватости угольного массива по табл. 3 согласно /26/. 9.2. Средневзвешенный предел прочности пород непосредственной кровли рассчитывают по формуле (15) табл. 1 при наличии средневзвешенного коэффициента крепости пород непосредственной кровли f нк по формуле (16 ) - при наличии прочностных характеристик отдельных слоёв непосредственной кровли. 9.3. Средневзвешенный предел прочности пород основной кровли расчитывают по формулам (17) или (18) аналогично п. 9.2. 9.4. Ссредневзвешенный предел прочности на одноосное сжатие всей толщи налегающих пород расчитывают по формулам (19) или (20) табл. 1 аналогично п. 9.2. 9.5. Средневзвешенный предел прочности на одноосное сжатие пород непосредственной почвы рассчитывают по формулам (21) или ( 22 ) табл. 1 аналогично п. 9.2. 9.6. средневзвешенный предел прочности на одноосное сжатие угля и пород почвы рассчитывают по формуле ( 23 ) табл. 1 при наличии средневзвешенного коэффичиента крепости угля пород ( fуп ), по формуле ( 24 ) - при наличии средневзвешенных пределов прочности на одноосное сжатие угля и непосредственной почвы. 10. Коэффициенты Пуассона угля и вмещающих пород, определяемые по методикам / 3, 4 / ,могут быть указаны в отчетной геологической и геологоразведочной документации. При отсутствии данных натурных наблюдений и исследований или горной графической документации коэффициенты Пуассона рассчитывают по формулам ( 25 ), ( 26 ), ( 27 ) табл. 1. 11. Модули упругости отделбных слоёв угля в пласте пород почвы и кровли, определяемые по методикам /14 или 10/, можно найти в отчётной графической документации. При отсутствии экспериментальных исследований модули упругости отдельных слоёв рассчитывают по формулам (28-32). Когда используют результаты лабораторных исследований по определению модулей упругости /4/, то в этом случае необходимо учитывать коэффицент структурного ослабления, который при отсутствии соответствующих исследований рекомендуется принимать 0,6-0,7, т.е. Еу (Ек) в массиве = (0,6-0,7) Е0 в образце. Таблица 2 Результаты экспериментальных исследований Глубина Параметры Шахта Пласт залегания (сж.у(102, Еу(105, fy (у пласта, м Т/м2 Т/м2 "Юбилейная" 22 160 11,7(2,34 3,00(0,12 1,3-1,5 0,0015 29а 210 9,0(1,80 2,47(0,18 1,3-1,5 0,0021 26а 300 10,8(2,16 1,40(0,19 1,2-1,4 0,0032 "Заречная" Полысаевский П 60 14,0(2,80 1,50(0,18 1,4-1,6 0,0031 "Инская" Полысаевский П нижняя пачка 120 8,8(1,76 1,40(0,20 0,7-0,9 0,0032 верхняя пачка 120 13,3(2,66 3,12(0,32 1,4-1,6 0,0014 Байкаимский: нижняя пачка 180 - 2,64(0,35 0,7-0,9 0,0019 средняя пачка 180 - 3,36(0,40 1,1-1,3 0,0011 верхняя пачка 180 - 3,77(0,21 1,2-1,4 0,0007 Примечание: в графах (сж.у и Еу ( указаны среднеквадратичные отклонения от средней величины. Таблица 3 Значение коэффициента R1 в зависимости от трещиноватости угольного массива Коэффициент Расстояние между трещинами, м крепости угля, fy менее 0,01 0,03 0,1 0,20 и более 0,5 700 750 800 850 0,7 750 800 850 900 1 800 850 900 950 1,5 850 900 950 1000 11.1 Средневзвешенный модуль упругости угольного пласта рассчитывают по формуле (33) табл. 1 при наличии средневзвешенного предела прочности на одноосное сжатие угля в пласте (сж.у , по формулам (34) или (35) - при наличии упругих характеристик Еу i , Ey. kp., Ey. cл отдельных пачек угольного пласта. При определении средневзвешенного модуля упругости угольного пласта при наличии средневзвешенного предела прочности на одноосное сжатие угля в пласте коэффициент R2 , (т/м2) перед (сж.у в формуле (28) принимать в зависимости от трещиноватости угольного массива согласно /26/ по табл. 4. Таблица 4 Значение коэффициента R2 , (т/м2) в зависимости от степени трещиноватости угольного массива Предел прочности на Расстояние между трещинами, м одноосное сжатие угля, (сж.у, т/м2 менее 0,01 0,03 0,1 0,2 и более 400 165 170 180 190 600 170 180 190 200 900 180 190 200 205 1500 190 200 205 210 Средневзвешенный модуль упругости угольного пласта при наличии средневзвешенного коэффициента крепости угля в пласте определяется по формуле (29), коэффициент R3 , (т/м2(105) перед (fy) 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. 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 ((сж.уп. ), по формуле (45) - при наличии упругих характеристик пород почвы Eп и угля в пласте Eу . 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 Ку.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 ( изменяется в пределах от 0.6 до 0.8, определяется по методике /28/. При отсутствии экспериментальных данных для угля рекомендуется принимать (=0.7. Параметр ( используется для расчёта изменений деформаций во времени. 16. Параметры ползучести (у и (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 Еу , Еп , полученных в натурных условиях, Е0=Еу (0.6-0.7). 17.Функция (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 85о , 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 Lинт = (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 15о проводятся прямые линии (лучи) по формуле: (i = Lинт ((( i Вычисляются расстояния (i и откладываются от центра палетки на одном из лучей или лучах в масштабе плана горных работ (рис. 1); безразмерные координаты ( i определяются по таблице 1. Таблица 1 Безразмерные координаты ( i , соответствующие положениям точек на палетке Параметр Номер точки на луче палетки 1 2 3 4 5 6 7 8 Координаты ( i 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 ( i 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 Lинт =28 м. По формуле (1) вычисляются расстояния от центра палетки до i-той точки на луче палетки. Результаты вычисления полярных координат (i приведены в табл. 2. Таблица 2 Результаты вычисления координат (i-ых для Lинт = 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 ( i - тые на луче палетки Координаты 8,7 14,8 21,6 26,3 30,8 35,1 39,5 43,9 (i - 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 На листе прозрачной бумаги (кальки) намечается центр палетки и через него проводятся прямые линии через 15о (см. рис. 1). На лучах палетки от её центра откладываются в масштабе плана горных работ (1:2000) расстояния Рi (см. табл. 2), т.е. 8.7.м, 14.8 м, 21.6 м и т.д., что соответствует в масштабе плана 4.3 мм, 7.4 мм, 10.8 мм и т.д. Через отмеченные точки проводятся концентрические окружности (см. рис. 2). Вычерченная палетка накладывается на план горных работ и её центр совмещается с точкой горных работ, где требуется определить коэффициент концентрации напряжений (на рис. 2 центр палетки совмещён с центром очистной заходки). Путём непосредственного счёта определяется число точек палетки (пересечений лучей и концентрических окружностей), попавших в отработанную площадь пласта (учитываются все точки в очистных и подготовительных выработках). На рис. 2 число таких точек n= 168 (число всех точек на палетке N= 384). Тогда коэффициент концентрации вертикальных напряжений над заходкой согласно формуле (2) равняется: Исходные данные для определения параметров технологической схемы Таблица 1 ( ( Наименование Символ Ед. Способы определения исходных данных П П измер. экспериментальные расчётные Прим. 1 2 3 4 5 6 7 1. Глубина горных Н м Горная графическая работ (мощность документация налегающей толщи пород) 2. Плотность угля (у т/м3 По результатам п.2 в массиве лабораторных исследований. Горная графическая документация 3. Плотность горных (п т/м3 -""- п.2 пород 4. Мощность угольного м м По результатам натурных рис. 1 пласта наблюдений и исследований Горная графическая документация 5. Мощность пачки мi м -""- рис. 2 угольного пласта 6. Высота выработки hв м Горная графическая документация 7. Мощность hнк м По результатам натурных рис. 1 непосредственной наблюдений и исследований п.3 кровли Горная графическая документация 8. Мощность основной hoк м -""- рис. 1 кровли п.4 9. Мощность пород hп м -""- рис. 1 непосредственной п.5 почвы 10. Мощность слоя hнкi м -""- рис. 1 непосредственной п.3 кровли 11. Мощность слоя hki м -""- рис. 1 основной кровли пп.4, 3 или всей толщи налегающих пород 12. Мощность слоя в hпj м -""- рис. 1 почве пласта 13. Расстояние от кровли lki м -""- рис. 1 пласта до середины i -го слоя кровли пласта 14. Расстояние от почвы lпj м -""- рис. 1 пласта до середины i -го слоя почвы пласта 15. Количество угольных Ny шт. рис. 2 пачек в пласте 16. Количество слоёв Nнк шт. -""- рис. 1 непосредственной п.3 кровли пласта 17. Количество слоёв Nок шт. -""- рис. 1 основной кровли п.4 пласта 18. Количество слоёв Nк шт. -""- рис. 1 всей толщи п. 8 налегающих пород 19. Количество слоёв Nп шт. -""- рис. 1 непосредственной п. 5 почвы пласта 20. Коэффициент fyi - По результатам натурных рис. 2 крепости угля i-ой и лабораторных исследований п. 7 пачке 21. Коэффициент fнкi - -""- рис. 1 крепости i-го слоя п. 6 непосредственной кровли пласта 22. Коэффициент foki - -""- рис. 1 крепости i-го слоя п. 6 основной кровли или всей толщи налегающих пород 23. Коэффициент fnj - -""- рис. 1 крепости j- го слоя п. 6 почвы пласта 24. Средневзвешенный коэффициент крепости угля в (1) рис. 2 25. Средневзвешенный коэффициент крепости пород (3) рис. 1 пп. 3, 6, 7.4 кровли 26. Средневзвешенный коэффициент крепости пород (4) рис. 1 пп. 4, 6 7.4 27. Средневзвешенный коэффициент крепости всей толщи (5) рис. 1 пп.6,7.4 8 28. Средневзвешенный коэффициент крепости пород непосредственной (6) рис. 1 пп.5,7.4 29. Средневзвешенный коэффициент крепости угля и (7) рис. 1 (12) п. 9.1 предел прочности на одноосное сжатие (13) п. 9.1 п. 9.1 (15) п. 9.2 предел прочности на одноосное сжатие пород кровли (16) (17) п. 9.3 предел прочности на одноосное сжатие пород основной (19) п. 9.4 предел прочности на одноосное сжатие всей толщи (20) (21) п. 9.5 предел прочности на одноосное сжатие непосредственной (22) (23) п. 9.6 предел прочности на одноосное сжатие угля и пород почвы (24) (33) п. 11.1 модуль упругости (34) (35) п. 11.1 44. Средневзвешенный модуль упругости пород (38) п. 11.3 модуль упругости пород основной (39) (40) п. 11.4 модуль упругости всей толщи (41) (42) п. 11.5 модуль упругости пород непосредственной (43) (44) п. 11.6 модуль упругости (45) п. 11.6 49. Шаг обрушения непосредственной кровли Lнк м По результатам натурных наблюдений и исследований (46) п. 12 документация 50. Шаг обрушения (47) п. 12 51. Податливость угля и (48) п. 13 52. Интегральная характеристика (49 (50) п. 16 (51) п. 16 55. Время t с -""- деформирования горных пород 56. Функция ползучести (52) п. 17 57. Угол обрушения (53) п. 18 |
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
 |
© 2010 | |