Напряженно-деформированное состояние горного массива вокруг камер второй очереди отработки

Abstract

Выполнены аналитические исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород вокруг камер второй очереди отработки с помощью термодинамического метода. Актуальностью данных исследований является то, что извлечение запасов руд из камер второй очереди отработки производится как правило, в окружении закладочного массива, при этом наблюдаются наибольшие показатели потерь и засорения руды закладочным материалом. В связи с этим интерес представляет исследование напряженно-деформированного состояния закладочного массива и установление путей повышения его устойчивости. Разработана расчетная схема моделирования термодинамических процессов в массиве горных пород вокруг камер для исследования полей напряжений и выявления закономерностей изменения радиальных напряжений в массиве закладки окружающего камеры. К моделированию принимали камеру с усредненными геотехническими условиями этажа 740-840 м: глубина расположения очистной камеры, угол падения залежи, горизонтальная мощность залежи, прочность горных пород висячего бока на одноосное сжатие, прочность горных пород лежачего бока на одноосное сжатие, прочность закладки на одноосное сжатие. В результате исследования установлены области растягивающих напряжений в породах лежачего бока, в массиве руды и закладки, а также их параметры (размеры, максимальные значения напряжений) полученные эмпирические уравнения зависимостей радиальных напряжений от расстояния до камер второй очереди отработки L. Установлены области разрушающих деформаций и их размеры в массиве закладки, окружающего очистные камеры второй очереди отработки этажа 740-840 м. Получены максимальные значения напряжений, действующих в массиве закладки, которые превышающих предел его прочности на растяжение и приводят к его разрушению в очистное пространство камер второй очереди. Для предотвращения разрушений закладочного массива рекомендуется на высоте 2/3 камеры возводить упрочненный слой твердеющей закладки для противодействия повышенным растягивающим напряжениям и достижению устойчивости закладочного массива.