Податливый целик Советский патент 1989 года по МПК E21C41/06 

Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано при подземной разработке рудных тел полого и наклонного падения.

Цель изобретения - снижение напряжений в зонах контакта рудного целика с почвой и кровлей и повышение устойчивости целика.

На чертеже изображен податливый целик, вертикальный разрез.

Цодатливый целик включает вертикальные боковые стенки рудного массива I между висячим 2 и лежачим 3 боками залежи, подошву и кровлю, выполненные во вмещающих породах, и зону ослабления, выполненную в виде плоской наклонной трещины 4 о

Исследование напряженного состояния целика показывает, что область EFGN находится в условиях одноосного сжатия под напряжением б°. Области вблизи сопряжений цикла с кровлей и почвой (зоны 5 и 6) находятся в условиях двухосного сжатия с напряжениями , и . Длина целика L, считается достаточно большой (L 772b; L 2h), так что реализуется состояние плоской деформации. 3onhi конценграции сжимающих иапряжечий 5 и 6 показаны прямоугольниками ABCD и A B C D .

Податливый целик работает следую- щим образом,

В зонах 5 и 6 при высокой прочности крепких пород (Ь Я по шкале М. Протодьяконова) вследсгвие наличия напряжений d, и 6, концентрирует- ся потенциальная энергия упругих деформаций, которая при определенных условиях (например, при резкой разгрузке самогг целика) может реализо

ваться в динамическое разрушение - горный удар. Чтобы не пропустить удара, накопленную энергию реализуют на статическое управляемое разрушение путем создания искусственных плоских трещин 4 в областях 5 или 6, Угол наклона плоскости трещины к вертикали определяют из соотношения

Ч arccos

/L:Jl-i dir.

П(1 - лр

О

15

а длину трепщны из соотношения

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки рудных тел пологого и наклонного падения. Цель - снижение напряжений в зонах контакта рудного целика. Для этого зона ослабления целика в виде плоской наклонной трещины выполнена во вмещающих породах. Угол наклона плоскости трещины к вертикали определяется из соотношения ψ=ARCCOS{[4-(1+λ₁)²]:[4^.(1-λ²)]}^1/2, а длина равна L=8/φ{K_1C:[Kρ_GH^.(SIN²ψ + λ^2.COS²ψ - SIN²ψ - λ₁^.COS²ψ)^1/2]}, где λ₁ - коэффициент бокового распора

K_1C - трещиностойкость горной породы, мН/м^3/2

ρ - средняя плотность вышележащей толщи пород, кг/м³

G - ускорение свободного падения, м/с²

K - коэффициент концентрации напряжений

H - глубина разработки, м. Создание этих трещин в зонах концентрации сжимающих напряжений позволяет реализовать накопленную в этих зонах энергию упругих деформаций на статическое управляемое разрушение. Зона ослабления может быть выполнена в кровле и в подошве целика. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1 8

К.

L k f gH(V - cos V - sin - Л, cos

20 I

где A, - коэффициент бокового распора;

К - трещиностойкость горной

породы, ; ;

с - средняя плотность вмещающей толщи пород,

g - ускорение свободного падения, м/с ;

К - коэффициеит концентрации напряжений;

Н - глубина разработки, м.

Формула изобретени

1C

f g

коэффициент бокового распора;

трещиностойкость горной породы, средняя плотность вьщ1еле- жащей толщи пород, кг/м ; ускорение :вободного падения,

ками залежи, подошву и кровлю целика, выполненные во вмещающих породах, и зону ослабления, выполненную в виде плоской наклонной трещины, отличающийся тем, что, с целью снижения напряжений в зонах контакта рудного целика с почвой и кровлей и повьппения устойчивости целика, зона ослабления вьшолнена во вмещающих породах с углом ц/ наклона плоскости трещины к вертикали, определяемым из соотношения

4 - О + А,) V arccos ,

1А(1 - А )

и длиной 1, определяемой из соотношения

k коэффициент концентрации

напряжений; Н - глубина разработки, м.

5

w

с