Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 1.

Ловчиков А. В. и др. Профилактика горных ударов в низких рудных целиках. пространства); расположение его в вертикальном поперечном разрезе показано на рис. 2. Если считать, что материал целика в щели, имеющий ширину 2 м (рис. 2), не может нести никакой нагрузки, то несущая часть ширины целика составит 2,5 м. Несущую способность околоштрековых целиков следует рассчитывать без учета коэффициента формы кф (ввиду неправильной формы этих целиков). Таким образом, удельная несущая способность надштрекового целика без щели определяется по формуле2 R = °сж d , (1) где R - удельная несущая способность 1 метра надштрекового целика, т/м; стсж- сопротивление пород целика на сжатие, т/м2; d - ширина целика, м. При стсж= 16 000 т/м2и d = 4,5 м удельная несущая способность целика R = 72 000 т/м. Если в целике создать близгоризонтальную щель (рис. 2), он со всех сторон будет отвечать требованиям низкого целика, поскольку соотношение его сторон d / h > 1, вследствие чего к такому целику применимо понятие коэффициента формы, рассчитываемого по формуле Е. Церна [4]: (2) / 2 5 В рассматриваемом случае при ширине несущей части целика 2,5 м кф = —— = 1,44. V1,2 Удельная несущая способность такого целика рассчитывается по формуле К * = °сж dh , (3) где КЦЩ - удельная несущая способность 1 метра надштрекового целика со щелью, т/м; d - ширина несущей части целика, м. Удельная несущая способность надштрекового целика со щелью на глубине 400 м от поверхности составит = 16 000 •2,5 -1,44 = 57 700 т/м, т. е. она всего на 20 % меньше удельной несущей способности целика без щели. Иными словами, создание разгрузочной щели в надштрековом целике незначительно отразится на его несущей способности. Оценим несущую способность подштрекового целика со щелью на той же глубине (рис. 2). Этот ленточный целик имеет ширину 4 м, высоту со стороны очистной выработки 1,2 м. Если создать в нем близгоризонтальную щель шириной 2 м, то удельная несущая часть целика составит 2 м. Оставшаяся часть целика (кроме щели) шириной 2 м тоже удовлетворяет условиям низкого целика (d = 2 м, d / h = 1,7). Сравним несущую способность рассматриваемого подштрекового целика без щели и со щелью. Удельная несущая способность целика без щели равна R = °сжd , (4) где R - удельная несущая способность 1 метра подштрекового целика без щели, т/м. Тогда при стсж= 16000 т/м2, d = 4 м удельная несущая способность подштрекового целика на глубине 400 м составит R = 64 000 т/м. При создании щели шириной 2 м удельная ширина несущей части целика составит 2 м. Оставшаяся часть целика удовлетворяет условиям низкого целика (d / h = 1,7). Для такого целика коэффициент формы, рассчитываемый по формуле (2), составит Кф = >/1/7 = 1,3. Удельная несущая способность подштрекового целика со щелью рассчитывается так: К * = °сж dh , (5) где КЩ - удельная несущая способность 1 метра подштрекового целика со щелью, т/м. Величина остаточной удельной несущей способности целика, вычисленная по формуле (5), для глубины 400 м составит ЛЦ= 41 600 т/м. Таким образом, образование щели в подштрековом целике в рассматриваемом случае на 35 % ослабляет его несущую способность. Оценим по тем же формулам (1)-(5) степень ослабления околоштрековых целиков за счет разгрузочных щелей на нижних горизонтах рудника "Карнасурт", предполагая, что такие разгрузочные мероприятия нужно будет выполнять на всех склонных и опасных по горным ударам участках шахтного поля. При этом будем полагать, что на всех горизонтах разгрузка целиков будет осуществляться посредством создания в них разгрузочных щелей шириной 2 м. За счет создания таких щелей максимум концентрации 2 Влияние угла падения залежи и трещиноватости массива, которое в рассматриваемом случае играет малозаметную роль, в данной формуле не учитывается. 162