Управление состоянием массива (стр. 1 из 8)
Министерство Образования и Науки Республики Казахстан
Карагандинский Государственный Технический Университет
Кафедра: РМПИ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Управление состоянием массива»
Выполнил: ст. гр. ГД-07-3
Оразалин А.Е.
Принял: Баизбаев М.Б.
Караганда 2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Исходные Данные
Раздел I. Анализ технологичности месторождения, геологическая характеристика, границы, запасы.
1.1 Общие сведения о месторождении, геологическом участке Шахтного поля
1.2 Горно-геологические условия разработки месторождения и гидрогеологические условия эксплуатаций
Раздел II. Определение податливости ожидаемых нагрузок на крепь подготовительных и капитальных горных выработок.
2.1. Расчет напряженно-деформированного состояния вязко-упруго-пластического массива горных пород вокруг протяженной горизонтальной выработки
2.2. Определение податливости крепи
2.3. Расчет нагрузки на крепь
Раздел III. Управление состоянием массива горных пород вокруг очистного забоя
3.1 Напряженно-деформированное состояние угольного пласта и вмещающих пород
3.2 Расчет параметров управления трудно обрушающихся кровлями в очистных выробатках
3.3.1 Расчет деформаций основной кровли
3.3.2 Расчет напряженно-деформированного состояния кровли до первой трудно обрушающихся пород
Список используемой литературы
Введение
Управление состоянием горного массива — совокупность мероприятий по целенаправленному переводу массива в заведомо устойчивое, близкое к предельному или неустойчивое состояние. Осуществляется путём изменения в процессе разработки формы, параметров и продолжительности обнажения горных пород, а также изменения физико-механических свойств пород, обеспечивающих экономичное и безопасное ведение горных работ.
Объекты управления состоянием горного массива — природные и техногенные массивы. Их состояние до осуществления управления состоянием горного массива и возможные его результаты оцениваются с помощью расчётных методов. В основу большинства из них положено сопоставление действующих и разрушающих напряжений или сдвигающих и удерживающих сил.
При подземной разработке массив, как правило, поддерживается в зоне ведения горных работ в заведомо устойчивом состоянии и только после их завершения выработанное пространство погашается. Оценка состояния массива и управления состоянием горного массива производятся специальными методами.
Исходные данные:
 | Н |  |  |  |  *104 |  |  |  |  |  |
| 2,8 | 840 | 32 | 2,65 | 0,36 | 0,75 | 0,64 | 0,45 | 28 | 25 | 1,1 |
Раздел 1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ГРАНИЦЫ, ЗАПАСЫ
1.1 Общие сведения о месторождении, геологическом участке, шахтном поле
Шахта им. Костенко находиться в восточной части Промышленного участка Карагандинского угленосного района Карагандинского бассейна, в структурном отношении приурочен к северо-восточной замковой части Карагандинской синклинали. По административно-экономическому делению она входит в состав Октябрьского района гор. Караганды.
Карагандинский угленосный район располагает большими запасами коксующихся углей и является одной из сырьевых баз Казахского металлургического завода.
Город Караганда расположен на железнодорожной магистрали Петропавловск- Алматы, которая даёт выход карагандинскому углю на Урал, промышленные районы Казахстана и в республики Средней Азии. Эта железная дорога пересекает восточную часть Промышленного участка с востока на запад. Ко всем действующим шахтам подведены железнодорожные ветки.
Электроэнергией Промышленный участок снабжается от Темиртауской ГРЭС и частично от Карагандинской ТЭЦ.
Водоснабжение осуществляется за счет подземных вод юрского артезианского бассейна, расположенного к юго-востоку от города Караганды, аллювиальных вод долины реки Шерубайнуры и артезианских трещинных вод девонских отложений.
Оцениваемый участок расположен на Карагандинско-Саранском увале, сложенном мезозойскими отложениями, протягивающимися от пос. Майкудук на востоке до пос. Дубовка на западе. Рельеф поверхности представляет собой слегка всхолмленную равнину, понижающуюся в восточном и юго-восточном направлениях. Абсолютные отметки колеблются от 525 до 590 м над уровнем Балтийского моря. Первоначальный рельеф поверхности, в местах выемки угольных пластов на небольших глубинах, нарушен наличием привальных воронок, в которых скапливаются весенние воды. Никаких естественных водоёмов на участке нет.
Климат района резко континентальный со среднегодовой температурой +2,4^. По данным Карагандинской метеостанции первого разряда, ведущей систематические наблюдения с 1932 года, самые низкие температуры зарегистрированы в январе (среднемесячная -14,5^) и самые высокие в июле (среднемесячная +20,3% Среднегодовое количество осадков составляет 304 мм. Ветры частые и сильные. В зимний период преобладают ветры юго-западных румбов, а в летний период северо-восточных. Среднегодовая скорость ветра5,1 м/сек, максимальная - 24 м/сек. Продолжительность летнего периода равна трём, зимнего - пяти и осенне-весеннего - четырём месяцам.
1.2 Горно-геологические условия разработки месторождения и гидрогеологические условия эксплуатации
1.2.1 Стратиграфия и литология
По существующему геолого-промышленному районированию Карагандинского бассейна поле шахты им. Костенко расположено в восточной части промышленного участка Карагандинского угленосного района.
В геологическом строение поля шахты участвуют породы карбонового, юрского, неогенового и четвертичного возраста.
Отложения карбона представлены полным разрезом карагандинской и частью над карагандинской свиты. Все угольные пласты шахты относятся к карагандинской свите. Верхняя граница её проводится по угольному пласту К20, нижняя - по почве угольного пласта К1. В принятых границах мощность свиты на участке составляет 580-650 м.
Литологический состав свиты довольно однообразен и представлен в основном песчаниками и алевролитами. Аргиллиты занимают подчиненное положение и приурочены обычно к кровле и почве угольных пластов. Встречаются прослои мергелей. В разрезе выделено 4 фаунистических горизонта К1- К4. В свите насчитывается 22 угольных пласта и пропластка различной мощности. Пласты имеют сложное строение, суммарная мощность их достигает 50-55 м. Коэффициент угленосности свиты составляет 7,5-8,5. Индексация угольных пластов затруднений не вызывает, так как наряду с литологическим составом межпластий и фаунистическими горизонтами, сами угольные пласты по ряду характерных признаков - мощности, строению, электрическому сопротивлению, взаимному положению - являются надёжными маркирующими горизонтами.
По угленостности и фациональным особенностям в свите выделены три под свиты - нижняя, средняя и верхняя.
Нижняя подсвита выделена в интервале угольных пластов К1-К6 и характеризуется осадками прибрежноморского мелководья, представленными аргиллитами и алевролитами. Тонко и мелкозернистые песчаники приурочены к верхней части подсвиты. В нижней подсвите располагаются фаунистические горизонты К1 и К2, соответственно в породах кровли пластов К1 и К4 и представлено гастроподами и пелецинодами. Подсвита характеризуется высоким коэффициентом угленостности (10): четыре угольных пласта в ней (К1 К2, К3, К4) имеют рабочую мощность. Мощность подсвиты 120-130 м.
В разрезе средней подсвиты ( от пласта К6 до К15) преимущественно развиты алмовиальные фации, с подчиненным значением болотных. В слагающих подсвиту породах преобладают песчаники (55%) и алевролиты; аргиллиты составляют не более 15%. Песчаники тонко-мелко-средне и крупнозернистые с линзами конгломератовидных залегают мощными слоями. Характерным для подсвиты является значительная мощность разделяющих угольные пласты пород. С увеличением мощности толщ, разделяющих угольные пласты, увеличивается и мощность угольных пластов. Наибольшей мощности разделяющие толщи достигают в средней части подсвиты, где сосредоточены и наиболее мощные угольные пласты К10, К12, К13. Маркирующими признаками для средней подсвиты являются сами угольные пласты, их взаимоположение в разрезе. Существенное значение для корреляции разрезов имеют мощные пачки песчаников, из которых песчаники между пластами К15 и К14 обладают характерным туффитовым составом и зеленоватым оттенком, а также пелецинодовый горизонт Кз, залегающий в кровле пласта К12 и пачка мергеля в кровле пласта К8.
Верхняя подсвита, выделена между пластами К15 и К20- По сравнению со средней она характеризуется затуханием угленакопления.
Из восьми угольных пластов и пропластков, содержащихся в подсвите, только К18 имеет выдержанную рабочую мощность; мощность остальных пластов редко превышает 0,7 м. Характерной особенностью подсвиты, является чередование литологических разностей, с преобладанием алевролитов.