Размеры целика по Ветрову

В×δ_сж = Р_б ×К_з

откуда

где В - ширина барьерного целика; а - половина максимального пролета свода; γ_п - объемный вес пород; Н - глубина работ от поверхности; Р₆ ~ пригрузка целика.

При расчете целика по данному методу наиболее, существенно соотношение высоты свода и его пролета, которое по А, А. Борисову имеет величину 0.21-0,3, по Н. 3. Галаеву - 0,55-0,65, а по результатам, полученным автором, составляет величину 0...0,25.

В крепких скальных породах при создании достаточно устойчивых конструкций из самозаклинившихся структурных блоков на основании условия С. В. Ветрова

где v - коэффициент запаса устойчивости свода;

v = 2 d₂ / d₁,

d₁ — горизонтальный размер, м;

d₂- вертикальный размер структурного блока, м;

а = L_Ф / 2,

где L_ф - фактический пролет обнажения при условии L_ф < L_пред.; L_пред. -предельный пролет свода естественного равновесия заклинив­шихся пород С. В. Ветрова

L_пред = 2а.

Размеры целика по Голику. Заменим в условии предельного напряжения Турнера-Шевякова

H = h размеры ленточного целика прямоугольной формы:

где а_ц.пр, а_ц.п - размеры целиков по простиранию падению,соответственно, м;

d₁, d₂ - соответственно, размеры горизонтальных и вертикальных блоков, м;

L_ф ~ сумма полупролетов, опирающихся на целик, м;

к_о, к₂ - коэффициенты структурного ослабления и угла наклона выработки, соответственно;

R_сж - сопротивление материала целика на одноосное сжатие, MПa.

Упрочнение целиков. Для крепких и средней крепости пород размеры целиков в пределах пролетов естественного самозаклинивания редко превышают 3-4 м. Они могут быть увеличены анкерованием.

При работе на глубинах, многократно превышающих размеры горизонтальной подсечки рудного тела, процесс самозаклинивания при разрушении развивается не до поверхности, а до какого-то нового уровня. Поэтому метод применим для расчета барьерных целиков при условии: высоты свода пригрузки h_св < Н и L_Ф < L_пред. размера структурных блоков 0,2-4,0 м; R_сж = 50-150 МПа; К_о = 0,1 -0,5; γ - 1,8-3,0 т/м³.

Барьерные целики из твердеющих смесей рассчитывают, исходя из напряжений пригрузки и подпора со стороны искусственных массивов.

В качестве примера приведены результаты измерений состояния целика на руднике «Маныбай»;

-максимальные деформации сжатия - 211-10⁶ отмечены в зоне разлома и в его крыльях на расстоянии до 5-15 м от плоскости разлома;

- деформации массива над заложенным очистным пространством в лежачем боку в 2-2,5 раза меньше, чем в висячем боку;

- вертикальная составляющая главных напряжений в кровле очистного пространства изменяется от 0 до 20 кгс/см , что в три раза меньше вертикальных напряжений в лежачем и в висячем боках (до153 кгс/см );

- вертикальные напряжения в кровле очистного пространства составляют около 80 % веса столба пород до дна карьера. Массив закладки загружается массой пород, заключенных внутри свода естественного равновесия, высотой 75 м.