При отработке одиночной рудной залежи построение защищенных зон осуществляют в соответствии с рисунком 2.
Согласно рисунку в плоскости, перпендикулярной направлению горных работ, по защитному слою проводят прямую в сторону почвы (кровли) под углом защиты, определяемым в зависимости от . При равном 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 значение составляет, соответственно, 20°; 35; 42; 52; 58; 64°.
Минимальную величину опережения защитного слоя С для полной защиты вынимаемых блоков (панелей, полос, лент) определяют по формуле
,
где - количество защищаемых блоков (панелей, полос, лент); - ширина защищаемого блока (панели, полосы, ленты); - отрабатываемая мощность рудного тела.
Рисунок 2 - Построение защищенной зоны при опережающей надработке рудного тела
I-IV - номер блока, панели, полосы, ленты
Влияние горно-геологических, тектонических и других особенностей месторождения (наличие блочного строения массива, тектонических нарушений, неоднородность напряженного поля в нетронутом массиве), а также горнотехнических условий отработки определяется Указаниями по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам (далее - Указания). Если напряжения в нетронутом массиве преобладают над вертикальными, то построение защищенных зон осуществляют с учетом действующих главных напряжений по условию
max,
где - значения главных напряжений в массиве;
где - отношение горизонтальных напряжений в нетронутом массиве к вертикальным; - угол падения отрабатываемой залежи на разрезе вкрест простирания.
Опережающая надработка или подработка защитным слоем должна производиться параллельными выработками с оставлением временных неудароопасных податливых целиков. Размеры целиков определяются экспериментально и регламентируются Указаниями.
В начальной стадии отработки, в качестве первого приближения, состояние целиков должно быть оценено сопоставлением величин сжатия целика V по нормали с предельными значениями смещений V и V, оценки состояния целиков, по графикам, приведенным на рисунке 3 (а, б).
По графикам рисунка (а) определяется состояние целика в зависимости от ширины выработки, по графикам рисунка (б) - в зависимости от ширины целика. Опасное состояние целика наступает, когда замеряемые смещения V находятся между значениями V и V.
Замеры должны начинаться, когда ширина целика L приближается к величине 1,2L, где L - предельный размер целика. Значение L устанавливают по графику, приведенному на рисунке 4.
Рисунок 3 - Графики состояния целика
Рисунок 4 - Определение предельного размера целика в зависимости от пролета выработанного пространства