Читайте также:
|
|
В настоящее время наиболее широкое применение для крепления подготовительных (пластовых) выработок получила анкерная стали полимерная крепь. Она состоит из анкеров (диаметром d c 20 мм) быстротвердеющими смолами, и поддерживающих элементов (опорные шайбы, подхваты). В качестве затяжки широкое распространение получила металлическая сетка.
Параметрами анкерной крепи являются количество анкеров в ряду n a, длина анкера l a и расстояние между рядами анкеров a aн. Определение этих параметров, а также ряд других вопросов использовании анкерной крепи представлены в нормативной инструкции, регламентирующей применение анкерной крепи на угольных шахтах России. Далее представлена методика расчёта анкерной крепи в проекте, основанная на положениях инструкции. При расчёте по данной методике необходимо учитывать характеристику пород кровли, представленную в исходных данных.
Максимальная глубина проведения конвейерного штрека 250м. Угол падения пласта составляет 8 градусов, мощность пласта 4,8 м. Расчетное сопротивление пород кровли на сжатие R ск следует определять как усредненное для всех слоев пород на высоту, равную ширине выработки.
Исходные данные:
-ширина выработки: В = 4,2м;
-высота выработки: h в = 4,8м;
-глубина залегания: H = 250м.
Рисунок 4.2 - мощность пород непосредственной кровли.
Определяем расчетное сопротивление пород кровли на сжатие R с по формуле:
R с = (R c1 · m 1 + R c2 · m 2 + Rcn · mn) K с / В, Мпа, (4.5)
где R c1; R c2; Rcn – сопротивление сжатию различных слоев пород, R c1 =60 МПа; m 1; m 2; mn – мощности слоев пород, m 1 = B; K с – коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность кровли трещиноватостью, (для 1 типа кровли), K c = 0,9
R с = (60 · 4,2)0,9 /4,2 = 54 Мпа,
Определяем расчетные смещения кровли с анкерной крепью для пластовых выработок, проводимых «вприсечку» к выработанному пространству с защитной угольной полосой:
U пр = (U о + U л)· К ш · К к · К а, мм, (4.6)
где U о – расчетные смещения кровли, при проходке выработки, определяемые в зависимости от глубины Н и R с; U о = 60 мм;
U л – расчетные смещения кровли, в период влияния погашающей лавы, определяемые в зависимости от глубины Н и R с; U л = 25 мм;
К ш – коэффициент, учитывающий отличие расчетной ширины выработок и сопряжений от В = 5м; К ш = 0,25(В – 1) = 0,25·(4,2 – 1) = 0,8;
К к – коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли, (для 1 типа кровли), К к = 1
К а – коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород различными конструкциями анкеров; k а = 0,75 (при длине закрепления сталеполимерных анкеров 1,0м);
U пр = (60 + 25) · 0,8 · 1 · 0,75 = 51 мм.
Так как U пр составляет более 50 мм, принимаем две ампулы.
Определяем параметры крепи в кровлю:
В = 4,2 м Р ак = 50 кН/м2 l ак = 2,0 м
Определяем шаг крепи в кровлю:
, м (4.7)
где n – принятое количество анкеров в ряду, n = 4 шт; N ак – несущая способность анкера при длине закрепления 1м, N ак = 90 кН/м2;
P ак – сопротивление анкерной крепи, P ак = 50 кН/м2; В – ширина выработки, м,
В = 4,2 м;
м
Производим сравнение расчетного шага установки анкеров по условию интенсивности горного давления с требуемым по условию минимальной плотности установки анкеров по формуле:
, м (4.8)
где П – минимальная плотность установки анкеров, при средней устойчивости П = 0,7 анк./м2.
м
Из двух полученных значений выбираем наименьшее и округляем в меньшую сторону до десятых долей, принимаем а анк = 1,3 м.
Определяем необходимость крепления боков выработки по формуле:
, (4.9)
где g – средний объемный вес пород, g = 0,025 МН/м3; Н – глубина залегания выработки от поверхности, Н =250м; k в – коэффициент концентрации напряжений в боках от проходки выработок и сопряжений, k в = 1,5; k вл – коэффициент увеличения напряжений в боках выработок от других выработок: - при l < 15 м k вл = 2 – l /15, для м, k вл = 1; k о – коэффициент увеличения напряжений в боках выработок при расположении их в зоне влияния опорного давления от очистных работ, для наклонных пластовых выработок принимается равным 1. Для выемочных штреков определяется только при ширине целика l цменее 0,1Н;
R сб - расчетное сопротивление на сжатие пород выработки в боках.
R сб= RK c (4.10)
где R- значение сопротивления пород одноосному сжатию в образце (R =10∙ f)
В качестве R сб вначале подставляем сопротивление на сжатие пласта угля R су,
R су= 1,28 · 10 · 0,9 = 11,52
Так как σб = 1,1 > 1, и m≥ 1,5 то крепление бортов производится на всю высоту боков.
Определяем шаг крепи в боках выработки:
, м (4.11)
где n – принятое количество анкеров в ряду, n = 4;
N аб – несущая способность анкера при длине закрепления 1м, N аб = 70 кН/м2;
P аб – сопротивление анкерной крепи, P аб = 20 кН/м2;
h – высота выработки, м, h = 4,8 м
,
Производим сравнение расчетного шага установки анкеров по условию интенсивности горного давления с требуемым по условию минимальной плотности установки анкеров по формуле:
, м (4.12)
где – минимальная плотность установки анкеров, для разрушающихся пород в боках = 0,4 анк./м2.
м
Из двух полученных значений выбираем меньшее и округляем его в меньшую сторону до десятых долей.
2,9 > 2,08, принимаем шаг установки 2 м.
Принимаем: для кровли:
количество анкеров в ряду – 4;
l ак = 2,0 м;
шаг крепи – 1,3 м;
количество ампул в ряду - 8;
для бортов:
количество анкеров в ряду – 4;
l аб = 1,5 м;
шаг крепи – 2 м.
количество ампул – 4
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 45 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |