РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АНКЕРНОЙ КРЕПИ СПАРЕННЫХ ВЫРАБОТОК, ОХРАНЯЕМЫХ «ЖЕСТКИМИ» И «ПОДАТЛИВЫМИ» ЦЕЛИКАМИ

1. Расчет параметров анкерной крепи в горных выработках, охраняемых «жесткими» целиками – целиками между спаренными горными выработками, деформации которых незначительны, и горные выработки не оказывают влияния друг на друга, проводится в соответствии с приложением 3.

2. При подготовке выемочных столбов спаренными горными выработками все многообразие способов и приемов их расположения, проведения и крепления выработок сводится к трем основным схемам подготовки выемочных участков:

первая схема – проведения одиночных и спаренных горных выработок при оконтуривании подготавливаемого выемочного участка в зоне, где очистные работы ранее не проводились (Рис.1);

вторая схема – проведения спаренных горных выработок в зоне (Рис.2) и впереди зоны влияния очистных работ (Рис.3);

третья схема – проведения одиночной горной выработки в зоне опорного давления, вызванного отработкой смежной лавы (Рис.4).

3. Характерной особенностью первой схемы (рисунок № 1 настоящего приложения), является то, что горные выработки проводятся вне зоны влияния очистных работ. Вместе с тем, одновременное проведение горных выработок А и Б при определенном расстоянии между их забоями приведет к наложению, возникающих в период их проведения, зон повышенного горного давления. Для безопасности ведения работ, необходимо постоянно обеспечивать опережение забоя А относительно забоя Б не менее:

, (1)

где В₁, В₂– ширина горных выработок, м;

l_ц – ширина целика, м.

Б

А

50-600

lц

C

перемычки

Рис. 1. Схема проведения спаренных выработок при оконтуривании нового выемочного столба:

l_сб – опережение забоя отстающей горной выработки от сбойки спаренных горных выработок; l_з – опережение передового забоя относительно отстающего

4. Аналогичное положение зон повышенного горного давления возникает при одновременном проведении забоя Б и сбойки С. Наложение зон не произойдет, если сбойку С проводить с определенным отставанием от забоя Б. Величина опережения (l_сб) регламентируется следующим соотношением:

. (2)

Проходка сбоек относительно осей горных выработок осуществляется, как под прямым, так и под острым углами. При проходке спаренных горных выработок одним комбайном сбойки следует располагать под острым углом 50–60°.

Вторая схема (рисунок 2 настоящего приложения) отличается от рассмотренной (первой) тем, что спаренные горные выработки проводятся в зоне влияния очистных работ. В этом случае в качестве критерия интенсивности горного давления используется расчетное смещение кровли с анкерной крепью, определяемое из выражения:

, (3)

Рис. 2. Схема проведения спаренных горных выработок в зоне влияния очистных работ впереди лавы. l_о.р – ширина зоны влияния очистных работ; l_с.л – опережение забоя проходимой сбойки относительно линии лавы

где k_а – коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород при различных конструкциях и способах закрепления, принимаемый равным 1 для замковых клинораспорных и сталеполимерных анкеров при длине закрепления до 0, 5 м; 0, 85 – при длине закрепления 1, 0 м; 0, 75 – при закреплении по всей длине шпура (скважины);

U_кр – смещения пород на сопряжениях в зоне влияния очистных работ, определяемые по формулам 4–6 настоящего приложения:

1) смещение пород кровли в вентиляционной горной выработке, охраняемой целиками шириной (2, 5–3, 0)m и погашаемой за следующим очистным забоем, определяется по формуле:

; (4)

2) смещение кровли в конвейерной горной выработке, охраняемой целиками шириной (2, 5–3, 0)m и погашаемой за очистным забоем, определяется по формуле:

; (5)

3) смещение кровли в конвейерной горной выработке, охраняемой целиками шириной (2, 5–3, 0)m и временно сохраняемой за очистным забоем для транспортирования угля, определяется по формуле:

; (6)

В приведенных формулах 4–6 настоящего приложения величина U_о определяется из выражения

, (7)

Расшифровка и определение входящих в формулы 4–6 настоящего приложения показателей приводится в пунктах 11–13 приложения № 15.

5. Схема рисунка 3 настоящего приложения отражает проведение спаренных горных выработок впереди зоны влияния очистных работ. Схема применяется, когда забой проводимой подготовительной горной выработки значительно опережает линию очистного забоя.

В этом случае забои проводимых горных выработок в период их проходки не подвержены влиянию повышенного горного давления, вызванного ведением очистных работ, поэтому величина опережения передового забоя В относительно отстающего забоя А и отстающего А относительно сбойки С принимаются такими же, как и для первой схемы.

Величины смещения кровли в конвейерной горной выработке А в зоне влияния очистных работ, необходимые для разработки паспорта крепления на сопряжении лавы с горной выработкой, определяются аналогично схеме 2 рисунка 2 настоящего приложения.

6. На рисунке 4 настоящего приложения показан способ проведения одиночной горной выработки в зоне остаточного опорного давления, вызванного отработкой смежной лавы. Соседняя лава отработана. Выработка А проходится как одиночная на незначительном удалении от отработанного столба. Рассматриваемый случай

Рис. 3. Схема проведения спаренных горных выработок впереди зоны влияния очистных работ. l_о.р – ширина зоны влияния очистных работ

Рис. 4. Схема проведения одиночной горной выработки в зоне остаточного опорного давления, вызванного отработкой смежной лавы

относится к варианту охраны вентиляционной горной выработки целиком угля l_цшириной не менее 15 м. Расчет параметров крепи для выемочных горных выработок производить в соответствии с разделом VI приложения 2.

Количество анкеров в боках принимать в соответствии с пунктом 12 приложения 5.

Анкеры в боках располагать так, чтобы они пересекали наиболее слабые слои угля и пород с отклонением от напластования на 15–30°. Расстояние от верхнего ряда анкеров до кровли не более 0, 5 м. В боках допускается возведение анкерной крепи с отставанием от проходческого забоя согласно пункту 124 ПБ 05-618-03.

7. Параметры анкерной крепи в боках сопряжений определяются по номограмме рисунка 1 приложения 3.

____________________________

Приложение № 9 к Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России, утвержденной приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от «___» _______ 2012 г. № ______

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АНКЕРНОЙ КРЕПИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА ПЛАСТАХ, СКЛОННЫХ К ГОРНЫМ УДАРАМ И ВНЕЗАПНЫМ ВЫБРОСАМ УГЛЯ (ПОРОД) И ГАЗА

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Проведенные исследования показали, что применение анкерной крепи на пластах склонных к горным ударам и внезапным выбросам угля (пород) и газа не приводит к увеличению ударо- и выбросоопасности при проведении горных выработок, и дальнейшей их эксплуатации. Таким образом, снимается ограничение на запрет применения анкерной крепи в горных выработках, проводимых по пластам, склонным к горным ударам и внезапным выбросам угля (пород) и газа, со сроком службы более двух лет.

2. При проведении горных выработок по пластам, склонным к горным ударам и внезапным выбросам угля (пород) и газа, необходимо выполнять профилактические мероприятия с целью приведения массива в безопасное состояние.

3. Выполнение профилактических мероприятий, оказывает влияние на условия проведения выработок, изменяет геомеханические и деформационные состояния горного массива, снижает прочность пород и увеличивает их смещения.

4. При расчете параметров анкерной крепи горных выработок, проводимых по пластам склонным к горным ударам и внезапным выбросам угля (пород) и газа, необходимо учитывать влияние на геомеханическое состояние вмещающих пород следующих профилактических мероприятий:

1) региональная предварительная подработка и/или надработка массива с последующим проведением в нем подготовительных горных выработок;

2) бурение разгрузочных скважин в окружающем угольном массиве в период проведения горной выработки;

3) выполнение гидрообработки угольного массива.

II. УСЛОВИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АНКЕРНОЙ КРЕПИ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ ПРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДРАБОТКЕ МАССИВА

5. Для возможности применения анкерной крепи в горных выработках, проходимых по ранее подработанным пластам, необходимо выполнение следующих условий:

1) Определение допустимой кратности отношения глубины работ (Н) к средневзвешенной расчетной прочности пород кровли подработанного пласта R_п.

2) определение высоты зоны пород интенсивной трещиноватости в подработанном массиве для исключения размещения горной выработки в этой зоне.

6. Возможность применения анкерной крепи в горных выработках, проводимых на подработанных пластах, по критерию соотношения глубины работ и средневзвешенной расчетной прочности пород кровли подработанного пласта допускается, если выполняется выражение:

(1)

где Н – глубина расположения горной выработки на подработанном пласте, м;

R_п– средневзвешенная расчетная прочность пород (угля) кровли подработанного пласта, определяемая по формуле:

для пород

(2)

для угля:

(3)

где R_с – сопротивление пород кровли горной выработки на одноосное сжатие, рассчитываемое по пункту 5 приложения 2;

h_п – расстояние от отработанного пласта в кровлю по нормали до уровня расположения горной выработки на подработанном пласте, м;

m – мощность подрабатывающего пласта, м.

7. Область применения анкерной крепи в горных выработках, проводимых на подработанных пластах, определяется соотношением расстояния от отработанного пласта в кровлю по нормали до уровня расположения горной выработки на подработанном пласте и высоты зоны интенсивной трещиноватости. Допускается применение анкерной крепи, если выполняется соотношение:

(5)

где k_тр – коэффициент трещинообразования, который изменяется в пределах 1, 375–1, 75 и принимается в зависимости от исходной прочности пород подработанной толщи на сжатие по графику рисунка 1 настоящего приложения;

h₁ – мощность обрушившейся толщи пород, м, равная:

, (6)

где k_p – коэффициент разрыхления пород, определяемый опытным путем или ориентировочно принимаемый по таблице № 1 настоящего приложения.

При этом проведение горных выработок на участках подработки допускается не ранее 6–12 месяцев с момента окончания подработки после активной стадии сдвижения пород кровли.

8. Расчет параметров анкерной крепи ведется в соответствии с положениями разделов данной Инструкции до проведения горных выработок, после определения критериальных параметров, подтверждающих возможность применения анкерной крепи в горных выработках на пластах, склонных к горным ударам и внезапным выбросам угля (пород) и газа и осуществления региональных мероприятий по приведению массива в безопасное состояние предварительной подработкой. При этом за исходную расчетную прочность пород (угля) на подработанном участке принимается величина R_п, определяемая по формулам 2–3 настоящего приложения.

Таблица № 1

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: