РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АНКЕРНОЙ КРЕПИ КОРОТКИХ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. К системам разработки короткими забоями относятся: камерная, камерно-столбовая и короткими столбами.

2. Технология выемки определяется типом применяемого выемочного и транспортного оборудования, способом крепления и типом применяемой крепи. Горные выработки проводятся только по пласту. Одновременно проводится не менее трех, параллельных штреков главных направлений. Ширина камер изменяется в зависимости от горно-геологических условий от 5 до 12 м, длина их достигает в отдельных случаях 150 м.

3. Все многообразие систем разработки сводится к нескольким типичным схемам, которые представлены на рисунках 1–2 настоящего приложения. Штреки главного направления проходят до границ шахтного поля, а отработка камер ведется в направлении от границ к стволу.

Вначале проходят от четырех до шести камер, которые практически являются выемочными штреками, затем обратным ходом отрабатывают нарезанные полосы, при этом линия забоя располагается перпендикулярно или по диагонали к их продольной оси. Большое внимание уделяется вопросу выемки оставленных целиков. Схема работ по частичному извлечению целиков приведена на рисунке 3 настоящего приложения

 

Рис. 1. Схема отработки угольного пласта камерно-столбовой системой с выемкой угля заходками

Рис. 2. Схема отработки угольного пласта камерной системой с барьерными целиками

Рис. 3. Схема ведения работ по частичному погашению горных выработок:

1 – универсальная врубовая машина; 2 – буровая машина для обуривания забоя;

3 – взрывная отбойка; 4 – погрузочная машина; 5 – самоходная вагонетка; 6 – буровой станок для анкерной крепи; 7 – приемная часть магистрального конвейера

II. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРИНЫ И ПАРАМЕТРОВ КРЕПЛЕНИЯ КРОВЛИ КАМЕР

4. Выбор ширины камер производится по технологическим соображениям исходя из условий эффективной работы, затем для принятого пролета камеры определяется мощность несущего слоя пород, который необходимо скрепить анкерной крепью, в результате чего будет обеспечено устойчивое состояние кровли камеры. При этом глубина анкерования кровли должна быть равна мощности этого слоя, а плотность установки анкеров определяться необходимым сопротивлением крепи.

5. Если на некотором расстоянии от кровли камеры расположен слой крепкой породы (R_с ≥ 60 МПа), то длину анкеров в камере необходимо выбрать из тех соображений, чтобы сравнительно слабые породные слои подвешивались к этому крепкому слою. В этом случае длину анкеров, их сопротивление, количество анкеров в ряду и расстояние между рядами анкеров определяются в соответствии с разделами I–III приложения 2.

6. При камерной системе разработки управление кровлей осуществляется с помощью целиков, а пролеты камер выбираются исходя из устойчивости пород. Ширина камеры принимается равной устойчивому пролету кровли, l_у, м, который определяется по формуле:

, (1)

где l_у – устойчивый пролет кровли, м;

h_о – мощность нижнего слоя кровли, м;

x – безразмерный коэффициент (для условий пологих пластов Кузбасса равный 0, 7–0, 8);

k_н1 – коэффициент концентрации давления в месте закрепления нижнего слоя кровли (k_н1 = 1, 5–2, 0);

g – объем вес пород (подработанной толщи), МН/м³;

Н – глубина разработки, м;

R_с – прочность пород (нижнего слоя кровли) на одноосное сжатие, МПа;

k_П – коэффициент пригрузки нижнего слоя кровли;

g_о – объемный вес нижнего слоя кровли, МН/м³.

7. Ширина междукамерного ленточного целика при чередовании камер и целиков определяется решением равенства относительно в_ц:

(2)

где А – ширина камеры, м, принимается равной или меньшей l_у;

в_ц – ширина междукамерного целика, м;

k₃ – коэффициент запаса;

R_у– кубиковая прочность угля на сжатие, МПа;

k_ф– коэффициент формы, равный:

(3)

здесь m_в – вынимаемая мощность пласта, м.

8. Глубина работ при необходимости сохранения земной поверхности принимается равной фактическому расстоянию от кровли пласта до земной поверхности.

В остальных случаях, Н, м, принимается равной мощности непосредственной кровли, но не менее 2А.

9. Мощность несущего слоя, m_н.с., м, определяется по формуле:

, (4)

где А – ширина камеры, м;

g – объемный вес пород, МН/м³;

– коэффициент закрепления кровли на опорах, равный 1, 41–1, 63;

– коэффициент пригрузки вышележащих пород, равный 2, 5–3, 0;

k₃ – коэффициент влияния опорного давления от ранее отработанных камер, равный 2, 5;

k₄ – коэффициент влияния трещиноватости пород кровли, равный в зависимости от типа кровли 0, 6–0, 9;

k₅ – коэффициент увеличения прочности пород за счет анкерования, равный 1, 3–1, 4.

10. Длина анкеров, определяется по формуле:

, (5)

где l_з – глубина запаса длины анкера выше несущего слоя, принимаемая 0, 5;

l_в – длина выступающей части анкера, равная 0, 15–0, 2 м.

11. Перед расчетом по формуле 4 настоящего приложения, необходимо представить расчетную схему, выбрать значения коэффициентов, входящих в эту формулу, и определить средневзвешенное значение прочности пород на одноосное сжатие R_с по формуле 3 приложения 2.

14. Необходимое сопротивление анкерной крепи, Р_а.к, кН/м², определяется, исходя из обеспечения «подшивки» несущего слоя к вышерасположенным устойчивым породам, вес которого зависит от мощности и плотности пород:

, (6)

где k_з – коэффициент запаса, k_з=1, 2–1, 7;

g – объемный вес пород кровли, кН/м³.

15. Требуемое количество анкеров в ряду, n_к, определяется по формуле

, (7)

где С_к – принятое расстояние между рядами анкеров, м;

N_а – несущая способность одного анкера, кН;

A – ширина камеры, м.

Полученное расчетом количество анкеров в ряду округляется в большую сторону до 0, 5.

 

_______________________________

 

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: