II. РАСЧЕТ СМЕЩЕНИЙ ПОРОД НА СОПРЯЖЕНИЯХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

10. Величина смещеня пород U_о на сопряжениях горизонтальных и наклонных горных выработок, находящихся вне зоны влияния очистных работ, определяется по формуле:

, (6)

где U_т – смещение пород, мм, принятое за типовое и определяемое по рисунку 4 настоящего приложения в зависимости от расчетного сопротивления пород кровли, почвы или боков R_с и глубины расположения сопряжения от поверхности H;

k_a – коэффициент влияния угла падения вмещающих пород и направления проходки горной выработки относительно простирания пород, определяемый по таблице № 2 настоящего приложения;

k_q – коэффициент направления смещений пород: при определении смещений со стороны почвы или кровли (в вертикальном направлении) k_q = 1; при определении боковых смещений пород (в горизонтальном направлении) k_q определяют по таблице № 2 настоящего приложения.

Таблица № 1

Формулы для расчета смещений кровли на сопряжениях

Вид сопряжения и расчетная формула смещений пород для его участка 10 м впереди очистного забоя, рисунок 3 настоящего приложения	kинт на участках сопряжения в зависимости от типа кровли	Позиция на рисунке 3 настоящего приложения
В створе с очистным забоем	10 м сзади очистного забоя
I, IV	II	III	I	II	III
1. С вентиляционной или конвейерной выработкой, погашаемой за первым очистным забоем при отработке первого столба в выемочном участке Uкр = Uо + U1kкрkskк (7)	1, 3	1, 2	1, 4	–	–	–	а
2. То же, сохраняемой за первым очистным забоем при отработке первого столба в выемочном участке и с конвейерной горной выработкой при отработке последующих столбов Uкр = Uо + 1, 2U1kкрkskк (8)	1, 3	1, 2	1, 4	1, 8	1, 6	2, 0	б
3. То же, используемой повторно и погашаемой за вторым очистным забоем Uкр = Uо + (2U1kк+mkохрkt1)kкрks (9)	1, 5	1, 3	1, 6	–	–	–	в
4. То же, используемой повторно и сохраняемой за вторым очистным забоем для целей прямоточного проветривания Uкр = Uо + 1, 2(2U1kк+mkохрkt1)kкрks (10)	1, 3	1, 3	1, 6	1, 8	1, 6	2, 0	г
5. То же, проводимой вприсечку к выработанному пространству всплошную Uкр = U1o + U11kкрkskк (11)	1, 2	1, 3	1, 5	–	–	–	д
6. То же, проводимой вприсечку к выработанному пространству с оставлением полосы угля шириной 2–4 м Uкр = U1o + 0, 7U11kкрkskк (12)	1, 1	1, 2	1, 4				е
7. С конвейерной горной выработкой, охраняемой целиками угля шириной от 15 м до 0, 1Н м и погашаемой за очистным забоем Uкр = Uo + Uц1kкрkskк (13)	1, 4	1, 3	1, 6	–	–	–	ж
8. То же, временно сохраняемой за очистным забоем для целей транспортирования угля Uкр = Uо + 1, 2Uц1kкрkskк (14)	1, 4	1, 3	1, 6	2, 0	1, 8	2, 2	ж
9. С вентиляционной горной выработкой, охраняемой целиком шириной 15 м–0, 1 Н м и погашаемой за вторым очистным забоем Uкр = Uо + (Uц1 + DUц1 + tktцVц1)kкрkskк (15)	1, 3	1, 2	1, 4	–	–	–	з
10. То же, податливыми целиками шириной 2, 5–3, 0 m и погашаемой за вторым очистным забоем Uкр + Uо + (2U1kк + 0, 05mkt1)kкрks (16)	1, 2	1, 3	1, 6	–	–	–	и
11. С конвейерной выработкой, охраняемой податливыми целиками шириной 2, 5–3, 0 m и погашаемой за очистным забоем Uкр = Uо + 1, 1U1kкрkskк (17)	1, 3	1, 2	1, 4	–	–	–	к
12. То же, шириной 2, 5–3, 0 mи временно сохраняемой за очистным забоем для целей транспортирования угля Uкр = Uo + 1, 3U1kкрkskк (18)	1, 3	1, 2	1, 4	1, 6	1, 4	1, 8	л
13. С вентиляционной или конвейерной выработками, оформленными за очистным забоем при отработке первого столба в выемочном участке. Uкр = mkохрks (19)	1, 2	1, 0	1, 3	1, 6	1, 4	1, 8	м
14. С вентиляционной горной выработкой, оформленной за очистным забоем, используемой повторно и погашаемой за очистным забоем второй лавы. Uкр = (mkохр + U1kкрkк)ks (20)	1, 3	1, 2	1, 4	–	–	–	н

 

Примечание: при поддержании сопряжений очистного забоя со спаренной горной выработкой, охраняемой целиком угля и погашаемой с его извлечением и вентиляционной горной выработкой, охраняемой целиком шириной 15–0, 1Н, м, подвергающейся влиянию первой лавы и сохраняемой за вторым очистным забоем, расчет смешений пород кровли производится так же, как для схемы, представленной на рисунке 3 настоящего приложения.

Таблица № 2

Значения коэффициентов k_a и k_q

Направление проходки выработки	Коэффициенты при углах падения пород a, град.
до 20	21–30
ka	kq	ka	kq
По простиранию	1, 0	0, 35	0, 95	0, 55
Вкрест простирания	0, 7	0, 55	0.60	0, 80
Под углом к простиранию	0, 85	0, 45	0, 80	0, 65

 

– коэффициент влияния размеров сопряжения, который определяют для кровли и почвы по формуле 7, для боков – 7 настоящего приложения:

; (7)

. (8)

Коэффициент влияния времени на смещения пород k_t для горных выработок срок службы, которых менее 15 лет, определяется по графику, рисунок 5 настоящего приложения при сроке службы более 15 лет и H/R < 60 коэффициент k_t = 1.

Коэффициент вредного воздействия горных выработок k_в характеризует степень увеличения смещений пород на участках сопряжений по сравнению с одиночной выработкой, где k_в = 1:

, (9)

где k_в1 – коэффициент взаимовлияния сопрягающихся горных выработок, определяемый по таблице № 3 настоящего приложения;

k_в2 – коэффициент влияния других смежных горных выработок, расположенных относительно участков сопряжений на расстояниях менее допустимых l_д, определяемых по формуле 11 настоящего приложения:

, (10)

где l_д – расстояние между сопряжением и соседней горной выработкой при отсутствии ее влияния, равное:

, (11)

где В_вл – ширина соседней горной выработки, м;

k_L - коэффициент взаимовлияния соседних горных выработок, определяемый по таблице № 4 настоящего приложения;

l_ф – фактическое расстояние между сопряжением и другими горными выработками, м. При l_д< l_ф следует принимать k_в2 = 1.

11. При подготовке выемочных столбов парными горными выработками коэффициент k_в для сопряжений горных выработок с их сбойками, при целике между горными выработками менее 15 м, определяется по формуле:

(12)

где l_ц – ширина целика, м.

Таблица № 3

Значения коэффициентов k_в1

Вид сопряжения	Значение kв1	Примечание
Прямое пересечение   Косое пересечение   Прямоугольное ответвление   Остроугольное ответвление   Соединение двух горных выработок в одну Двустороннее ответвление   То же, с разносом горных выработок     Соединение трех горных выработок (треугольный узел) Примыкание горных выработок	1, 6   1, 6   1, 4   1, 4   1, 4   1, 6   1, 6   1, 6   1, 2	Рисунок 1 (а) настоящего приложения, Рисунок 1 (б) настоящего приложения, Рисунок 1 (в) настоящего приложения, Рисунок 1 (г, д) настоящего приложения, Рисунок 1 (е, ж) настоящего приложения. Рисунок 1 (з) настоящего приложения. Рисунок 1 (и) настоящего приложения. Рисунок 1 (к) настоящего приложения. Рисунок 1 (л, м) настоящего приложения.

 

 

Рис. 4. Графики для определения типового смешения пород U_т:

а – общие; б – для небольших глубин

 

 

Рис. 5. График для определения коэффициента k_t, при t от 1 года до 15 лет

Таблица № 4

Значения коэффициента k_L

Глубина расположения горной выработки, м	Коэффициент kL при расчетном сопротивлении Rс.ср, МПа
до 30	от 30 до 60	от 60 до 90	более 90	до 30	от 30 до 60	от 60 до 90	более 90
горные выработки по простиранию	горные выработки вкрест простирания
До 300	3, 5/2, 0	1, 8/1, 6	1, 5/1, 3	1, 2/1, 0	1, 8	1, 5	1, 2	1, 0
301 – 600	4, 0/2, 5	2, 0/1, 8	1, 7/1, 5	1, 4/1, 2	2, 2	1, 8	1, 5	1, 2
601 – 900	4, 5/3, 0	2, 5/2, 2	2, 0/1, 7	1, 6/1, 4	2, 6	2, 1	1, 7	1, 4
901 – 1200	5, 0/3, 5	3, 5/3, 0	2, 5/2, 0	1, 8/1, 6	3, 0	2, 5	2, 0	1, 5
Более 1200	5, 5/4, 0	4, 0/3, 5	3, 0/2, 3	2, 0/1, 8	3, 4	2, 9	2, 4	1, 7

Примечания: В числителе k_L для выработок с углом падения пород a до 35°, в знаменателе – при a свыше 35°.

12. Величина смещения пород на сопряжениях подготовительных горных выработок с очистным забоем, рисунок 3 настоящего приложения определяется:

а) для участка сопряжения 10 м впереди очистного забоя в зоне опорного давления по формулам 7–12 настоящего приложения приведенным в таблице № 1 настоящего приложения.

б) для участка сопряжения в створе с очистным забоем и участка 10 м позади очистного забоя смещения, рассчитанные по формулам 7–12 настоящего приложения, увеличиваются на соответствующий коэффициент k_инт, зависящий от типа кровли. Этот коэффициент увеличения смещений пород на участках сопряжения от интенсивного воздействия очистных работ приведен в таблице № 1 настоящего приложения.

В формулах, содержащихся в таблице № 1 настоящего приложения:

U_кр– смещения пород на сопряжении со стороны кровли, мм;

U_o – смещения пород кровли сопряжения в период его службы вне зоны влияния очистных работ, мм, определяемые по формуле 6 настоящего приложения;

U₁ – смещения пород в зоне временного опорного давления очистного забоя, мм, определяемые по рисунку 6 настоящего приложения;

k_кр – коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли, принимаемый равным 1, 0 для I, III и IV типов кровли и 1, 2 для II типа кровли;

k_s – коэффициент, учитывающий влияние площади сечения сопряжения в свету до осадки, определяемый по таблице № 5 настоящего приложения (площадь сечения сопряжения определяется по его расчетной ширине);

Таблица № 5

Значения коэффициента k_s

S, м2
ks	1, 0	1, 1	1, 2	1, 25	1, 35	1, 45	1, 6	1, 8

k_к – коэффициент, характеризующий долю смещений пород кровли в общих смещениях пород на сопряжении, определяемый по рисунку 7 настоящего приложения;

U¹_о – смещения пород кровли (мм) в присечной горной выработке вне влияния подготавливаемой лавы, определяются по формуле

U¹_о = (U¹_пр + 2V¹_о)k¹k_sk_k, (13)

где U¹_пр – смещения пород при проведении горной выработки вприсечку к выработанному пространству, мм, рисунок 8 настоящего приложения;

U¹_о – смещения пород кровли в присечной горной выработке вне влияния подготавливаемой лавы, мм, определяются по формуле:

U¹_о = (U¹_пр + 2V¹_о)k¹k_sk_к, (14)

где U¹_пр – смещения пород при проведении горной выработки вприсечку к выработанному пространству, мм, рисунок 8 настоящего приложения;

V¹_о– средняя скорость смещений пород, мм/мес., в течение двух месяцев после проходки забоя присечной горной выработки, рисунок 9 настоящего приложения;

k¹ – коэффициент, учитывающий влияние места расположения присечной горной выработки относительно границы выработанного пространства, принимаемый при определении смещений кровли 1, 0 для полной присечки и 0, 7 при оставлении полосы угля шириной 2–4 м;

U¹₁ – смещения пород, мм, в присечной горной выработке в зоне влияния временного опорного давления собственной лавы, рисунок 10 настоящего приложения;

m_в – вынимаемая мощность пласта, м;

k_охр – коэффициент, учитывающий влияние податливых искусственных ограждений, принимаемый 0, 2 – для огранной крепи; 0, 15 – для железобетонных тумб; 0, 1 – для литых полос из быстротвердеющих материалов; 0, 2 – для породных полос при пневмозакладке; 0, 3 – для бутокостров, костров из шпал; 0, 4 – для породных полос, выкладываемых вручную и костров из круглого леса; 0, 1 – для обрушившихся пород с помощью органной крепи;

k_t1 – коэффициент влияния времени поддержания горной выработки между отработкой первого и второго очистного забоев, принимаемый по таблице № 6 настоящего приложения;

Рис. 6. Графики смещений пород U₁в зоне временного опорного давления очистного забоя: а – общий; б –для небольших глубин

Рис. 7. Графики определения коэффициентаk_к

 

Таблица № 6

Значения коэффициента k_t1

Время поддержания выработки между первой и второй лавами, лет	0, 5	1, 0	1, 5	2, 0	3, 0	4, 0
kt1	0, 6	0, 75	0, 9	1, 0	1, 10	1, 15

 

U^ц₁ – смещения пород, мм, в горной выработке за период влияния временного опорного давления первой лавы, определяемые по рисунку 11 настоящего приложения с учетом ширины целика l_ц;

DU^ц₁ – смещения пород, мм, позади забоя первой лавы, определяемые по рисунку 12 настоящего приложения;

V^ц₁ – скорость смещений пород в зоне остаточного опорного давления в горных выработках с охраной угольными целиками, мм/мес., рисунок 13 настоящего приложения;

t – время поддержания горной выработки в зоне остаточного опорного давления первой или второй лавы, мес. При воздействии опорного давления более одного года принимают t = 12k_tц, где k_tц – коэффициент влияния времени, принимаемый по таблице № 7 настоящего приложения.

Рис. 8. Графики смещений пород в присечных горных выработках вне зоны влияния собственного очистного забоя: а – общий; б – для небольших глубин

Рис. 9. Графики скорости смещений пород в присечных горных выработках вне зоны влияния собственного очистного забоя:

а – общий; б – для небольших глубин

Рис. 10. Графики смещений пород в присечных горных выработках в зоне влияния собственного очистного забоя: а – общий, б – для небольших глубин

 

Таблица № 7

Значения коэффициента k_tц

Количество, лет	Значение ktц при Rс, МПа
	1, 05	1, 0	1, 0
	1, 10	1, 05	1, 0
	1, 15	1, 07	1, 0
	1, 20	1, 10	1, 0

14. На основании расчетной величины смещений пород на контуре поперечного сечения сопряжений и участков сопрягающихся горных выработок за весь срок службы U_кр, необходимо производить оценку интенсивности проявлений горного давления по пункту 8 приложения 4 и таблице № 8 настоящего приложения.

Рис. 11. Номограмма для определения смещений

Рис. 12. Номограмма для определения смещений

Таблица № 8

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться: