Расчет параметров крепи конвейерного штрека. Прочность пород кровли, боков и почвы выработки. Коэффициент уменьшения смещения в выработках с анкерной крепью

РАСЧЕТ

Параметров крепи конвейерного штрека л. 21-1-52^зап

пл.21

Условия:

Выработка проходится по углю:

-коэффициент крепости; пород    –f=4,0

-коэффициент крепости; угля       –f=1,4

Глубина залегания выработки;

От поверхности Н   -150 м.

Выработка проводится вне влияния очистных работ;

Срок службы выработки 2 года

Угол падения пласта 19-20º

Решение

1. Прочность пород кровли, боков и почвы выработки

R_скр.=40 мПа;                R_сб=13,5 мПа   

2. Смещение пород кровли с рамной податливой крепью

U_р=К_а*Кs*Кt*Кв*Uт=1,0*1,1*1,0*1,0*28=30,0 мм.         (6,3)

Смещение пород кровли с анкерной крепью        (п. 5.1.2.)

U_а=U_р*К_а=30,0*0.5= 15 мм.

Где: К_а- коэффициент уменьшения смещения в выработках с анкерной крепью     (таб. 5.1).

3. По табл. 5.2 принимаем:

длину анкера 2,0 м. (заглубление в породу кровли )

Сопротивление анкерной крепи  45 кПа

По табл. 5,3 принимаем податливость анкерной крепи:

Для анкеров ШК-1м –70 мм;

Для анкеров АСП-50 мм.

При ширине выработки в=4,5 м принимаем (стр. 36) установку подхватов длиной  l=3,5 м с четырьмя отв. под анкера.

поперек выработки, по лежачему борту вдоль выработки один подхват.

4. Определим шаг установки крепи по кровле (стр. 18.)

где:   n_k = 5 мм – количество анкеров в ряду;

N_k – несущая способность анкеров, кН.

для анкеров АСП (с одной ампулой) N_k=70 кН, для анкеров ШК-1 м  N_k=57 кН,

В- ширина вырабртки в проходке, м

Р_а- сопротивление анкерной крепи, кПа

   (для АСП)

       (для ШК-1м)

5. Определим шаг установки крепи по условию минимальной плотности (стр. 73).

где: К_о- коэф. концентрации напряжений в боках выработки –1,5;

γ- средняя плотность пород, мПа/м;

Н- глубина расположения выработки от поверхности - 150 м.

R_{с бок}=13,5 мПа

 

Относительная напряженность угля в боках выработки

К₀*γ*Н=1,5*2,6*150=585т/м²=58,5 кг/см²

Сопротивление угля сжатию

R_с=135 кг/см²

Так как 135>58,5, принимаем установку анкеров только со стороны восстания (3 анкера через 1,0 м)

Расчет параметров анкерного крепления произведен в соответствии с «Временной инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Кузнецкого бассейна», Прокопьевск 1996г.

Горный инженер                                              А.Ф. Сковороднев

Главный технолог                                             К.Ю. Рубба

Выбор механизированной крепи

для лавы 21-1-50^зап

Вынимаемая мощность (максимальная) – 3,2 м

Непосредственная кровля – алевролит разнозернистый

f=4-5; γ=2,55 т/м³; m=5,5-6,0 м

Вынимаемая мощность пласта – 3,2 м.

Длина лавы l=200 м.

Определение фактического давления обрушаемых пород на 1 м. лавы (по методике В.Л.Косовича «Технико-экономические расчеты систем разработок»).

   т/м;

где Q_б- вес блока пород, т;

l_с- длина секции крепи М130;

с- расстояние от забоя до середины обломившегося блока, м;

l_б- длина блока в сторону простирания пласта, м;

а- расстояние забоя до стоек крепи, м

1.  Мощность пород кровли, подвергшихся обрушению:

где К_р-  коэф. Разрыхления пород;

m- мощность вынимаемого слоя пласта, м

2.  Длина блока по простиранию6

где К_изг- предел прочности пород на изгиб, кг/см².

γ- объемный вес пород т/м³.

l_б=

3.  Вес блока пород:

Q_б=l_б*h*γ=8,7*5,3*2,55=118 т/м

4.  Расстояние от забоя до середины обломившегося блока:

где - угол наклона облома блока, град.

5.Давление обрушенных пород на 1 м длины лавы:

В соответствии с расчетом принимается механизированная крепь М-130, имеющая сопротивление на 1 м длины лавы – 260 т, т.е.

62,3<260 т.

6.  Давление обрушенных пород на 1 м² поддерживаемой площади:

Q=P_л/l_с= 62.3/5 = 12,5 т/м²

Сопротивление крепи М130 равно 70 т/м² . То есть крепь М 130 пол техническим параметрам соответствует горно-геологическим условиям: 12,5<70 т/м².