11. Разработка мероприятий по переходу передовых выработок очистным забоем при отработке пласта Байкаимский

11.1. Общие положения

Режим работы диагональной печи определяется положением печи относительно очистного забоя. Вне зоны влияния очистных работ диагональная печь не испытывает дополнительных нагрузок. Вблизи очистного забоя промежуточная разрезная печь находится в зоне опорного давления. Наиболее тяжелый режим работы промежуточной разрезной печи происходит при переходе ее лавой. В этой зоне на крепь печи формируется максимальное давление.

При проходке крепление печи осуществлялось анкерами АСП-20, L = 2,0м. Количество анкеров в ряду 4шт., шаг установки рядов 1м. Вне зоны опорного давления фактическое крепление обеспечивает безопасный режим работы печи. В период перехода её лавой, параметры фактической крепи с условием безопасного режима работы, требуют усиления.

_{Для усиления крепи диагональной печи будем применять канатные анкера АК 01(02). Канатные анкеры устанавливаются под бесконечный подхват из отрезков СВП-17(22) длиной по 3,5 м. При «обыгрывании» анкеров предусматривается установка деревянных стоек под лафет.}

11.2. Расчет параметров усиления крепи диагональной печи и её сопряжений

11.2.1. Расчет параметров усиления крепи диагональной печи

Расчет параметров горного давления па крепь диагональной печи, с учетом перехода её лавой, выполнен с использованием основных положений теории «свода».

При переходе диагональной печи лавой, в ней будут наблюдаться следующие параметры горного давления:

L_од – ширина зоны опорного давления – 70 м (рис. 11.1);

Максимум зоны опорного давления будет располагаться впереди линии очистного забоя на расстоянии:

l_max = 0,12 L_од, (11.1)

l_max = 0,12 70 = 8,4 м

Рис. 11.1. Номограмма для определения ширины зоны опорного давления

Крепление кровли диагональной печи предлагается выполнить анкерной крепью по двухконтурной схеме:

– первый контур формируется сталеполимерными анкерами АСП-20, длиной 2,0 м (при проведении выработки);

– второй контур (глубокого заложения) формируется канатными анкерами АК 01(02) с ампульным закреплением, с несущей способностью N_а.к. = 210 кН.

Параметры крепи контура глубокого заложения выбираем с учетом влияния лавы на диагональную печь.

Призма отжима угля с боков печи составляет:

, (11.2)

где h – высота выработки, м; β_б – угол внутреннего трения угля в боках печи с учетом ослабления пород, β_б = 30°.

Полупролет свода обрушения пород будет равен:

, (11.3)

где а – полупролет выработки, м.

Высота свода обрушения пород непосредственной кровли определяется по формуле:

, (11.4)

где f_cр.взв. – коэффициент крепости пород в пределах активной кровли; k_k – коэффициент снижения прочности, k_k = 0,45.

, (11.5)

где m_н , m_о – мощность соответственно непосредственной и основной кровли, м; f_н, f_о – коэффициент крепости пород соответственно непосредственной и основной кровли; k_т – коэффициент структурного ослабления пород кровли k_т = 0,9 (I тип кровли); h_ак – высота активной кровли, м.

, (11.6)

где m_в – вынимаемая мощность пласта, м.

Ожидаемая нагрузка на крепь диагональной печи при входе в неё лавы составит:

, (11.7)

где γ – объемный вес пород кровли, γ = 2,5 т/м³.

Удельная нагрузка на крепь выработки составит:

, (11.8)

Необходимое количество анкеров АК 02(01) при шаге установки 1м, будет равно:

, (11.9)

где C_к – шаг установки анкеров, м; N_а.к. – несущая способность анкера, кН.

Для возведения контура глубокого заложения, с учетом трещиноватости пород непосредственной кровли, принимаем установку в ряду 1 канатного анкера АК 01(02) с ампульным закреплением, с шагом установки одного ряда 1м, второго ряда – 2м. Сопротивление возведенной крепи из канатных анкеров составит 90 кН/м², что превышает возможную расчетную нагрузку на крепь выработки – 65,4 кН/м².

Необходимая длина канатных анкеров, с учетом свода обрушения пород, составит:

, (11.10)

где l_з – минимальная глубина закрепления анкера в шпуре за сводом обрушения пород непосредственной кровли, l_з = 1,5 м; l_в – длина опорной муфты, l_в = 0,15 м.

Принимаем длину канатного анкера АК 02 – 4 м.

Согласно выполненных расчетов принимаем для усиления крепи диагональной печи установку двух продольных рядов из канатных анкеров АК-01(02) длиной не менее 4,0 м, с шагом установки анкеров первого ряда 1,0 м, второго ряда – 2,0 м. Канатные анкеры устанавливаются под «жесткий» подхват из СВП-17(22). Также под каждый верхняк устанавливается деревянная стойка диаметром 200 мм. Согласно пункту 4.6. инструкции [3] бока выработки будут крепиться полимерными анкерами с шагом установки 1 м.

Схема усиления крепи диагональной печи представлена в графической части.