11.2.2. Расчет параметров анкерной крепи сопряжения диагональной печи с конвейерным штреком

Таблица 11.1

Исходные данные для расчета

№	Наименование	Ед. изм.	Обозначение	Значение
1	Глубина расположения сопряжения	м	Н	250
2	Ширина конвейерного штрека в проходке	м	b	4,2
3	Высота конвейерного штрека	м	h	4,8
4	Сечение конвейерного штрека	м2	S	20,1
5	Ширина диагональной печи	м	b	3
6	Высота диагональной печи	м	h	2,5
7	Сечение диагональной печи	м2	S	7,5
8	Мощность пласта	м	m	4,8
9	Предел прочности угля	МПа	σсж.у.	13
10	Предел прочности пород непосредственной кровли	МПа	σсж.п.	35

Расчетную ширину сопряжения определим по формуле:

, (11.11)

где В₁ – фактическая ширина основной выработки, м; В₂ – фактическая ширина примыкающей выработки, м.

Расчетное сопротивление пород кровли сжатию составит:

R_с = (R_c1 · m₁ + R_c2 · m₂ + R_cn · m_n) K_с / В, Мпа, (11.12)

где R_c1; R_c2; R_cn – сопротивление сжатию различных слоев пород , R_c1 = 60 МПа; m₁; m₂; m_n – мощности слоев пород , m₁ = B; K_с – коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность кровли трещиноватостью, (для 1 типа кровли), K_c = 0,9

R_с = (60 · 4,2) 0,9 /(1,5 · 4,2) = 36 Мпа,

На сопряжении диагональной печи с конвейерной выработкой, сохраняемой за первым очистным забоем величина расчетных смещений кровли определяется по формуле:

, (11.13)

где: U_м – смещения пород кровли сопряжения (мм) в период его службы вне влияния очистных работ, определяемые по формуле:

, (11.14)

Определим K_ш по формуле:

где U₁ – смещения пород в зоне временного опорного давления очистного забоя, мм; k_кр – коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли, принимаемый равным 0,8 для I и III типов кровли; k_s – коэффициент, учитывающий влияния площади сечения сопряжения; k_k – коэффициент, характеризующий долю смещений пород кровли в общих смещениях пород на сопряжении.

Для участка сопряжения в створе с очистным забоем смещения составят:

, (11.15)

где k_инт – коэффициент увеличения смещений пород на участках сопряжения от интенсивного воздействия очистных работ.

Руководствуясь U_кр.о.з. принимаем P_ак = 105 кН, l_ак = 3,3 м.

Проверочный расчет параметров горного давления на крепь сопряжения промежуточной разрезной печи с конвейерным штреком выполним с использованием основных положений теории «свода».

Ширина наиболее напряженной полосы в массиве у штреков составит:

, (11.16)

Расчетная ширина свода обрушения пород в лаве (по падению) определяется по формуле:

, (11.17)

где l_л – длина лавы, м; l_кш, l_вш – ширина соответственно конвейерного и вентиляционного штреков, м;

Максимальная высота свода обрушения в лаве составит:

, (11.18)

Высота свода обрушения над штреками составит:

, (11.19)

Видно, что высота свода обрушения пород на сопряжении диагональной печи с конвейерным штреком может достигать 4,7 м, что превысит длину анкеров, установленных при проходке (2,2 м).

Нагрузка на крепь сопряжения может достигать:

, (11.20)

где a – полупролет сопряжения, м.

Удельная нагрузка на крепь выработки составит:

, (11.21)

Площадь сопряжения диагональной печи с конвейерным штреком определим по формуле:

, (11.22)

Необходимое сопротивление крепи на сопряжении составит:

, (11.23)

Для усиления крепи сопряжения принимаем установку канатных анкеров АК 01 (02). Расчетное количество канатных анкеров АК 01(02), для усиления крепи сопряжения составит:

, (11.24)

Расчетная длина канатных анкеров с учетом свода обрушения составит:

, (11.25)

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 канатных анкеров 6,5м.

Таким образом, согласно выполненным расчетам длина канатных анкеров должна составлять не менее 6,5 м. Канатные анкера устанавливаются между рядов сталеполимерных анкеров. Необходимое количество канатных анкеров для безопасного поддержания кровли сопряжения составляет 8 шт.

Схема расположения анкеров приведена в графической части.