tehspgrv48

Rс.ср 82 3,98 54 1,3 36 2,2 16,2 1,2 34,2 2,4 58,5 2,78 53,4МПа. 3,98 1,3 2,2 1,2 2,4 2,78

Визначаємо зміщення порід покрівлі, підошви й боків у період існування виробки поза зоною впливу очисних робіт за формулою (4). При цьому приймаємо наступні значення коефіцієнтів і типових зміщень:

51

k = 1 (табл. 4); k = 0,35 (табл. 4) при визначенні бічних змі-

щень;

коефіцієнт kш визначаємо за формулами (5, 6); для підошви й покрівлі kш 0,2 (4,12 1) 0,62 , для боків kш 0,2 (3,56 1) 0,51;

kв = 1 (див. розділ 4.2.1); kt = 1 (рис. 3);

Uт.кр =50 мм, Uт.п =160 мм, Uт.бок =500 мм (див. рис. 2 при

Н = 800 м й отриманих значеннях міцності порід покрівлі, підошви й боків).

Uо.кр 50 1 0,62 1 1 31мм ;

Uо.п 160 1 0,62 1 1 100мм ;

Uо.бок 500 1 0,35 0,51 1 1 89мм .

Навантаження на 1 м виробки визначаємо, виходячи із зміщень порід покрівлі (15):

Р 31 1 0,6 4,12 77 кН ,

де Рн = 31 кПа (рис. 15) при Uо.кр = 31 мм й b = 4,12 м); kп = 1 для підготовчої виробки;

kпр = 0,6 при Н/Rс.ср = 800/53,4 = 15.

Вибираємо, згідно табл. 12 і табл. 13, як основне кріплення металеве аркове піддатливе кріплення КМП – А3 зі СВП – 22 і замком ЗСД із опором у піддатливому режимі Ns = 220 кН і конструктивною піддатливістю = 400 мм (рис. 21).

2 4

1

1, 2 – прямокутні скоби з різьбленням; 3 – фігурний хомут; 4 – планка; 5 – гайки

Рисунок 21 – Вузол піддатливості ЗСД

52

Розраховуємо щільність встановлення рам кріплення за форму-

лою (17):

n 77/ 220 0,3 рами/м.

Приймаємо паспортну щільність n = 0,8 рам/м. Перевіряємо кріплення відповідно до умови (20):

400мм 31мм .

Умова виконується. Отже, триланкове аркове металеве кріплення КМП – А3 зі СВП – 22 з піддатливістю 400 мм і щільністю 0,8 рам/м забезпечить нормальну експлуатацію виробки поза зоною впливу очисних робіт.

Вибираємо засіб для посилення основного кріплення на підставі зміщень порід покрівлі за весь термін служби виробки, розрахованих із виразу (7):

Uкр 31 520 1 1 0,4 239 мм.

де Uо.кр = 31 мм (розраховано раніше); kкр = 1; ks = 1 (табл. 5); kк = 0,4 (рис. 5 при Rс.пч = 50,6 МПа й Rс.кр = 69,4 МПа); U1 = 520 мм

(рис. 4 при Rс.ср = 53,4 МПа, Н = 800 м).

Визначаємо сумарне розрахункове навантаження на кріплення виробки за весь термін її служби, виходячи з Uкр = 239 мм (15):

Р1 78 1 0,6 4,12 193кН ,

де Рн = 78 кПа (рис. 15 при Uкр = 239 мм й b = 4,12 м); kп = 1

для підготовчої виробки; kпр = 0,6 при Н/Rс.ср = 800/53,4 = 15.

Визначаємо щільність встановлення засобів посилення (18):

n1 P1 n Ns 193 0,8 220 0,08шт/м , Ns1 200

де Р1 = 193 кН; n = 0,8 рам/м; Ns = 220 кН; Ns1 = 200 кН – не-

суча здатність дерев'яної стійки (табл. 18).

Остаточно щільність встановлення засобів посилення вибираємо з технологічних міркувань і приймаємо n1= 0,4 шт/м, тобто стійку

посилення з прогоном встановлюємо під кожну другу раму кріплення. Перевіряємокріпленнявідповіднодоумови (21):

Умова виконується. Остаточно приймаємо триланкове кріплення КМП – А3 зі СВП – 22 з піддатливістю 400 мм, щільністю 0,8 рам/м. У зоні впливу очисних робіт на відстані 30 м поперед лави кріплення підсилюється дерев'яними стійками під кожну другу раму під прогін.

Приклад 2. Виробка проводиться уприсічку до виробленого простору без залишення вугільної смуги по простяганню порід на глибині 500 м. Кут падіння порід – 50. Характеристика порід: 1 - алевро-

літ Rc , = 52 МПа m1 , = 8 м; 2 - аргілітRc , = 30 МПа m2 , = 1,0 м; 3 - вугілля Rc , = 12 Ма m3 , = 2,5 м; 4 - аргілітRc , = 28 МПа m4 , = 1,5 м; 5 - алевроліт Rc , = 60 МПа m5 , = 3,0 м. Виробка споруджується ком-

байновим способом. Ширина виробки в проходці b = 3,5 м, висота – h = 3,0 м. Площа поперечного переріза виробки у світлі до осідання

Rc5 = 60∙ 0,9 = 54 МПа.

Визначаємо розрахунковий опір стисканню порід покрівлі й підошви (3):

Rс.кр 46,8 4,75 27 0,5 44,9МПа ; 4,75 0,5

Rс.п 25,2 1,5 54 2,0 41,7МПа . 1,5 2,0

Середньозважений опір порід покрівлі й підошви стисканню:

Rс.ср 46,8 4,75 27 1,0 10,8 2,5 25,2 1,5 54 2,0 35,9МПа. 4,75 1,0 2,5 1,5 2,0

Вибираємо основне кріплення. Для цього визначаємо зміщення порід за формулами (10):

UI о.кр (160 2 48) 1 0,95 0,48 116,7 мм ;

UIо.п (160 2 48) 1 0,95 (1 0,48) 126,4мм ;

UI о.бок 0,5 (160 2 48) 1 0,95 121,5мм,

54

Навантаження на 1 м виробки визначаємо за зміщеннями порід покрівлі (15):

Р 42 1 0,6 3,5 88,2 кН ,

де Рн = 42 кПа (рис. 15 при UIо.кр = 116,7 мм й b = 3,5 м); kп = 1 для підготовчої виробки; kпр = 0,6 при Н/Rс.ср = 500/35,9 = 14.

Виходячи із ширини виробки, вибираємо у якості основного металеве аркове податливе кріплення КМП – А3 зі СВП – 17 і замком

55

ЗСД із опором у піддатливому режимі Ns = 180 кН і конструктивною піддатливістю = 360 мм (рис. 21).

Визначаємо щільність встановлення рам кріплення (14): n 88,2/180 0,5 рам/м.

Приймаємо паспортну щільність n = 0,8 рам/м. Перевіряємо кріплення відповідно до умови (20):

360 мм 88,2 мм .

Умова виконується. Отже, триланкове, аркове металеве кріплення КМП – А3 зі СВП – 17 з піддатливістю 360 мм і щільністю 0,8 рам/м забезпечить нормальну експлуатацію виробки поза зоною впливу очисних робіт.

Вибираємо засіб посилення основного кріплення на підставі зміщень порід покрівлі за весь термін служби виробки, які розраховуємо за формулою (9):

UкрI 116,7 420 1 0,95 0,48 1 308мм ,

де UI = 116,7 мм (розраховано раніше); UI1 = 420 мм (рис. 8

при Rс.ср = 35,9 МПа, Н = 500 м); kкр = 1; ks = 0,95 (табл. 5); kк = 0,48

(рис. 5 при Rс.пч = 41,7 МПа, і Rс.кр = 44,9 МПа); kI = 1 (за умовою повної присічки).

Визначаємо сумарне розрахункове навантаження на кріплення виробки за весь термін її служби на підставі UкрI = 308 мм (15):

Р1 80 1 0,6 3,5 168кН ,

де Рн = 80 кПа (рис. 15 при UкрI = 308 мм й b = 3,5 м); kп = 1

для підготовчої виробки; kпр = 0,6 при Н/Rс.ср = 500/35,9 = 14.

Визначаємо щільність встановлення засобів посилення з виразу

(18):

n1 P1 n Ns 168 0,8 180 0,12 шт/м , Ns1 200

де Р1 = 168 кН; n = 0,8 рам/м; Ns =180 кН; Ns1 = 200 кН – не-

суча здатність дерев'яної стійки (табл. 18).

Остаточно щільність встановлення засобів посилення вибираємо з технологічних міркувань і приймаємо n1 = 0,4 шт/м, тобто стійку

посилення з прогоном встановлюємо під кожну другу раму кріплення. Перевіряємо кріплення за піддатливістю (21):

360 308 1 1 308мм , 56

0,8 рам/м. У зоні впливу очисних робіт на відстані 30 м поперед лави основне кріплення підсилюється дерев'яними стійками з прогоном під кожну другу раму.

Приклад 3. Конвеєрний ухил проводиться буропідривним способом за падінням на глибині 800 м. Виробка зберігається за першим очисним вибоєм для повторного використання й погашається за другим очисним вибоєм. За першою лавою вона охороняється органним кріпленням. Час підтримки виробки між відпрацьовуванням першого і другого очисних вибоїв – 2 роки. Кут падіння порід – 100. Форма поперечного переріза виробки – трапецієподібна. Характеристика порід: 1 –

35 МПаm4 , = 1,15 м; 5 - пісковик Rc , = 70 МПа m5 , = 3,0 м. Ширина

виробки в проходці b = 4,52 м, висота – h = 2,15 м. Площа поперечного переріза виробки у світлі Sсв = 7 м2.

Розв'язок

Складемо розрахункову схему згідно вимог [2] рис. 23. Визначаємо розрахункову міцність порід. Для всіх порід при-

ймаємо kc = 0,9 (табл. 2). Тоді Rc1 = 80∙ 0,9 = 72 МПа; Rc2 = 110∙ 0,9 = 99 МПа; Rc3 = 12∙ 0,9 = 10,8 МПа; Rc4 = 35∙ 0,9 = 31,5 МПа; Rc5 = 70∙

0,9 = 63 МПа.

Розраховуємо опір стисканню порід покрівлі, підошви й боків

(3):

Rс.кр 72 5,48 99 1,3 77МПа ; 5,48 1,3

Rс.п 63 4,52 63МПа ; 4,52

Rс.бок 10,8 1,1 31,5 1,05 21МПа . 1,1 1,05

Середньозважений опір порід покрівлі й підошви стисканню:

57

Вибираємо основне кріплення, яке встановлюється під час проведення виробки. Для цього визначаємо зміщення порід покрівлі, підошви й боків поза зоною впливу очисних робіт з формули (4). При цьому: k = 1 (табл. 4); k = 0,35 (табл. 4) при визначенні бічних зсу-

вів; коефіцієнт kш визначаємо за формулами (5, 6); для підошви й по-

Uт.кр =40 мм, Uт.п =95 мм, Uт.бок =760 мм (див. рис. 2 при

Н = 800 м й отриманих значеннях міцності порід покрівлі, підошви й боків).

Uо.кр 40 1 0,7 1 1 28мм,

Uо.п 95 1 0,7 1 1 67мм , 58

Uо.бок 760 1 0,35 0,23 1 1 61мм.

Навантаження на 1 м виробки визначаємо на підставі зміщень порід покрівлі за формулою (15):

Р 36 1 0,6 4,52 97,6 кН ,

де Рн = 36 кПа (рис. 15 при Uо.кр = 28 мм й b = 4,52 м); kп = 1

для підготовчої виробки; kпр = 0,6 при Н/Rс.ср = 800/63,4 = 12,6.

Виходячи з рис. 23 вибираємо як основне металеве, трапецієподібне, піддатливе кріплення КМП – Т зі СВП - 27 і замком ЗСД із опором у піддатливому режимі Ns = 240 кН і конструктивною піддатливістю

= 700 мм (рис. 21).

Визначаємо щільність встановлення рам кріплення (17): n 97,6/ 240 0,41рам/м.

Приймаємо паспортну щільність n = 0,8 рам/м. Перевіряємо кріплення відповідно до умови (20):

700 мм 28 мм .

Умова виконується. Отже, трапецієподібне, металеве кріплення КМП – Т зі СВП – 27 з піддатливістю 700 мм і щільністю 0,8 рам/м з великим запасом забезпечить нормальну експлуатацію виробки в період її існування поза зоною впливу очисних робіт.

Вибір засобів посилення кріплення попереду першого очисного вибою й за першою лавою робимо на підставі розрахунку зміщень порід за формулою (11):

ня); kt1 = 1 (табл. 6).

Розраховуємо навантаження на кріплення виробки виходячи з

Uкр = 379 мм (15):

Р1 105 1 0,6 4,52 284,7 кН ,

де Рн = 105 кПа (рис. 15 при Uкр = 379 мм й b = 4,52 м); kп = 1

для підготовчої виробки; kпр = 0,6 при Н/Rс.ср = 800/63,4 = 12,6.

Визначаємо щільність встановлення засобів посилення (18):

59

n1 P1 n Ns 284,7 0,8 240 0,37 шт/м , Ns1 250

де Р1 = 284,7 кН; n = 0,8 рам/м; Ns = 240 кН; Ns1 = 250 кН – не-

суча здатність стійки тертя постійного опору типу Т (табл. 18). Щільність встановлення засобів посилення вибираємо з техно-

логічних міркувань і приймаємо n1 = 0,4 шт/м, тобто стійку посилення

встановлюємо під прогін і кожну другу раму кріплення. Перевіряємокріпленнявідповіднодоумови (21):

Довжина ділянки посилення кріплення дорівнює 30 м [5].

Для визначення засобів посилення кріплення поперед у другого очисного вибою розраховуємозміщення порід за формулою (12):

Uкр 28 (2 420 0,46 1100 0,2 1) 1 0,85 543мм.

Визначаємо сумарне розрахункове навантаження на кріплення виробки за весь термін служби на підставі Uкр = 543 мм (15):

Р2 120 1 0,6 4,52 325кН ,

де Рн = 120 кПа (рис. 15 при Uкр = 543 мм й b = 4,52 м); kп = 1

для підготовчої виробки; kпр = 0,6 при Н/Rс.ср = 800/63,4 = 12,6.

Визначаємо щільність встановлення засобів посилення (19):

n2 P2 n Ns 325 0,8 240 0,53шт/м, Ns2 250

де Р2 = 325 кН; n = 0,8 рам/м; Ns = 240 кН; Ns2 = 250 кН – не-

суча здатність стійки тертя постійного опору типу Т (табл. 18). Щільність встановлення засобів посилення вибираємо з техно-

логічних міркувань і приймаємо n2 = 0,8 шт/м, тобто стійку посилення

встановлюємо під прогін і кожну раму основного кріплення. Перевіряємокріпленнявідповіднодоумови (21):

Умова виконується. Остаточно приймаємо піддатливе трапецієподібне кріплення КМП – Т зі СВП – 27 з піддатливістю 700 мм, щіль-

60