Расчет крепления выработки

Расчет анкерного крепления производится согласно «Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России», г. Санкт-Петербург, 2000 г.

Pс.кр = Gсж • Кс, МПа, (11).

где Gсж — сопротивление пород кровли на сжатие, 80 МПа;

Кс — коэффициент учитывающий дополнительную нарушенность.

кровли, для 1 и 2 типов кровли, 0,9.

Pс.кр = 80 • 0,9 = 72 МПа.

Определение расчетных смещений кровли:

Uм = Uт • Кб • Кш • Кв • Ка; мм (12).

где Uт — типовое смещение кровли определяется по монограмме, 11,5 мм;

Кб — коэффициент учитывающий расположение выработок;

Кв — коэффициент учитывающий влияние других выработок;

Ка — коэффициент учитывающий степень связывания и упрочнения пород конструкциями анкеров, принимается для сталеполимерных анкеров при длине закрепления в скважине;

Кш — коэффициент учитывающий отличие расчетной ширины выработки от В принимаем равным.

Кш = 0,25 • (В — 1) (13).

Для конвейерного штрека:

Кш = 0,25 • (5,5 — 1) = 1,0,.

Uм = 11,5 • 1 • 1,0 • 1 • 0.9 = 11,4 мм.

Определяю сопротивления анкерной крепи и длины анкера:

В условиях небольшого горного давления при расчетных смещениях кровли U < 50 мм для 1типа кровли с учетом расчетной ширины выработок по таблице определяем длину анкера (?а) и сопротивления анкерной крепи Для конвейерного штрека: В = 5,5, Ра = 20кН/м², ?а = 1,8 м Выбор конструкции анкерной крепи.

Для крепления выработок принимаем сталеполимерные анкера со стержнем диаметром 22 мм из рефренного прутка. Длина закрепления стержня анкера, при длине ампулы (?амп = 0,47м), в скважине составит при установки одной ампулы 0,75 м. Несущая способность анкера со стержнем диаметром 22 мм из стали СТ5 составит при установке одной ампулы 75кН.

Расчет шага анкерной крепи Шаг анкерной крепи (Ск) по условию интенсивности горного давления определяется по формуле:

Ск? (nк • Nак) / (Ра • В), м. (14).

Производится сравнение расчетного шага крепи с требуемым по условию минимальной плотностью установки анкеров в зависимости от степени устойчивости пород кровли.

Ск? nк / (П • В), м, (15).

гдеnк — количество анкеров в ряду, шт;

Nакнесущая способность анкера, кН;

П — плотность установки анкеров, которая должна составлять.

0,7анк/м² при устойчивой кровли.

П = nк / (Ск • В), 1анк/м². (16).

Для крепления конвейерного штрека принимаем пять анкеров в ряду, шаг крепи составит:

Ск? (5 • 75) / (4 • 5,5) = 1,7 м = 1 м.

Ск? 5 / (0,7 • 5,5) = 1,3 м = 1 м.

П = 5 / (1 • 5,0) = 0,9анк./м²

0,7 < 1 что удовлетворяет требованиям.

В связи с увеличением плотности установки анкеров уменьшаем длину анкера 10%.

?а = 2 — (2 • 0,1) = 2,16 м = 1,8 м.

Принимаем: шаг крепи 1,0 м, длину анкера 2,2 м, количество ампул 1шт.

Крепление бортов выработки не предусматриваем.