6. Расчет устойчивости пород

В качестве критерия определения категорий устойчивости пород сле­дует принимать величину их смещений U на контуре поперечного сечения выработки за весь срок ее службы без крепи.

Расчетное сопротивление пород сжатию по контуру поперечного сече­ния выработки определяется по формуле:

R_c= *k_с, МПа

где R_c- среднее значение сопротивления пород в образце одноосному сжатию,

=10*f, МПа,

здесь f - крепость пород по шкале проф. М.М. Протодъяконова;

к_с - коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность пород. Расчетное сопротивление пород сжатию по контуру поперечного сече­ния выработки равно:

- для кровли выработки

=10*4 = 40, МПа, R_c =40*0,8 = 32, МПа;

- для почвы выработки

=10*8 = 80, МПа, R_c =80* 0,8 =64, МПа;

- для боков выработки R_с.ср

Величина ожидаемых смещений на контуре сечения незакрепленной выработки за весь срок ее службы определяется по формуле

U = U_T*K_α*K_θ*K_s*K_b*K_t, мм,

где U_T - смещение пород, принятое за типовое, мм;

К_α -коэффициент влияния угла залегания пород и направ­ления проходки выработки относительно простирания пород;

К_θ - коэффициент направления смещения пород;

K_s - коэффициент влияния размера выработки, опреде­ляемое для кровли и почвы по формуле K_s=0.2(b-l), а для боков -K_s =0.2(h-l), где b , h - соответственно ширина и высота выработки в

про­ходке, м;

К_в - коэффициент воздействия других выработок;

K_t - коэффициент влияния времени возведения крепи. Принимается в зависимости от соотношения глубины заложения выработки к расчетному сопротивлению пород сжатию по контуру поперечного сечения выработки.

Результаты расчета ожидаемых смещений на контуре сечения незакре­пленной выработки приведены в табл. 1.

Таблица 1 Ожидаемые смещения на контуре сечения незакрепленной выработки

№	Ожидае­мые сме­щения по­род	UТмм	Кα	Кθ	Кs	Кb	Кt	U, мм
1	кровли	550	1	1	0,49	1,0	1,0	188,6
2	почвы	150	1	1	0,49	1,0	1,0	51,5
3	боков	350	1	0,55	0,35	1,0	1.0	63,3

7. Определение расчетной нагрузки на крепь, выбор типа крепи и ее несущей способности

Расчетная нагрузка на крепь выработки определяется по формулам:

- со стороны кровли

Р_к = р^н *К_п *Кпр*b = 58*1,1 * 1 *3,46 = 221 кН,

- со стороны боков

Р_б = р^н *Кп*Кпр * h = 26 *1,1 *1 *2,77= 79 кН,

Где p^н- нормативная удельная нагрузка, кПа;

К_п – коэффициент перегрузки.;

К_пр - коэффициент влияния способа проведения выработки (К_пр=1,0)

b - ширина выработки в проходке (b = 3,46), м;

h - высота выработки в проходке (h = 2,77), м.

Тип крепи выбирают в зависимости от размеров сечения выработки, состояния пород ее кровли, расчетной нагрузки Р и ожидаемых смещений пород. Принимаем арочную крепь КМП-АЗ, со спецпрофилем СВП-19. Со­противление крепи в податливом режиме равно 230 кН, конструктивная вер­тикальная податливость крепи 300-360 мм.

Плотность установки крепи составляет

принимаем паспортную плотность установки крепи равной 0,9 рамы/м, что соответствует шагу установки крепи

L=1/n= 1/0,9=1,11, м.