2.5.2Расчет величины смещения пород кровли и почвы в выработках различных типов

Величины смещений пород в выработках определяют по методике ВНИМИ [4] по эмпирическим формулам, в которых основными влияющими факторами являются глубина расположения выработки H (м) и расчетное сопротивление пород массива сжатию R_c (МПа). Последняя величина определяется по формуле:

Rc=R kc,

(16.0)

где R – среднее значение сопротивления породы какого-либо слоя в образце одноосному сжатию, МПа; при задании величины коэффициента крепости пород f по проф. Протодьяконову пересчет в МПа производят по формуле R=10f; k_c – коэффициент, учитывающий дополнительную нарушенность породного слоя поверхностями без сцепления либо с малой связностью (зеркала скольжения, трещины, глинистые прослойки и т.п.); для породного слоя с R30 МПа значение величины k_c принимают по размеру кусков, на которые происходит естественное разделение (разлом) керна при его выбуривании (табл. 16 .8).

Таблица 16.8 – Значения коэффициента влияния нарушенности породных слоев k_c

	Длина кусков керна при его разломе, м
	>1,0	0,5–1,0	0,3–0,5	0,1–0,3	<0,1
Значения коэффициента kс	0,9	0,8	0,6	0,4	0,2

Для пород, подвергшихся длительной обводненности (затопление выработок, перепуск по ним воды), расчетное сопротивление слоев R уменьшается: для песчаников на 20%, для алевролитов — на 40% и для аргиллитов — на 50%.

Расчетное сопротивление породного массива сжатию R_c определяется с учетом свойств породных слоев мощностью более 0,5 м, удаленных от контура выработки в кровле на величину 1,5В, в почве и боках выработки — на величину 1В, где В – ширина выработки, м.

Среднее значение расчетного сопротивления слоистого породного массива в кровле или почве на сжатие определяется по формуле:

(16.0)

где – расчетное сопротивление слоев пород сжатию, МПа; m₁, m₂, ... , m_n – мощность слоев, м.

Остальные факторы (помимо H и R_c), оказывающие влияние на величину смещения пород кровли и почвы, учитываются путем введения в формулы констант и коэффициентов в зависимости от типа выработки, ее расположения относительно плоскости пласта и границ выработанного пространства, способа охраны, параметров и жесткости охранных элементов, а также наличия влияния на выработку надработки или подработки сближенными пластами.

Величина ожидаемых смещений пород кровли и почвы рассчитывается по формулам, приведенным в табл. 16 .9. Там же указаны источники, где необходимо находить значения, входящих в формулы величин.

Величину податливости крепи выбирают из условия

> Uкр,

(16.0)

где  – величина конструктивной податливости крепи, мм; U_кр – величина смещения пород кровли в выработке, мм.

Выбор типоразмера крепи производится по данным табл. 16 .10.

Если расчетные смещения пород кровли превышают конструктивную податливость серийно выпускаемых крепей, то рекомендуется применять мероприятия по уменьшению величин смещений. Набор мероприятий зависит, в основном, от типа выработки.