XVI.2. Определение объемов ремонтных работ

Для определения объема ремонтных работ необходимо определить смещения пород за весь срок службы выработки. В зависимости от системы разработки и способа подготовки выемочного столба выра­ботка может претерпевать воздействия различных зон опорного давления. Для выработок, располагающихся в I, III, IV, VI и VII зонах (см. рис. XVI.1) характерны смещения, изменяющиеся во времени согласно графику 1 (рис. XVI.3), в зонах II и V смещения изменяются в соответствии с графиком 2.

Расчет смещений кровли в зоне I производится по формуле

(XVU)

где Л и а — коэффициенты, зависящие от глубины разработки H,. прочности пород а, сечения выработки S и мощности пород непосредственной кровли /ган к; t — время после проведения выработки.

Рис, XVI.3. Характер смещений пород кровли и почвы выработки

Значения коэффициентов А и а для зоны / определяются по-уравнениям множественной регрессии, полученным на основании наблюдений в выработках шахт Донецкогб бассейна:

(XVI.2) (XVI.3) Смещения почвы рассчитываются по уравнению

(XVI.4)

При этом коэффициенты А и а определяются по уравнениям:

(X VI. 5) (XVI.6)

Уравнения для определения коэффициентов A i и ai действительны в диапазоне следующих значений влияющих факторов: 100 < H •<

< 1000 м; 4,5 < S < 14 м2; 170 < a < 1050 кгс/см2; 0,6 < тн к <

< 20 м.

Смещения кровли в зоне /7 определяются по формуле

(XVI.7)

Максимального значения они достигают на сопряжении с лавой и при расстоянии от очистного забоя I = O Umsx = А. В этом случае смещения кровли составляют

(XVI.8) где т — мощность пласта угля.

Смещения почвы на сопряжении выработки с очистным забоем

(X VI.9)

Для зон /// и IV смещения почвы и кровли различны в зависи­мости от способа охраны выработки. При охране выработки бутовой полосой и массивом смещения определяются по формулам:

для кровли

Xvuo) для почвы

(XVI.H)

где Z6 — ширина бутовой полосы, м; тя. п — мощность пород непосредственной почвы, м; E — модуль упругости пород, кгс/см2; W — влажность пород, %; v — коэффициент Пуассона.

Значения величин, входящих в формулы (XVI.10) и (XVI.И), изменяются в следующих пределах: 1,17-105 << E <[ 8-Ю5; 0,25 <3 <W<6; 0,11 <v <0,43.

При охране выработки бутовыми полосами смещения позади очистного забоя определяются по формулам: для кровли

(XVI.12)

ДЛЯ ПОЧВЫ I

(XVI.13)

где I6 м — ширина бутовой полосы со стороны массива, м;

Z6 в —ширина бутовой полосы со стороны выработанного

пространства, м.

Уравнения действительны при изменении факторов в следующих диапазонах: 247 < H < 1038 м; 0,4 < т„ Jm < 17 м; 5 < Z6 м < < 40 м; 10 < Z6. „ < 35 м; 115 < а < 1350 кгс/см2; 5 < S <17,4 м8.

Расчет смещений кровли при охране выработок позади лавы массивом и искусственным ограждением производится по формуле

(XVI.14)

При этом коэффициенты А и а определяются по следующим уравнениям множественной регрессии:

(X VI. 15)

(XVI.16)

Формулы могут быть использованы в следующем диапазоне значений факторов: 400 < H < 1000 м; 0,9<пг<1,5 м; 1 <"VK < 15м.

На основании данных ВНИМИ смещения почвы и кровли в зо­нах V и VI—VII в 1,4 раза больше, чем в зонах соответственно // и III-IV.

Таким образом определяются величины смещений кровли и почвы выработки за любой период ее существования. При погашении выработки позади очистного забоя она претерпевает влияние зон / и // и смещения пород кровли и почвы составляют

При погашении выработки на сопряжении со второй лавой суммарные смещения будут равны

При сплошной системе разработки и проведении выработки позади лавы суммарные смещения пород составят

Полученные величины смещений сравнивают с ^податливостью крепи и максимальной величиной смещений почвы, при которой необходимо делать подрывку. Если величина смещений кровли U за срок службы выработки меньше податливости крепи Un, то выра­ботка не должна перекрепляться. Если С/>• Un, то следует преду­сматривать перекрепление выработки.

Для планирования времени и места перекреплений и подрывки почвы расчет смещений следует производить по каждой зоне. Время существования каждой зоны выработки определяется длиной вые­мочного поля, скоростью проведения выработок и подвигания очист­ных забоев.

Зная размеры зоны и длину участка, на котором необходимо проводить ремонтные работы, можно определить число рабочих для перекрепления выработки:

(XVI.17)

где /пер — длина участка перекрепления, м;

Л^пер ~~ норма выработки на перекреплении выработки, м; ^подр — длина участка подрывки почвы, м; •^подр — норма выработки на подрывке почвы, м.