3. Расчет горного давления, выбор типа и параметров крепи

Величину смещения пород кровли, почвы и боков рассчитываю по формулам:

где - смещения пород, определенные по графикам в зависимости от расчетного значения R_с и глубины заложения выработки Н;

- коэффициент влияния угла залегания пород и направления проходки выработки относительно напластования пород (1,0);

- коэффициент, характеризующий влияние направления смещения пород (0,35);

- коэффициент влияния ширины выработки:

где b, h – соответственно, ширина и высота выработки в проходке, м

- коэффициент воздействия других выработок;

- коэффициент влияния времени на смещения пород;

, МПа

где R_i – расчетное сопротивление i-го слоя пород, МПа;

m_i – мощность i-го слоя пород, м.

МПа

МПа

мм, мм, мм.

Определяю расчетную нагрузку на 1 м выработки на основании смещений пород кровли по формуле:

, кН

- нормативная удельная нагрузка, определяемая в зависимости от смещений пород и ширины выработки в проходке;

- коэффициент перегрузки и степени надежности;

- коэффициент влияния способа проведения выработки;

- ширина выработки в проходке, м.

кН

Исходя из ширины выработки принимаем арочную податливую крепь из спецпрофиля СВП-27 КМП-А3 с сопротивлением в податливом режиме N_s=290 кН (замки ЗПК) и конструктивной податливостью 400 мм.

Определяю плотность установки рам крепи:

рам/м

принимаю рам/м

Проверяю крепь по податливости:

где - конструктивная податливость крепи, мм;

- расчетные смещения пород кровли, мм.

Выбираю средства усиления основной крепи на основании смещения пород кровли, определяемых по формуле:

, мм

где - смещения пород кровли, мм в период ее службы вне влияния очистных работ;

- смещения пород, мм в зоне временного опорного давления очистного забоя, определенные по графику;

- коэффициент влияния класса кровли по обрушаемости (1,0);

- коэффициент, учитывающий влияние площади сечения выработки в свету до осадки (1,2);

- коэффициент, характеризующий долю смещения пород кровли в общих смещениях пород в выработках (0,65).

мм

Определяю суммарную нагрузку на крепь за весь срок службы по величине :

кН

Нахожу количество средств усиления на 1 м выработки из выражения:

, но не менее 0,5п

где Р₁ – суммарная нагрузка на крепь, кН/м;

п и N_s – соответственно плотность установки и сопротивление одной рамы основной крепи;

- сопротивление средств усиления, кН.

шт/м

Окончательно плотность установки средств усиления принимаю шт/м.

Проверяю крепь на податливость:

где - коэффициенты, выбираемые в зависимости от плотности установки основной крепи и средств усиления.

Окончательно принимаю трехзвенную крепь КМП-А3 из СВП-27 с податливостью 400 мм, плотностью установки п=2,25 рам/м. В зоне влияния очистных работ крепь усиливается деревянными стойками.