3.2 Проверка механизированной крепи на соответствие колебаниям мощности пласта

После выбора механизированного комплекса необходимо проверить крепь по раздвижности с учетом колебания мощности пласта в выемочном поле и возможного опускания боковых пород в рабочем пространстве лавы. Расчетная схема представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Расчетная схема проверки крепи по раздвижности

Проверка механизированной крепи по раздвижности производится по формулам:

, м, (3.1)

, м; (3.2)

где H_max и H_min – необходимые максимальная и минимальная высота секций крепи, м;

Δh₁ и Δh₂ – возможная величина опускания кровли по оси передней и задней стойки секции крепи, м;

θ – запас раздвижности стойки механизированной крепи, м.

, м; (3.3)

, м. (3.4)

Здесь К – коэффициент, учитывающий тип кровли по устойчивочти.

m_max и m_min – максимальная и минимальная мощность пласта в пределах выемочного поля.

Значения К и θ приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Значения К и θ

Значение К	Тип кровли	Значение θ	Мощность пласта, м
0.04	Весьма неустойчивая (Б1) Неустойчивая (Б2)	0.03	до 0.8
0.025	Малоустойчивая (Б3)	0.04	0.81–1.2
0.015	Средней устойчивости (Б4) Устойчивая (Б5)	0.05	> 1.2

Выбранная механизированная крепь пригодна, если выполняется условие:

H_min≥H_н¹, H_max≤ H_в¹,

где H_н¹ и H_в¹ – соответственно, минимальная и максимальная конструктивная высота секций механизированной крепи.

Проверка индивидуальной крепи по раздвижности производится по аналогичным формулам:

, м;

, м.

Здесь h_в – высота верхняка, м.

Остальные символы имеют прежнее значение.

3.3. Проверка несущей способности секции крепи

Крепь очистного забоя непрерывно взаимодействует с непосредственной кровлей и периодически, по мере ее обрушения – с основной кровлей. В определенных условиях основная кровля не оказывает влияния на поведение непосредственной кровли. Отслаиваясь от основной, непосредственная кровля своим весом оказывает давление на крепь. Секция крепи должна выдержать вес непосредственной кровли с учетом возможного ее зависания в выработанном пространстве.

В технической характеристике крепи указано сопротивление ее поддерживающей части. Величина сопротивления изменяется в пределах от 300 до 1000 кН/м². Зная вес непосредственной кровли, можно проверить, выдержит ли секция крепи эту нагрузку. Расчетная схема представлена на рис. 3.2.

Согласно расчетной схеме, нагрузка R на поддерживающую часть секции крепи составит

, т, (3.5)

где b_крепи – шаг установки крепи, м;

l_кон – возможная величина зависания кровли, м;

l_кр – длина крепи, м;

h_нк – высота непосредственной кровли, м;

- средняя плотность пород, т/м³.

Рис. 3.2 Расчетная схема для определения нагрузки на секцию механизированной крепи

Крепь выдержит вес непосредственной кровли, если R_п>R₁, где R_п – паспортное сопротивление поддерживающей части секции крепи, кН/м², R₁ – нагрузка на 1 м² секции крепи, кН/м².

Площадь верхняка механизированной крепи S будет:

, м². (3.6)

Следовательно, нагрузка R₁ на 1 м² секции крепи составит

, кН/м². (3.7)