1 Восточный вентиляционный штрек.

Выработка проводится за очистным забоем по границе массива.

1. Ширина выработки в проходке

В_пр = 1,1В + В_д ;

где В – ширина выработки в свету, равная 4,2м;

В_д – дополнительная ширина, равная 1,2м.

В_пр = 1,1 * 4,2 + 1,2 = 5,82м

2. Коэффициент влияния геометрических размеров подготовительной выработки.

К_s = 0,2(В_пр - 1);

К_s = 0,2(5,82 - 1) = 0,96

3. Эмпирический коэффициент.

α = 0,3 (см. табл. 4.1)

4. Коэффициент влияния слоев породы на определяемую прочность пород.

К_і = ехр[-α(l₁ – h/2)], где

l₁ – расстояние от середины выработки до середины слоя пород, м;

h – высота выработки в проходке, равная 3,4м.

Кк₁ = ехр[-0,3*(1,4 – 1,7)] = 1,094

Кк₂ = ехр[-0,3*(4,7 – 1,7)] = 0,407

Кк₃ = ехр[-0,3*(8,5 – 1,7)] = 0,13

Кк₄ = ехр[-0,3*(12,9 – 1,7)] = 0,035

Кк₅ = ехр[-0,3*(17,9 – 1,7)] = 0,008

Кк₆ = ехр[-0,3*(21,85 – 1,7)] = 0,023

Кп₁ = ехр[-0,3*(0,1 – 1,7)] = 1,616

Кп₂ = ехр[-0,3*(0,6 – 1,7)] = 1,391

Кп₃ = ехр[-0,3*(3,33– 1,7)] = 0,613

Кп₄ = ехр[-0,3*(7,78 – 1,7)] = 0,161

Кп₅ = ехр[-0,3*(11,88 – 1,7)] = 0,047

Кп₆ = ехр[-0,3*(15,53 – 1,7)] = 0,016

Кп₇ = ехр[-0,3*(20,35 – 1,7)] = 0,004

5. Прочности кровли R_кр и почвы R_п выработки.

R_кр(п) = R_im_ik_i + ... + R_nm_nr_n

m_ik_i + ... + m_nk_n

R_кр = 117*2,8*1,094+45*3,8*0,407+45*3,8*0,13+57*5*0,035+57*5*0,008 +

2,8*1,094+3,8*0,407+3,8*0,13+5*0,035+5*0,008

+ 57*2,9*0,0023 = 86,84 МПа

2,9*0,0023

R_п = 117*0,2*1,616+18*1,0*1,391+98*4,45*0,613+98*4,45*0,161+62*3,25*0,047 +

0,2*1,616+1,0*1,391+4,45*0,613+4,45*0,161+3,75*0,047

+ 62*3,75*0,016+45*5,7*0,004 = 76,7 МПа

3,75*0,016+5,7*0,004

6. Средняя прочность пород.

R = R_п + R_кр , МПа

2

R = 86,84 + 76,7 = 81,77МПа

2

7. Коэффициент устойчивости пород.

К_у = 1,64 – 0,016R;

К_у = 1,64 – 0,016 * 81,77 = 0,33

8. Суммарное смещение пород

U = 1,7HmK_sK_yK₀ = 919,71мм,

где Н – глубина разработки, равная 1010м;

m – мощность пласта, равная 1,0м.

К_S – коэффициент влияния геометрических размеров выработки;

К₀ = 1,0 – коэффициент влияния способов охраны подготовительной выработки (см. табл. 5.2).

U = 1,7 * 1010 * 1,0 * 0,98 * 0,33 * 1 = 543,95мм

9. Коэффициент влияния глубины разработки.

К_н = 1,48 – 0,00031Н;

К_н = 1,48 – 0,00031*1010 = 1,167

10. Коэффициент, характеризующий часть смещения кровли от общих смещений кровли и почвы.

К_кр = R_nK_н

R_п + R_кр

К_кр = 76,7*1,167 = 0,547

86,84 + 76,7

11. Смещение пород кровли.

U_кр = U К_кр, мм

U_кр = 543,95 * 0,547 = 298мм = 0,298м

12. Высота свода пород, что расслоились.

h_с = U_кр, м

α

h_с = 0,298 = 0,99 м

0,3

13. Вес пород, что формируют нагрузку на 1 м крепления.

Р = 2/3 * (Впр * γ * h_с),

где γ – объемный вес породы, кН/м³

Р = 2/3 * (5,82 * 24 * 0,99) = 92,2кН/м

С учетом динамического проявления горного давления, в соответствии с табл. 4.2.

Р = 92,2 * К_д , кН/м

где К_д – коэффициент динамичности, равный 2,2.

Р = 92,2 * 2,2 = 202,84 кН/м

14. Количество рам на 1 м выработки.

n = Р,

Р_кр

где Р_кр – рабочее сопротивление крепи, равное 180 кН (таб. Г1, дополнения Г).

n = 202,84 = 1,13рам/м

180

Принимаем ближайшее значение, а именно 1,25 рамы на 1 метр.

Для крепления вентиляционного штрека применяем крепь КМП – А3 с податливостью 300мм, с плотностью установки 1,25 рам/м.