Глава 7

мощности пластов, вынимаемых данным типоразмером механизированной крепи. Коэффици­ент гидравлической раздвижное™ стоек с одинарной раздвижностью принимается не менее 1,5 ... 1,6, а гидростоек двойной или тройной раздвижности - не менее 1,8 ... 2,2. Большинство со­временных отечественных и зарубежных механизированных крепей имеют гидравлическую раздвижность в диапазоне 2,0 ... 2,5.

Величина начального распора секции крепи определяется максимально возможным давлением, которое создает гидросистема, питающая рабочей жидкостью поршневую полость гидростойки при ее распоре. Коэффициент начального распора определяется как отношение максимального давления в напорной магистрали к давлению срабатывания предохранительного клапана гидростойки. Для обеспечения благоприятных условий поддержания кровли началь­ный распор стоек крепи должен быть не менее 0,5 ... 0,6 их рабочего сопротивления. Крайне желательно повышение коэффициента начального распора до 0,8 ... 0,9, что существенно со­кращает время выхода гидростойки па рабочее сопротивление и положительно сказывается на поддержании кровли и управлении горным давлением.

Коэффициент затяжки кровли определяется как отношение площади поверхности пере­крытий к площади поддерживаемой кровли очистной выработки. Для исключения просыпания пород кровли и создания безопасных условий работы в очистном забое коэффициент затяжки кровли должен быть максимально возможным при неустойчивой и весьма неустойчивой непо­средственной кровле. В лучших конструкциях механизированной крепи для этих условий ко­эффициент затяжки кровли достигает величины 0,9.

Геологические нарушения и газообильность пласта могут существенно снижать эффек­тивность применения механизированных крепей.

7.4. Основы расчета механизированных крепей

Многообразие случайных горно-геологических факторов, влияющих на характер на-гружения конструктивных элементов механизированной крепи, крайне затрудняет фактиче­скую оценку нагрузок на крепь. Большое количество выполненных исследований показывает. что давление пород кровли на перекрытия крепи увеличивается от груди забоя к завалу по за­кону, близкому к трапецеидачьному, с соотношением оснований 1:10 и более. Давление обру­шенных пород кровли на ограждения обычно задается в виде равномерно распределенных на­грузок, действующих в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Отраслевыми научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими организациями распределенные нагрузки на конструктивные элементы крепи рекомендуется принимать следующими (рис. 7.21): q_n = 0,03 МПа; q₃ = 0,37 МПа; q_or = 0,08МПа; q₀* = 0,15МПа.

Величины нагрузок и схемы нагружения элементов крепи должны корректироваться в зависимости от конкретных горно-геологических условий эксплуатации, конструктивного ис­полнения крепи и имеющихся фактических данных по нагрузкам. Расчет крепи проще и на­гляднее производить используя графо-аналитический метод.

239

Глава 7

Рис. 7.21. Схема нагружения секции крепи и определение равнодействующих сил на ограждение Равнодействующая нагрузка на перекрытие крепи определяется следующим образом:

efl п ⁺ 0 з | . п = 2 ' ⁽⁷'⁵⁾

где / - ширина поддерживаемой полосы кровли над лавой;

t - шаг установки крепи.

Расстояние точки приложения равнодействующей нагрузки от заданного конца пере­крытия

/. = "-⁺²^ I. (7.6)

' 3(q„+q, )

При наклонном положении перекрытия равнодействующая нагрузка направлена по

нормали к нему

N_n=Q_ncosq>_oc, (7.7)

где ф _ог - угол наклона перекрытия к горизонту.

У ограждений, очерченных по дуге окружности, суммарные вертикальные и горизон­тальные усилия определяются по выражениям

Q_m=q„bt и Q_or=q_orat, (7.8)

где а - горизонтальная проекция ограждения а = L_orcos ф_ог ;

Ъ - вертикальная проекция ограждения ft = jL_orsin ф_ог.

Равнодействующая суммарных горизонтальных и вертикальных сил давления на огра­дительную часть в этом случае (см. рис.7.21, а) направлена нормально к хорде и проходит через ее середину, а по абсолютной величине

л о =<JQI+Ql, (7-9)

Ограждения, имеющие сложную конфигурацию, разбиваются на характерные участки (см. рис. 7.21, б), и для каждого участка отдельно определяются суммарные вертикальные и го-

240