4. Определение необходимости крепления боков выра- ботки

Необходимость крепления боков выработки анкерами и па- раметры крепления определяются значением критерия _б (табл. 17):

σ_б 

К_в  К_вл  К_о    Н

^Rсб

, (7)

где _б – критерий относительной напряженности пород в боках выработки; К_в – коэффициент концентрации напряжений (К_в = 1,5); К_вл – коэффициент увеличения напряжений в боках выработок; К_о – коэффициент увеличения напряжений в зоне влияния опорного давления от очистных работ;  – средний объ- емный вес пород ( = 0,025 МН/м³); Н – глубина расположения от поверхности, м; R_сб – расчетное сопротивление на сжатие пород в боках, МПа.

Коэффициент увеличения напряжений в боках выработок К_вл учитывает влияние параллельной выработки. Он зависит от расстояния l до параллельной выработки (указано в исходных данных):

– при l < 15 м К_вл = 2 – l/15;

– при l ≥ 15 К_вл = 1.

Коэффициент увеличения напряжений в зоне влияния опор- ного давления от очистных работ К_о для наклонных пластовых выработок принимается равным 1. Для выемочных штреков оп- ределяется только при ширине целика l_ц менее 0,1Н:

К_о  1 К

о max

1 ^{0,1Н  lц }, (8)

0,1Н

где К_{о max} принимается равным 2 при породах кровли I и III типа и

3 при породах II типа. Значение l_ц равно l.

При определении значения критерия _б в качестве R_сб вна- чале подставляется сопротивление на сжатие пласта угля R_су. Ес- ли _бу < 1, то расчет критерия останавливают, т. к. породы кровли и почвы прочнее угля, их крепление точно не понадобится.

Если _бу > 1 при мощности пласта m < 1,5 м, то необходимо произвести расчет и для породы, подставив в качестве R_сб сопро- тивление на сжатие пород почвы (кровли) R_сп.

Если _бу > 1 при m ≥ 1,5 м, то расчет критерия останавлива- ют, так как согласно табл. 17 необходимо крепление пласта или породы на высоту борта h_пр.

Значения R_су и R_сп определяются по формуле

^Rci

 R K _c , (9)

где R – значение сопротивления пород одноосному сжатию в образце (R = 10 · f), МПа; K_c – коэффициент, учитывающий экзо- генную трещиноватость. Значение коэффициента f указано в исходных данных.

Таблица 17

Варианты крепления боков выработки

Значение критерия б	Место крепления	Параметры крепления
б < 1 для всех пород в боках, в т.ч. пласта	крепление не производится
б > 1 только для пласта m < 1,5 м	крепление только пласта	Раб = 20 кН/м2, lаб = 1,5 м
б > 1 для пласта m ≥ 1,5 м или всех пород в боках	крепление пласта и породы на высоту бока	значение Раб и lаб по рис. 14

5. Определение параметров крепи в боках выработки

Расчетное расстояние между рядами анкеров в боках опре- деляется по аналогии с кровлей:

a

р анб

 ^{nаб  Nаб} , (10)

^Раб ^{ h}пр

где

р анб

– расчетное расстояние между рядами анкеров в боках,

a

м; n_аб – число анкеров в ряду в боках, шт.; N_аб – расчетная несу- щая способность анкера в боках, кН; Р_аб – сопротивление крепи в боках, кН/м²; h_пр (m_р) – высота выработки в проходке у бока (мощность пласта), м.

Для штреков а_анб определяется для 2-х боков выработки, для наклонных выработок – один раз.

Число анкеров в ряду в боках n_аб принимается из расчета 1 анкер на 1 метр высоты выработки в проходке (или мощности пласта).

Внимание! Крепление нижнего (по падению пласта) бока вентиляционного штрека и верхнего бока конвейерного штрека производят стеклопластиковыми или деревянными анкерами.

Это делается для повышения безопасности при выемке угля, так как эти типы анкеров легко разрушаются исполнительными органами очистного комбайна. Расчетная несущая способность таких анкеров 20 кН. Расчетная несущая способность в боках, ус- танавливаемых в породы, определяется по табл. 15.

аб^,

аб^{, б}

Рис. 14. Номограмма для определения параметров анкерной крепи в боках выработки

Сопротивление крепи и длина анкера в боках Р_аб принима- ется согласно рекомендациям табл. 17. Высоту выработки в про- ходке подставляют в случае критерия _б, соответствующего третьей строчке табл. 17. Если _б соответствует второй строчке, то вместо h_пр в формулу (10) подставляют мощность пласта m.