33. Прогноз устойчивости выработки по условию вывалообразования.

В призабойной части выработки именно вывалообразование ( обрушение пород) является основным геомеханическим процессом, вызывающим нарушение ее эксплуатационного состояния. В связи с этим разработка способов предупреждения вывалообразований в горных выработках является актуальной технической задачей, имеющей важное значение для угольной отрасли.

Обобщение опыта поддержания выработок в сложных горно- геологических условиях показало, что основными направлениями в предупреждении вывалообразований являются:

– выбор постоянной крепи с учетом удельной нагрузки от вывала;

– снижение степени деформаций окружающего выработку массива, приводящие к пучению пород почвы выработки;

– снижение степени радиального трещинообразования.

Таким образом, для предупреждения вывалообразований работы по укреплению пород целесообразно проводить при смещениях породных обнажений до 170…270 мм на глубину 1,5 м и более. Это позволит предупредить развитие радиальных трещин, образуя слой омоноличенной породы (в пределах приконтурной зоны массива) толщиной 16…20 см.

Возводимая в качестве временной набрызгбетонная крепь ( НБК) предупреждает вывалообразования (обрушения пород) в призабойной части выработки.

Рациональным для временной крепи является набрызгбетонная смесь с добавлением в качестве ускорителя схватывания фтористого натрия в количестве 4 %. Этот состав смеси обеспечивает раннюю прочность 0,75 МПа через 1 час после возведения крепи, при этом достигается высокая механизации работ. Набрызгбетонное покрытие породных обнажений для предупреждения вывалообразований целесообразно применять в породах прочностью на сжатие 40…80 МПа, различной степени нарушенности.

34. Основные гипотезы горного давления.

31-33 =(

35. Расчет обделок по схеме стержневой конструкции в упругой среде (метод Метрогипротранса). Алгоритм расчета.

Расчетная схема представляет собой многоугольник, описанный по центрам тяжести сечений элементов. Упругие пружины в узлах многоугольника характеризуют взаимодействие конструкции с грунтом.(грунтовая среда упргуая)

Для расчета системы на ЭВМ:

1. Определяем координаты узлов (из расчетной схемы). Если нет обратного свода, один из стержней пяты закрепляем от перемещений по оси Х, что соответствует силам трения, действующим по пяте обделки;

2. Определяем вертикальные и горизонтальные нагрузки. Вертикальное горное давление принимаем равномерно распределенным по пролету выработки и определяем, как вес грунта при сводообразовании..

.

Определение нормативных и расчетных нагрузок

Величину горного давления в зависимости от коэффициента крепости принимаем в соответствии с теорией сводообразованияМ.М. Протодьяконова.

Пролет свода естественного равновесия определяется по формуле:

Высота свода определяется по формуле:

Нормативное вертикальное горное давление определяется по формуле:

Нормативное горизонтальное горное давление определяется по формуле:

Собственный вес обделки определится по формуле:

где G-вес сводчатой части обделки;

Определим расчётные нагрузки посредством умножения нормативных на коэффициенты перегрузки:

Коэффициент упругого отпора в сводчатой части выработки: