11.2.3. Расчет параметров усиления анкерной крепи сопряжения диагональной печи с вентиляционным штреком

Таблица 11.2

Исходные данные для расчета

№	Наименование	Ед. изм.	Обозначение	Значение
1	Глубина расположения сопряжения	м	Н	215
2	Ширина вентиляционного штрека	м	b	4,2
3	Высота вентиляционного штрека	м	h	4,8
4	Сечение вентиляционного штрека	м2	S	20,1
5	Ширина диагональной печи	м	b	3
6	Высота диагональной печи	м	h	2,5
7	Сечение диагональной печи	м2	S	7,5
8	Мощность пласта	м	m	4,8
9	Предел прочности угля	МПа	σсж.у.	13
10	Предел прочности пород непосредственной кровли	МПа	σсж.п.	35

Расчёт параметров усиления крепи сопряжения диагональной печи с вентиляционным штреком аналогичен расчёту параметров усиления крепи сопряжения диагональной печи с конвейерным штреком (с учётом глубины расположения сопряжения (215 м)).

На сопряжении диагональной печи с конвейерной выработкой, сохраняемой за первым очистным забоем величина расчетных смещений кровли определяется по формуле (11.14):

Для участка сопряжения в створе с очистным забоем смещения определяются по формуле (11.15):

Руководствуясь U_кр.о.з. принимаем P_ак = 94 кН, l_ак = 3,1 м.

Проверочный расчет параметров горного давления на крепь сопряжения промежуточной разрезной печи с конвейерным штреком выполним с использованием основных положений теории «свода».

Высота свода обрушения над вентиляционном штреком определяется по формуле (11.19):

Видно, что высота свода обрушения пород на сопряжении диагональной печи с вентиляционным штреком может достигать 4,3 м, что превысит длину анкеров, установленных при проходке (2,2 м).

Необходимое сопротивление крепи на сопряжении определяется по формуле (11.23):

Для усиления крепи сопряжения принимаем установку канатных анкеров АК 01 (02). Расчетное количество канатных анкеров АК 01(02), для усиления крепи сопряжения определяется по формуле (11.24):

Расчетная длина канатных анкеров с учетом свода обрушения определяется по формуле (11.25):

Таким образом, согласно выполненным расчетам длина канатных анкеров должна составлять не менее 6 м. Канатные анкера устанавливаются между рядов сталеполимерных анкеров. Необходимое количество канатных анкеров для безопасного поддержания кровли сопряжения составляет 6 шт.

Схема расположения анкеров приведена в графической части.

11.3. Мероприятия по прогнозу и предупреждению горных ударов

Прогноз удароопасности пласта и контроль эффективности применения мер по предотвращению горных ударов определяют по изменению выхода буровой мелочи при бурении скважин диаметром 43 мм в соответствии с номограммой (рис. 11.2).

НЕОПАСНО

Рис. 11.2. Номограмма для установления категории удароопасности каменноугогльных пластов по выходу буровой мелочи.

По степени опасности участки пластов разделяют на две категории: ОПАСНО и НЕОПАСНО.

Категория ОПАСНО соответствует состоянию участка угольного пласта, в пределах которого может произойти горный удар. На таком участке выработки должны быть приведены в неудароопасное состояние. Запрещается передвижение и нахождение людей, несвязанных с профилактической обработкой, до приведения выработки в неудароопасное состояние.

Категория НЕОПАСНО соответствует неудароопасному состоянию и не требует проведения профилактических противоударных мероприятий.

Участки пласта, где получены прогнозные значения выхода штыба, совпадающие с граничной линией ОПАСНО - НЕОПАСНО, относят к категории ОПАСНО.

Глубина бурения скважин для прогноза удароопасности определяется по формуле:

, (11.26)

где n – ширина защитной зоны, м (определяется по номограмме рис. 11.3), n = 9,5 м; b – подвигание забоя за цикл, м.

Рис. 11.3. Номограмма для определения ширины защитной зоны в краевой части пласта

Ширина зоны опорного давления составляет L = 70 м (по номограмме рис. 11.1)

Проверка на удароопасность проводится после окончания бурения каждого метрового интервала. При получении прогноза ОПАСНО, необходимо привести массив в неудароопасное состояние путём бурения разгрузочных скважин, диаметром 200 мм.

Длина разгрузочных скважин:

, (11.27)

Бурение скважин производят на всем протяжении опасного участка.

Расстояние между разгрузочными скважинами составляет:

, (11.28)

где К₁ – коэффициент категории удароопасности; К₂ – коэффициент, зависящий от диаметра разгрузочных скважин; К₃ – коэффициент, зависящий от мощности пласта.

Коэффициенты К₁, К₂, К₃ – определяются по таблице 11.4.

Таблица 11.3

Таблица значений коэффициентов для определения расстояния между разгрузочными скважинами противоударных мероприятий в выработках

Категория удароопас-ности	неопасно	опасно	Ø сква-жин, мм	100	150	200	Мощ-ность пласта, м	0,9-1,4	1,5-2,0	2,1-3,0	>3
К1	1,3	1,7	К2	0,6	0,7	0,8	К3	0,9	1	1,1	1,2

Схема расположения разгрузочных скважин приведена в графической части.

При подходе лавы к диагональной печи на расстояние, равное 0,7∙L = 0,7∙70 = 49 м (зоны опорного давления), ширина защитной зоны n увеличивается в 1,3 раза.

Глубина бурения скважин для прогноза удароопасности l = 13,2 м.

Прогноз удароопасности производится не реже, чем через 2 м подвигания очистного забоя.

При подходе лавы к диагональной печи на расстояние 0,7∙L = 49м прогноз степени удароопасности следует производить:

• с вентиляционного штрека в тело лавы прогноз ведётся бурением четырёх шпуров диаметром 43 мм, длиной l = 12,4 м на расстоянии 14 м друг от друга;

• в крайней части лавы со стороны вентиляционного штрека прогноз ведётся бурением четырёх шпуров диаметром 43 мм в тело лавы, длиной l = 13,2 м на расстоянии 6 м друг от друга;

• с конвейерного штрека в тело лавы прогноз ведётся бурением также четырёх шпуров диаметром 43 мм, длиной l = 12,4 м на расстоянии 14 м друг от друга;

• в крайней части лавы со стороны конвейерного штрека прогноз ведётся бурением четырёх шпуров диаметром 43 мм в тело лавы, длиной l = 13,2 м на расстоянии 6 м друг от друга;

При получении прогноза степени удароопасности «ОПАСНО», необходимо привести массив в неудароопасное состояние путём бурения разгрузочных скважин, диаметром 200 мм.

Схема расположения скважин приведена в графической части.

До подхода лавы к диагональной печи на расстояние 0,7∙L = 49 м, необходимо произвести обработку участка шириной 0,4∙L = 28 м со стороны диагональной печи и на расстояние n = 9,5 м в противоположенную сторону. Расстояние между скважинами 1,6 м, диаметр 200 мм.