tehspgrv48
.pdf
|
|
|
|
hН=40 м |
|
|
50 |
|
|
60 |
|
|
70 |
|
80 |
|
|
100 |
|
120 |
Rc=5 МПа |
|
10 |
|
15 |
|
|
20 |
|
30 |
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
UН, мм |
|
|
|
300 |
|
|
|
200 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
400 |
|
|
|
0 |
400 |
|
|
|
1200 |
|
|
НР, м |
Рисунок 13 – Номограма для визначення зміщень порід Uн
під час надробки виробок, hн – відстань до пласта, що надробляє
|
|
|
vн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
||||
|
|
|
|
Rc=5 МПа |
|
10 |
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
мм/мес |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
||||||||||
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
200 |
|
|
|
400 |
|
600 |
|
800 |
|
1000 |
|
|
|
1200 |
|
1400 |
|
|
НР, м |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 14 – Швидкість зміщень порід у виробці після надробки
31
де kt – коефіцієнт, що враховує вплив часу на зміщення порід,
при визначенні kt приймають час підтримки виробки до надробки; kt1 – коефіцієнт впливу часу підтримки виробки після надроб-
ки, який необхідно визначити за табл. 11 [4];
Uн – зміщення порід у зоні впливу тимчасового опорного тиску лави, що надробляє, наведені на рис. 13 [4];
vн – швидкість зміщень порід у виробці після надробки, визна-
чається за номограмою на рис. 14 [4].
При відпрацьовуванні свит із трьох і більше пластів, якщо виробки попадають під вплив кількаразової надробки, загальні зміщення порід визначаються як сума зміщень від кожної надробки зі зменшенням зміщень від наступної надробки у порівнянні з розрахунковими в
1,5 рази.
4.3 Вибір типу й параметрів кріплення
4.3.1 Загальні принципи вибору кріплення підготовчих ви-
робок
При виборі типу кріплення необхідно враховувати його призначення й можливу область застосування, що викладена в [8, 14, 15]. Попередньо тип кріплення слід вибирати за розрахованими зміщеннями порід, а остаточно раціональна конструкція кріплення уточнюється після визначення його параметрів згідно [3, 5, 7].
Таблиця 12 - Параметри металевих піддатливих кріплень
Тип |
Опір кріплення в піддатливому режимі |
Ns (кН) зале- |
||||
жно від виду з'єднувальних вузлів при ширині вироб- |
||||||
спецпрофіля |
ки у світлі (м) |
|
|
|
|
|
|
менш 2,75 |
|
2,76-3,75 |
|
3,76-4,7 |
більше 4,7 |
|
ЗПП (КМП-А3, А5) |
|
|
|||
СВП-17 |
160 |
|
150 |
|
140 |
130 |
СВП-19 |
180 |
|
160 |
|
150 |
140 |
СВП-22 |
210 |
|
200 |
|
190 |
180 |
СВП-27 |
- |
|
230 |
|
210 |
190 |
|
ЗСД (КМП-А3, А5; КМП-Т (П)) |
|
||||
СВП-17 |
200 |
|
180 |
|
170 |
160 |
СВП-19 |
220 |
|
200 |
|
190 |
180 |
|
|
|
32 |
|
|
|
Продовження таблиці 12
Тип |
Опір кріплення в податливому режимі |
Ns (кН) залеж- |
|||
но від виду з'єднувальних вузлів при ширині виробки |
|||||
спецпрофіля |
у світлі (м) |
|
|
|
|
|
менш 2,75 |
|
менш 2,75 |
|
|
СВП-22 |
240 |
230 |
220 |
|
210 |
СВП-27 |
- |
260 |
250 |
|
240 |
СВП-33 |
- |
- |
320 |
|
310 |
ЗПК, ОЗШ, АП-3Ум (КМП-А3, А4; А5; КМП-К4; КМП-Т (П)) |
|||||
СВП-17 |
200 |
190 |
- |
|
- |
СВП-19 |
240 |
230 |
220 |
|
- |
СВП-22 |
280 |
260 |
260 |
|
240 |
СВП-27 |
- |
300 |
290 |
|
290 |
СВП-33 |
- |
- |
340 |
|
320 |
|
ЗСД (КМП-Т (П) із середньою стійкою) |
||||
СВП-22 |
- |
420 |
420 |
|
- |
СВП-27 |
- |
490 |
490 |
|
- |
ЗПК, ОЗШ, АП-3Ум (КМП-Т (П) із середньою стійкою) |
|||||
СВП-22 |
- |
500 |
500 |
|
- |
СВП-27 |
- |
570 |
570 |
|
- |
Металеве рамне піддатливе кріплення. Характеристика па-
раметрів металевих піддатливих кріплень наведена в табл. 12, а область раціонального використання – в табл. 13.
Кріплення КМП-А3 (металеве піддатливе аркове триланкове) треба застосовувати для кріплення горизонтальних і похилих виробок із тривалим терміном служби (більше 2-х років), проведених і підтримуваних як поза, так й у зоні впливу очисних робіт при міцності порід покрівлі менше 80 МПа, кутах падіння пласту до 35º, зміщеннях порід покрівлі до 400 мм й боків до 200 мм і при відсутності здимання підошви. Площа поперечного переріза виробки із кріпленням КМП-А3 не перевищує 20 м2 [9]. Для виготовлення кріплення використовують спеціальний взаємозамінний профіль (СВП-17, 19, 22, 27 й 33), а як вузли піддатливості замки, що складаються із прямих планок і скоб (тип ЗПП) і типу ЗСД конструкції ДонВУГІ, замки типу ЗПК НДІОГР, ОЗШ (ДонВУГІ), АП-ЗУм (ПечерНДІПроект). Конструктивна піддатливість КМП-А3 із замками ЗПП, ЗСД - 300 мм, із замком ЗПК - 400 мм.
33
Таблиця 13 - Область раціонального застосування кріплень підготовчих виробок
Тип кріплення |
Область раціонального використання |
||
|
|
|
Виробки як поза, так й у зоні впливу очисних робіт, |
|
|
КМП-А3 |
при сумарному зміщенні порід покрівлі до 400 мм, |
металеве |
|
|
боків – до 200 мм, Sсв до 20 м2, термін служби вироб- |
|
|
ки більше 2-х років. |
|
|
КМП-А4 |
Те ж, при зміщенні порід покрівлі до 400 мм, боків – |
|
|
до 500 мм. |
||
|
|
Те ж, при зміщенні порід покрівлі до 1000 мм, боків |
|
Рамне |
|
КМП-А5 |
|
|
– до 300 мм. |
||
|
|
Виробки, що примикають до виробленого простору |
|
|
|
КМП-Т (П) |
й підпадають активному впливу очисних робіт, при |
|
|
сумарному зміщенні порід покрівлі до 1300 мм, бо- |
|
|
|
|
ків – до 400 мм. |
|
|
Рамне |
Термін служби виробки до 3-х років, площа попе- |
|
|
речного переріза у світлі – до 10,5 м2. Зміщення по- |
|
|
змішане |
рід до 200 мм. |
|
|
|
|
|
|
Дерев'яне |
Термін служби виробки до 3-х років при зміщення |
|
|
порід до 150 – 200 мм. |
||
|
Анкерне |
Очікувані зміщення порід до 300 мм. |
|
Рамно-анкерне |
Очікувані зміщення порід більше 300 мм. |
Кріплення КМП-А4 (чотириланкове) слід застосовувати для кріплення горизонтальних і похилих виробок переважно двоколійного перетину із тривалим терміном служби, які підтримуються поза й у зоні впливу очисних робіт. Наявність верхнього вузла піддатливості дозволяє використовувати кріплення у виробках зі значним боковим тиском й в умовах похилого й крутого падіння порід. Конструктивна піддатливість – 400 мм, однак з урахуванням зазорів за кріпленням може компенсувати опускання покрівлі до 700 мм і зближення боків до 500 мм. При наявності здимання порід підошви треба використовувати замкнуту конструкцію кріплення, причому замки повинні бути з підвищеним опором: ЗПК, ОЗШ й ін.
Кріплення КМП - А5 потрібно застосовувати у виробках на великих глибинах, де передбачаються значні зміщення порід покрівлі (до 1200 мм, з огляду на зазори у просторі поза кріпленням). Підвищена конструктивна піддатливість 600, 800 й 1000 мм досягається за рахунок встановлення додаткових елементів стійок, відповідно довжиною
700, 900 й 1200 мм.
34
Кріплення КМП - К4 (К6) (кільцеве чотири та шестиланкове) варто застосовувати для кріплення горизонтальних і похилих виробок, проведених у слабких породах, поза зоною й у зоні впливу очисних робіт при значному всебічному тиску або породах підошви, що здимаються. Конструктивна піддатливість кріплення – 600 мм.
Кріплення КМП-Т(П) (трапецієподібне прямокутне діжкоподібне) треба застосовувати для кріплення горизонтальних і похилих виробок, які примикають до відпрацьованої ділянки й підпадають під інтенсивний вплив очисних робіт. При наявності здимання підошви можливе встановлення лежня. Залежно від довжини складених стояків конструктивна піддатливість цього кріплення може бути доведена до 700-1300 мм, очікувані зміщення з боків – 400 мм. При наявності в безпосередній покрівлі пласта шару порід із Rc 60 МПа ширина виробки може досягати 5,4 м, при міцності порід покрівлі Rc 50 60 МПа допускається ширина виробки до 4,2 м, в інших умо-
вах рекомендується комбінація з анкерним кріпленням. Двостійкове кріплення КМП-Т(П) варто застосовувати в магістральних виробках поза зоною впливу очисних робіт й у виїмкових виробках, що погашають після першої лави (при потужності пласту більше 1,2 м). У виробках, які експлуатуються на межі з виробленим простором, слід застосовувати тристійкове кріплення КМП-Т (П), тобто з додатковим середнім стояком.
Рамне змішане кріплення. Змішане кріплення з металевих верхняків і дерев'яних (залізобетонних) стійок необхідно застосовувати для кріплення горизонтальних і похилих виробок у зонах зі сталим гірським тиском при очікуваних зміщеннях до 200 мм. Площа поперечного переріза виробок у світлі – до 10,5 м2, довжина верхняка – від 2 м до 3,4 м. Термін служби кріплення з дерев'яними стійками до трьох років. У якості верхняка використовується СВП-17(22, 27) або двотаврові балки № 18 й № 20 (табл. 14).
Дерев'яне кріплення. Дерев'яне рамне кріплення варто застосовувати для кріплення підготовчих виробок, які підтримуються поза й у зоні впливу очисних робіт, і мають невеликий термін служби (до трьох років) при зміщенні порід до 150-200 мм. Параметри дерев'яного кріплення наведені в табл. 15.
Дерев'яне кріплення має трапецієподібну або прямокутну форму, може бути неповним (без лежня), повним (з лежнем) або посиленим (із середньою стійкою або підкосами). Кріплення підсилюють в умовах підвищеного гірського тиску й при великій ширині виробки.
35
Таблиця 14 - Параметри змішаного кріплення
Площа |
Довжина |
Опір рами (КН) припрофілю прокату |
|
|||||
виробки |
верхняка, |
СВП-17 |
СВП-22 |
|
СВП-27 |
|
І №18 |
І №20 |
Sсв, м2 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
3,7-5,6 |
2,0 |
176 |
- |
|
- |
|
200 |
- |
3,7-5,6 |
2,2 |
160 |
- |
|
- |
|
181 |
227 |
5,9-6,5 |
2,4 |
147 |
224 |
|
- |
|
167 |
208 |
7,0 |
2,6 |
136 |
207 |
|
- |
|
155 |
193 |
7,5-8,2 |
2,8 |
126 |
192 |
|
261 |
|
143 |
179 |
9,4 |
2,9 |
122 |
185 |
|
252 |
|
138 |
173 |
8,7 |
3,0 |
118 |
179 |
|
243 |
|
133 |
167 |
10,0 |
3,2 |
110 |
168 |
|
228 |
|
125 |
156 |
8,7-9,5 |
3,3 |
106 |
164 |
|
220 |
|
122 |
151 |
10,5 |
3,4 |
102 |
160 |
|
214 |
|
120 |
146 |
Таблиця 15 - Параметри дерев'яного кріплення |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
Площа |
Довжина |
|
Опір рами (КН) придіаметрі |
|
||||
виробки |
верхняка, |
|
|
верхняка, см |
|
|
||
Sсв, м2 |
м |
16 |
18 |
|
20 |
|
22 |
24 |
3,7-5,6 |
2,0 |
64 |
91 |
|
125 |
|
- |
- |
3,7-5,5 |
2,2 |
58 |
83 |
|
114 |
|
- |
- |
4,2-6,5 |
2,4 |
54 |
76 |
|
105 |
|
- |
- |
4,8-6,5 |
2,6 |
- |
70 |
|
97 |
|
- |
- |
5,2-7,2 |
2,8 |
- |
65 |
|
90 |
|
119 |
- |
5,2-7,2 |
3,0 |
- |
61 |
|
84 |
|
111 |
- |
6,4-7,4 |
3,2 |
- |
57 |
|
78 |
|
104 |
- |
6,4-8,0 |
3,4 |
- |
54 |
|
74 |
|
98 |
- |
6,4-9,4 |
3,6 |
- |
- |
|
70 |
|
93 |
- |
7,4-9,8 |
3,9 |
- |
- |
|
64 |
|
86 |
- |
7,6-10,3 |
4,1 |
- |
- |
|
61 |
|
81 |
106 |
7,9-11,1 |
4,5 |
- |
- |
|
56 |
|
74 |
97 |
9,5-12,0 |
4,8 |
- |
- |
|
- |
|
70 |
90 |
10,4-12,5 |
4,9 |
- |
- |
|
- |
|
- |
89 |
10,4-12,5 |
5,0 |
- |
- |
|
- |
|
- |
87 |
Похилі підготовчі виробки кріплять прямокутними, а при малих кутах (до 25º) - трапецієподібними рамами. Стійкість кріплення при
36
значному куті нахилу забезпечується за рахунок застосування розпірок й опорних рам. Виробки з кутом нахилу більше 30º кріплять повними кріпильними рамами.
Печі, збійки та інші похилі (до 45º) виробки невеликої площі поперечного переріза, проведені по пласту вугілля без підривки бічних порід, кріплятьрамамиіздвох-трьохстояків,щопідбиваютьпід розпил.
Анкерне й рамно-анкерне кріплення. Анкерне кріплення на ву-
гільних шахтах застосовуються як у комбінації з рамним кріпленням, так і самостійно. Як основне кріплення анкера рекомендується застосовувати при розрахункових зміщеннях порід до 300 мм. При зміщеннях до 100 мм параметри анкерного кріплення можна не розраховувати, а приймати із табл. 16. При зміщеннях порід більше 300 мм анкери встановлюють тільки в комбінації з рамним кріпленням.
Анкерні кріплення за характером закріплення підрозділяють на замкові й беззамкові. Параметри основних типів анкерів наведені в табл. 17.
Таблиця 16 - Параметри анкерного кріплення
Розрахунко- |
Параметри кріплення анкерним кріпленням |
||||
ві зміщення |
у виробках, що розкривають |
у виробках, що підготовля- |
|||
порід, мм |
родовище |
ють родовище |
|||
|
Анкери довжиною 1,5 м із |
Анкери довжиною 1,5 м із |
|||
|
щільністю |
установки 1 |
щільністю 1 анкер/м2, з |
||
Менш 50 |
анкер/ м2, |
з |
опорними |
опорними плитами й ґрат- |
|
плитами й ґратчастою за- |
частою затяжкою |
||||
|
тяжкою у комбінації з на- |
|
|
||
|
бризкбетоном |
товщиною |
|
|
|
|
40 – 50 мм |
|
|
|
|
|
Анкери довжиною 1,8м із |
Анкери довжиною 1,8 м із |
|||
|
щільністю 1 анкер/м2, з ме- |
щільністю |
установки 1 |
||
50 - 100 |
талевими підхватами й ґрат- |
анкер / 1 м2, |
з металевими |
||
частою затяжкою у комбіна- |
підхватами |
й ґратчастою |
|||
|
ції з набризкбетоном товщи- |
затяжкою |
|
||
|
ною50 –80мм |
|
|
|
|
100 - 300 |
З розрахунку |
|
З розрахунку |
||
Більше 300 |
У комбінації з рамним крі- |
У комбінації з рамним крі- |
|||
пленням |
|
|
пленням |
|
|
|
|
|
37 |
|
|
Таблиця 17 - Параметри анкерного кріплення
|
Діаметр сте- |
Довжина анкера, |
Конструктивна |
Несуча |
|
Тип анкера |
піддатливість, |
здатність, |
|||
ржня, мм |
мм |
||||
|
|
|
мм |
Nsa, кН |
|
|
Металеві замкові анкери |
|
|||
ЩК-1,3 |
20 |
1200-2400 |
до 50 |
95 |
|
АК-8 |
20 |
1000-2400 |
20-140 |
25-108 |
|
АКМ |
16 |
1000-2400 |
20-120 |
40-96 |
|
ШР-1 |
20 |
1600, 1800, 2000 |
до 50 |
50-100 |
|
|
Металеві клінощільові анкери |
|
|||
КЩА |
20-25 |
1600-2200 |
до 50 |
40-80 |
|
Анкери із закріпленням хімічними складами типу АКХ |
|||||
АСП |
18-25 |
800-3400 |
- |
88-95 |
|
АКП |
18-20 |
800-3400 |
до 50 |
88-95 |
|
|
Анкери із закріпленням цементними |
|
|||
|
або фосфогіпсовими розчинами |
|
|||
АКПН |
18-25 |
800-3400 |
- |
95 |
4.3.2 Розрахунок параметрів рамного податливого кріплення
Порядок розрахунку параметрів основного рамного кріплення й засобів його посилення полягає у наступному.
У першу чергу необхідно розрахувати зміщення порід на контурі виробки за методикою, що викладена в розділі 4.2. Далі треба визначити розрахункове навантаження на 1 м довжині виробки з боку покрівлі й боків:
Ркр |
Pн |
kп |
kпр |
b ; |
(15) |
Рб |
Pн |
kп |
kпр |
h |
(16) |
де b й h – ширина й висота виробки в проходці;
Рн – нормативне питоме навантаження (КПа), яке обумовлене
табличними даними, що наведені в [5], або визначаються за рис. 15, побудованому на основі даних натурних спостережень залежно від очікуваних зміщень порід і розмірів виробки [3];
kп – коефіцієнт, що характеризує перевантаження й ступінь на-
дійності виробки; для виробок, що підготовляють родовище, приймається рівним 1 [5] ; для виробок, що розкривають родовище, при І-й катего-
38
рії стійкості kп =1,4; при II-й –kп =1,2; при III-й –kп =1,15; при IV-й –kп =1, 1 [3];
kпр – коефіцієнт впливу способу проведення виробок; при ком-
байновому способі значенняkпр задані величинами 0,6; 0,8; 1,0 й 1,1
відповідно при H /Rc до 16, 16-20, 20-25 і більше 25; при буропідривному й змішаному способах, а також при проведенні виробок по обвалених породах виробленого простору будь-яким способом – kпр = 1 [5].
|
|
|
РН, |
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b, м |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,0 |
|
|||||
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
5,4 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,4 |
|
|||||
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,6 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,4 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,0 |
|
|||||
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0 |
|
|
500 |
|
1000 |
|
1500 |
|
U, мм |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 15 – Нормативне питоме навантаження Рн
Значення нормативного навантаження для незамкнутих типів кріплення треба приймати, виходячи зі зміщень порід покрівлі, а для замкнутих кріплень - по найбільшій величині зміщень з боку покрівлі, підошви або боків.
Щільність n встановлення рам металевого податливого кріплення, змішаного і дерев'яного на 1 м довжини виробки знаходять діленням розрахункового навантаження Р на опір однієї рами кріплення Ns:
n P/ Ns , (17)
де Ns – несуча здатність рамного кріплення (кН), яку слід приймати за довідковими даними [15].
Паспортну щільність встановлення кріплення, згідно [5], приймають за найближчим значенням n у ряді: 0,8; 1,0; 1,1; 1,25; 1,33; 1,43; 1,67; 2,0; 2,25; 2,5; 2,67; 3,0; 4,0.
39
Граничною щільністю металевого піддатливого рамного кріплення рекомендується вважати 2 рами/м, а дерев'яної – 4 рами/м. При щільності n>2 рам/м кріплення необхідно вибирати з урахуванням зниження зміщень порід за рахунок застосування додаткових заходів з активного керування гірським тиском (посилення кріплення, анкерування покрівлі й ін.).
Таблиця 18 - Засоби посилення основного кріплення
Засоби посилення основного кріплення |
Несуча здатність |
|
Ns , кН |
||
|
||
|
1 |
|
Гідравлічні стояки типів 2ГВС й 2ГСК |
300 |
|
Стояки тертя постійного опору типу Т |
250 |
|
Стояки посилення типу КМП – 4 з кулачко- |
250 |
|
вими замками |
||
|
||
Кріплення посилення типу КУ |
400 |
|
Дерев'яні стояки висотою 2,0 – 2,5 м при |
|
|
діаметрі 20 см або відповідно 2,6 – 3,5 м |
200 |
|
при діаметрі 24 см |
|
|
Проміжні рами кріплення |
Відповідає Ns |
|
Кроквяне кріплення |
Відповідає Ns |
У підготовчих виробках, які посилюють у зоні тимчасового опорного тиску першої лави, сумарне навантаження на кріплення, що встановлене в процесі проходки, визначають за величиною зміщень Uкр на рівні першого очисного вибою, а щільність п1 встановлення
засобів посилення основного кріплення на 1 м довжини виробки знаходять із виразу:
п |
Р1 пNs |
, але не менше п 0,5, |
(18) |
|
|||
1 |
Ns1 |
1 |
|
|
|
|
де Р1 – сумарне навантаження на кріплення (кН/м), яке розраховується використовуючи залежність (15);
п і Ns – відповідно щільність встановлення й опір однієї рами основного кріплення;
Ns1 – опір засобів посилення (див. табл. 18).
У виробках, які повторно використовуються, при посиленні основного кріплення за першою лавою й поперед другого очисного вибою навантаження на кріплення визначають за величиною сумарних
40