31. Условия применения и расчет деревянной венцовой крепи стволов. Продолжительность работы по возведению деревянной крепи.

Расчет деревянной венцовой крепи. Расчет выполняется на изгиб по наибольшей расчетной нагрузке боковых пород для элементов, имеющих максимальный пролет в сечении выработки. Такой пролет, чаще всего, встречается по короткому элементу

венцовой крепи, поскольку длинный элемент имеет дополнительные опоры.

Диаметр венца из круглого леса ( d ) устанавливается по формуле:

где P_n - расчетное давление пород, Па;

L - наибольший пролет в конструкции венца, м;

La - расстояние между венцами, м;

m =0,85 - коэффициент условий работы;

R_и - расчетное сопротивление древесины, равное 16 МПа для круглого леса и 13 МПа для пиленого.

При сплошной крепи, когда Lа = d , диаметр венца расчитывается по формуле:

Если крепь изготовлена из пиломатериалов, то лучше определять момент сопротивления (W )

Для брусьев где b и h – ширина и толщина пиломатериалов, м. Зная W , можно найти необходимые размеры брусьев.

33. Расчет устойчивости пород и нагрузок на крепь стволов разведочных шахт.

Расчет устойчивости пород и нагрузок на крепь, вне водоносных горизонтов и воздействия очистных работ, выполняется в следующей последовательности.

1. Определяется критерий устойчивости пород (С)

где k_сб – коэффициент воздействия на ствол других выработок

H_р - расчетная глубина рассматриваемого участка от поверхности

R_сж - прочность массива на сжатие, МПа;

k_α -коэффициент влияния угла залегания пород: для горизонтально

залегающих пород

2. По критерию C оценивается состояние устойчивости пород и принимается категория устойчивости по табл.

3. Определяется нормативное горизонтальное (радиальное) давление пород (Рн) на крепь по формулам:

при С ≤ 6 Рн = 10[(2С −1)+ Δ];

при 10 ≥ С > 6 Рн = 10[(3С − 7)+ Δ],

где Δ – параметр, учитывающий технологию проходческих работ,

4. Определяется расчетное (радиальное) давление пород –

Р_п = nm_yn_нP_н[1+ 0,1(r₀ − 3)],

где r₀ – радиус выработки в свету, м;

n –коэффициент перегрузки;

m_y - коэффициент условий работы крепи

n_н – коэффициент приведения к расчетному (максимальному) давлению при неравномерной эпюре нагрузок.

34. Расчет комбинированной крепи стволов.

Расчет комбинированной крепи. В эксплуатационных стволах с канатной армировкой, вентиляционных стволах, шурфах, а также в восстающих выработках и рудоспусках, если они пройдены в породах I и II категорий устойчивости, рекомендуется

набрызгбетонная крепь либо комбинированная крепь из анкеров, металлической сетки и набрызгбетона, при водопритоках, не превышающих 5 м3/ч.

В комбинированной крепи длину анкеров (la) следует принимать равной 2 м; а расстояние между анкерами a = 0,7la . Длина la =2 м предложена из расчета, что из стенок ствола возможны местные вывалы глубиной до 1,5 – 1,6 м.

Интенсивность нормативной нагрузки расчитывается по формуле:

q_н = 0,17аγ .

Расчетная нагрузка определяется:

Р_п = n*m_y*n_н*q_н*[1+ 0,1*(r₀ − 3)].

Нагрузка, приходящаяся на один анкер рассчитывается :

Q = q_н*а²

Толщину набрызгбетона можно определить по формуле:

;

где

- Е и Е_к – модули упругости породы и крепи из набрызгбетона, Па.

Минимальная толщина набрызгбетона при комбинированной крепи в вертикальных выработках принимается 50 мм.