Расчетная погрузка на основное крепление в зоне влияния

P=k_пk_нk_прbP_н=1·1·4.2·100=420 кПа,

P_н=100 кПа.

При повторном использовании выработкисуммарные смещения на крепление составляют:

И_кр=И_кр+(И₁k_к+mk_охр)k_sk_кр=280+(600·1+1012·0.6)·1·1=1487.20 гг,

где: k_охр – коэффициент, что учитывает податливость охранительного сооружения, (для костров k_охр=0.6).

Плотность крепления усиление

(3.61)

где: n – плотность установки основной крепление, n=2 рамы/г;

N_s1 – несущая возможность средств усиления (для дерева N_s1=200 кН). Длина установки крепление усиление в зоне l₁ впереди очистительных работ 30 г, в зоне l₂ позади - 70 м і в зоне l_3-40 г.

Выбор типа и расчет штанговой (анкерной) крепи, и ее несущей возможностивключает определениестойкостикровли и сторонвыработки, размеров зоны возможного обрушения, длины штанг, их числа и несущей способности.

Стойкость кровли и сторон оценивают по значением коэффициентов концентрации напряжений на контуре выработки (k_1,k_2,) (что растягивают) и (сжимающих) существенным образом зависят от формы и соотношения размеров поперечного перереза изготовление, наличия в нем углов и технологических неравенств, а также от величины коэффициента бокового распора.

Соответственно аналитическим исследованиям методом теории упругости напряжения, которые растягивают, в кровли изделий разной формы поперечного перереза возникают при определенных («критических») значениях коэффициента бокового распора λ_кр. Фактические значения коэффициента бокового распора, радиусов округления углов и характеристик технологических неравенств могут быть определены лишь приблизительно, поэтому при оценке стойкости кровли и сторон изготовление следует пользоваться неблагоприятными значениями коэффициентов концентрации напряжений. Рекомендуется принять их при λ_кр=0.25, так как меньшая величина λ_кр, возможная редко, а при больших величинах коэффициенты концентрации и k₂ имеют более благоприятные значения. Приведенные значения k₁ и k₂при λ_кр=0.25 выраженные в частицах вертикальной погрузки (γΗ). Для изделий квадратной, прямоугольной и трапециевидной формы значения k₂ указанные для угла изготовления при маленьком радиусе округления (в дужках данные k₂ для середины высоты стороны).

Величина коэффициента структурного ослабления k_с массива пород, которая характеризует их слоистость и трещиноватость, зависит от многих факторов.

k_с =Ф(L / l_c; Q_сж; см /с_к; α /φ_к)

где: L / l_c – отношения или ширины высоты изготовление к размеру структурного элемента пород;

Q_сж – граница прочности пород при сжатии;

см /с_к – отношение удельных сцеплений в монолитной породе и на контактах структурных элементов;

α /φ_к -отношение угла α наклону поверхности ослабление к направлению наибольшего нормального напряжения и угла трения φ_к на контакте структурных элементов.

Зависимость k_с от этих факторов изученная недостаточно. Однако исследованиями ряда авторов (Г. Л. Фисенко, Ю. И. Туринцева, Д. Н. Кима и др.) выявлено, что зависимость имеет гиперболический характер. Приведенную зависимость, справедливую при λ<φ_к, следует рассматривать как приближенную.

Значение коэффициента продолжительной прочности ?; получают по результатам испытаний горных пород на ползучесть. Обычно для пружинящих-пластических пород ?=0.8-0.6 (сланце, и т.п.) ли ?=0.6-0.4 (глины, мергели и т.п.).

При использовании гипотез М. М. Протодьяконова и П. М. Цимбаревича коэффициент крепости, если он определен по результатам испытаний образцов породы, следует помножить на соответствующий коэффициент структурного послабления кс.

Методы расчета размеров зоны возможного обрушения пород в зоне влияния очистительных работ - в достаточной мэре не разработано и -02643 определяться по данным экспериментов и практики.

Расчет штанговой крепи выполняют по 2-х разным схемам. В основу первой из них положенная наиболее простая интерпретация работы штанговой крепи, что сводится к тому, что объем породы в границах зоны возможного обрушения содержится штангами, рамные части которых закрепленные за ее пределами в стойкой зоне пород.

Длину штанг в этом случае определяют по формуле

L_шт = l_в + l_з + l_П, гг

где: l_в - глубина зоны возможного обрушения пород, которая отвечает расстояния между контурами изготовления и этой зоны, гг;

l_з - величина заглубления замковой части штанги в стойкую зону пород, равная 300—400 гг;

l_П - длина выступающей с скважины части штанги, которая включает толщину подхвата, затягивание и длину выступающего из рощицы конца штанги, равная 50 гг.

При 1_в, при плоской кровле изготовления принимают равной высоте свода обрушение, а при сводчатой — разности между высотой свода обрушение бы₁ и и подъемом свода изготовление h_с (см. рис. 3.10, г).

При расчетной погрузке на штангу Р_ш (Т) их число в кровли составит:

где: 2а — пролет изготовления, г;

γ_к — объемный вес пород в зоне, которая укрепляется, т/м³;

а'_ш — отстань между рядами штанг, г;

n_П— коэффициент перегрузки, равный 1,2-1,5.

Отстань а_ш между штангами в ряде и между рядами штанг а_ш^' не рекомендуется принимать больше длины штанг, а_ш = (0.7-0.6) L_шт. Отстань между крайними штангами и сторонами изготовления принимают а_к = (0.5-0.7) а_ш.

При неустойчивых сторонах изготовления предполагается образование в них призм сползания, ширину которых определяют по одной из гипотез горного давления П. М. Цимбаревича с учетом структурного ослабления породного массива.

Штанги в сторонах (см. рис. 3.10, з) обычно принимают такого же типа и длины, как и в кровли. Их число в каждой стороне

где: Р_б — расчетное боковое давление, вызванный призмой сползания, Т.

При использовании расчетного метода П.М.Цимбаревича ( рис.3.10, г).

;

где: γ_бы -объемный вес пород в сторонах изготовления, т/м³;

h - расчетная высота изготовления;

h_о - приведенная высота при погрузка на призму сползания,

,

—коэффициент бокового распора,

;

где: φ_бы - расчетный угол внутреннего трения породы в стороне изготовления (φ_бы=arсtg ƒ_быκ_с, ƒ_{коэффициент^-бы-коэффициент} прочности пород в стороне изготовления по шкале проф. М. М. Протодьяконова);

κ_с— коэффициент структурного ослабления;

α_б— угол наклона стороны изготовление к вертикали, град,.

Значение φ_бы не должно приниматься меньше искреннего значения угла внутреннего трения φ_бы ^П.

При отклонении стороны в сторону массива а принимается с знаком минус, а при отклонении в сторону изготовления — с знаком плюс.

Замки штанг, устанавливаемых в сторонах изготовления, должны углубятся за границы призмы сползание на длину не менее 0,3-0,4 г.

Рассмотренная схема расчета штанговой крепи («схема подвешивание») характеризуется простотой и наглядностью, однако при ее применении не учитывается упрочняющая роль штанг и напряженное состояние массива.

Вторая схема расчета штанговой крепи основанная на том, что в породах вокруг изготовления формируется с помощью штанг укрепленная зона, которая выполняет роль несущей конструкции, которая обеспечивает повышение стойкости изготовление.

Расчет несущей способности штанги включает определение несущей способности замка и стрежня штанги. Несущая способность замков металлических штанг зависит от площади контакта распорных элементов с породой и сопротивления последней на удавление.

При эксплуатации подготовительных выработокони натыкаются на влияниеочистныхработ и кромеквазистатичногопогрузка от весавыщележащихпород возникают динамические влияния опорного давления за счет осадок непосредственной кровли.