III. Расчет параметров анкерной крепи при применении разгрузочных скважин

9. По горно-геологической характеристике участка определяем тип кровли по обрушаемости и устойчивости по таблицам N 4 и N 5 приложения N 1 к Инструкции.

10. Определяем расчетное сопротивление пород кровли на сжатие R_с на участках без разгрузки по формуле 3 приложения N 1 к Инструкции.

11. В зависимости от прочности пород кровли, места расположения горной выработки, способа охраны, размеров охранных целиков, конструкции анкерной крепи, в соответствии с формулами и графиками, приведенными в Инструкции, определяем величину расчетных смещений кровли U_к при отсутствии разгрузочных скважин.

12. Определяем средневзвешенное сопротивление угля в массиве, разгруженного скважинами по формуле:

где R_с.у - прочность на сжатие угля в массиве, МПа;

R_с.р - сопротивление на сжатие угля в зоне влияния разгрузочных скважин, МПа, определяется по формуле:

здесь m - мощность угольного пласта, м;

D - диаметр скважины, м;

h_m - мощность пласта с учетом пробуренной скважины, м, равная:

h_m = m - D, (8)

L_м - общая длина участка массива угля, разбуренного разгрузочными скважинами;

l_м.осл - длина участка массива, ослабленного скважинами, м, равная:

l_м.осл = n₁ · 3D, (9)

здесь n₁ - число пробуренных скважин;

l_н - длина участка массива, не нарушенного скважинами, м, равная:

l_н = L_м - l_м.осл. (10)

13. Определяем коэффициент влияния разгрузочных скважин на смешение кровли горной выработки, закрепленной анкерной крепью:

где - объемный вес угля, подставляемый здесь в МН/м³;

H - глубина расположения горной выработки, м;

R_св - средневзвешенная прочность угля в массиве, разбуренном скважинами, определяемая по формуле 7 приложения.

14. Определяем величину смещения кровли горной выработки с учетом влияния разгрузочных скважин:

где U_к1 - смещение кровли без влияния разгрузочных скважин;

k_ср - коэффициент влияния разгрузочных скважин на величину смещения кровли, определенный по формуле 12 приложения.

15. По величине смещения кровли в соответствии с разделами данной Инструкции, определяем необходимое сопротивление анкерной крепи P_а и длину анкеров l_а.

16. В соответствии с разделами Инструкции в зависимости высоты h и расчетной ширины горной выработки B принимаем необходимое количество анкеров в рядах кровли n_к и боков n_б.

17. Требуемое расстояние между рядами анкеров в кровле и боках горной выработки определяется по формулам:

где N_а.к, N_а.б - несущая способность анкерной крепи в кровле и боках горной выработки, кН;

P_а.к, P_а.б - необходимое сопротивление анкерной крепи в кровле и боках горной выработки, кН/м²;

n_к, n_б - количество анкеров в рядах кровли и боков, шт.