Приложение N 3. Расчет параметров крепи для боков выработок и сопряжений

Приложение N 3

к Федеральным нормам и правилам

в области промышленной безопасности

"Инструкция по расчету и применению

анкерной крепи на угольных шахтах",

утвержденным приказом Федеральной

службы по экологическому,

технологическому и атомному надзору

от 17 декабря 2013 г. N 610

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КРЕПИ ДЛЯ БОКОВ ВЫРАБОТОК И СОПРЯЖЕНИЙ

1. Наряду с указанными исходными данными в пункте 1 приложения 2 при расчете параметров анкерной крепи для боков горных выработок и сопряжений необходимо учитывать расчетную высоту горной выработки h, принимаемую равной фактической максимальной высоте в проходке. Расчетное сопротивление на сжатие слоев пород и пласта определяется в соответствии с пунктом 5 приложения N 2.

2. Определение необходимости установки анкерной крепи в боках горных выработок и сопряжений, расчет параметров крепи принимается в зависимости от степени относительной напряженности пород и пласта, расположенных в боках выработки, рассчитываемой по формуле:

, (1)

где - средний объемный вес пород, принимаемый равным 0,025, МН/м3;

H - глубина расположения сопряжений, горных выработок или их участков от поверхности, м;

- расчетное сопротивление слоев, пласта и пород в боках на сжатие, определяемое исходя из результатов испытаний образцов по формуле 4 приложения N 2, МПа;

- коэффициент концентрации напряжений в боках от проходки горных выработок и сопряжений;

принимается равным 1,5 для горных выработок, равным 2,0 для сопряжений с пересекающимися горными выработками и равным 1,8 для сопряжений с примыкающей горной выработкой;

- коэффициент увеличения напряжений в боках горных выработок и сопряжений от других горных выработок.

при равен 1, а при l < 15 м определяется по формуле:

, (2)

где l - расстояние до влияющей горной выработки, м;

- коэффициент увеличения напряжений в боках горных выработок и сопряжений при расположении их в зоне влияния опорного давления от очистных работ.

при > 0,1H равен 1, а при ширине целика менее 0,1H определяется по формуле:

(3)

где - максимальное значение коэффициента увеличения напряжений в боках выработок и сопряжений при расположении их в зоне влияния опорного давления от очистных работ. принимается равным 2 при I, III и IV типах кровли и равным 3 при II типе кровли.

3. В условиях, где напряжения в боках меньше расчетного сопротивления сжатию всех пород и угля в боках (), крепление боков анкерной крепью не предусматривается, за исключением острых углов сопряжений, особенно в капитальных горных выработках с длительным сроком службы (> 5 лет), где необходимо устанавливать анкеры длиной 1,0 - 1,2 м с сопротивлением 10 - 15 кН/м2.

4. В условиях, где напряжения в боках превышают расчетное сопротивление сжатию наиболее слабых пород (угля) общей мощностью до 1,5 м, установку анкерной крепи проводят без расчета, с параметрами равным 20 кН/м2 и равным 1,5 м. На острых углах сопряжений в капитальных горных выработках с длительным сроком службы сопротивление крепи и длину анкеров необходимо увеличить в 1,5 раза, а расстояние между рядами анкеров принимать равным 1,0 - 1,2 м.

5. В условиях, где напряжения в боках превышают расчетное сопротивление сжатию пород (угля) общей мощностью более 1,5 м, бока горных выработок и сопряжений, прочность пород которых определяется по формуле 2 приложения N 2, необходимо закреплять анкерной крепью с параметрами и , определяемыми по номограмме рисунка 1 настоящего приложения. На острых углах сопряжений сопротивление крепи необходимо увеличить в 1,5 раза.

Рис. 1. Номограмма для определения параметров анкерной крепи в боках горной выработки (пунктирной линией показан ключ к определению и по расчетным значениям )

6. Для надежного поддержания угольного целика шириной (2,5 - 3,0)m и защитной полосы угля в присечных горных выработках во всех условиях необходимо устанавливать анкерную крепь с закреплением по всей длине скважин (шпура) с длиной анкеров, равной 2,5 м, сопротивлением 80 кН/м2.

7. При проходке горных выработок и сопряжений на пластах, склонных к горным ударам и внезапным выбросам угля (породы) и газа, для исключения перегрузки анкеры должны иметь конструктивную податливость 40 - 50 мм или демпфирующие податливые элементы.