Теоретический материал

Для составления паспорта разработана типовая форма, пред­ставляющая развернутый лист стандартного формата. На левой стороне листа распо­лагают графический материал, содержащий конструкцию и раз­меры крепи в двух проекциях с деталями, на правой — пояснитель­ную записку. При составлении записки к паспорту необходимо изложить характеристику пород и их устойчивость, обосновать выбор типа крепи и размеры конструктивных элементов, сведения о допустимом отставании крепи от забоя и о времени этого отста­вания, расходе материалов на 1 м выработки, площади попереч­ного сечения выработки. Наряду со сведениями, предусмотренными ЕПБ, заносятся также сведения о разрушениях и ремонте крепи в период ее эксплуатации.

Пример. Разработать паспорт крепления штрека, пройден­ного на расчетной глубине Н = 700 м в однородных породах с ко­эффициентом крепости f = 12, плотностью у = 2800 кг/м³. Ха­рактеристика породы: средний размер структурного блока b_б = 0,15 м; коэффициент Пуассона μ = 0,25; прочность на сжатие σ_сж -= 120 МПа, прочность на растяжение σ_р = 10 МПа. Выра­ботка имеет прямоугольно-сводчатую форму и следующие раз­меры: ширина в проходке В ₁ = 3 м; высота вертикальной стенки h ₁ = 2,0 м; высота коробового свода h₀ = 1/3 В ₁ = 1 м.

Решение.

1. Определяем коэффициенты структурного ослабле­ния массива для кровли и боков (см. рис. 1): для боков h 1/ b _б = 2/0,15 = 13, К_с = 0,22;

для кровли 1,33 B/b₆ = 1,33-3/0,15 = 26,6;    К_с = 0,2;

здесь 1,33В₁ — длина дуги коробового свода.

Принимаем для кровли и боков

Кс = 0,2.

 

2. Определяем пределы прочности массива на сжатие и растяже­ние по формулам (1.5) и (1.6).

 

 

Предварительно принимаем коэффи­циент длительной прочности для пород с хрупким характером разрушения ξ = 0,85:

Кровля и бока неустойчивы; рекомендована анкерная или комбинированная крепь. Поскольку размер структурного блока b_б = 0,15 м, при креплении анкерами возможно выпадение кусков породы даже в том случае, если ан­кера будут установлены по сетке 1 х 1 м, так как размер блока в 6,6 раза больше расстояния между анкерами. Принимаем к расчету комбинированную крепь. При­нимаем к установке сталеполимерные анкера и покрытие из набрызгбетона М500.

5. Рассчитываем параметры горного давления. Для определе­ния нагрузок выбираем расчетную схему № 3 (см, табл. 6, рис. 14, б). Расчет ведем по формулам для п_к < 1 и п_б < 1 (см. табл. 9).

 

 

 

6. К расчету принимаем сталеполимерный анкер; стержень d_c = 0,016 м из стали класса A-III; R_p = 360 МПа; полимербетон имеет τ₁ = 20 МПа; l ₃ = 0,25 м; k_l = 0,72; сцепление породы с полимербетоном τ₂ = 3 МПа. Диаметр шпура  d_ш = 0,032 м.

Рас­чет ведем по формулам:

Длина дуги свода l _д = 1,33; В= 1,33∙3 = 4 м.

Расстояние между анкерами по дуге а ₁ = 4/3 = 1,33 м.

10. Определяем длину анкера в боку выработки, предварительно рассчитываем увеличение полупролета вы­работки на уровне вертикальной стенки

Принимаем крепление бока анкерами, расположенными в шах­матном порядке: в первом ряду два.анкера, через 1,3 м один ан­кер, который располагается в 1 м от почвы выработки, а в после­дующем ряду опять два анкера.

        13. Определяем количество закрепляющего состава и число ампул полимербетона на один анкер по формуле:

Рисунок 1 – крепление выработки комбинированной крепью

 

1) Сталь класса A-III; d_c = 16 мм; L_c = 3∙2,25 + 3 1,3/1,5 =   9,35 м; общая масса — 15 кг с учетом накладок и гаек (5 кг); всего — 20 кг.

2) Расход бетона М500 с учетом потерь при отскоке 15 %

V₆ = 1,15(2 h ₁ + 1,33 В ₁ ) δ_к= 1,15(2∙2+ 1,33∙3)0,03-0,23 м³.

На основании выполненного расчета оформляется паспорт креп­ления выработки. Чертеж крепи показан на рис. 1.

 

 Ход работы

Задание: Разработать паспорт крепления штрека и выполнить графическое оформление (рис.1)

вариант	Н,м	f	у т/м3	вариант	Н,м	f	у т/м3
1	500	10	2,4	16	820	5	2.3
2	550	10	2.3	17	840	10	2.5
3	600	8	2.5	18	520	10	2.6
4	640	8	2.6	19	560	8	2,4
5	680	6	2.7	20	610	8	2.3
6	720	6	2.3	21	500	6	2.5
7	740	5	2,4	22	550	6	2.6
8	760	5	2.3	23	600	5	2.7
9	780	10	2.5	24	640	10	2.3
10	800	10	2.6	25	680	10	2,4
11	820	8	2.7	26	720	8	2.3
12	840	8	2.3	27	740	8	2.5
13	520	6	2.3	28	760	6	2.6
14	560	6	2.5	29	780	6	2.7
15	610	5	2.6	30	800	5	2.3

 

 

Выходной контроль

1. Оформить  паспорт креп­ления выработки