Технология отработки пласта выемочного участка шахты (стр. 5 из 20)

Параметры	Значение
Расчетная глубина выработки H, м	180-210
Ширина выработки В, м	5,5
Высота выработки h, м	4,5
Расчетная прочность пород кровли на сжатие Rу, МПа	64,2

Определение расчетного сопротивления пород на одноосное сжатие:

Расчетное сопротивление пород кровли на одноосное сжатие определяется для слоев кровли, залегающих на расстоянии, равном ширине выработки по формуле:

(12)

где Rcn - расчетное сопротивление n-ого слоя пласта, МПа;

rc -коэффициент структурного ослабления;

mn - мощность n-ого слоя пласта, м;

n - число слоев.

Определение интенсивности горного давления.

В качестве критерия интенсивности горного давления для расчета параметров крепи следует принимать расчетные смещения кровли выработки с анкерной крепью. В пластовых выработках, проводимых в массиве и погашаемых за лавой, величина расчетных смещений Uп кровли определяется по формуле:

, (13)

где Uл – расчетные смещения кровли в период влияния опорного давления на протяжении 0,1Н от погашающей лавы, определяемые в зависимости от Н и Rc.

, (14)

где UТ – типовое смещение кровли, определяются по номограмме. [4]

Кα – коэффициент, учитывающий расположение выработок, для штреков, уклонов, бремсбергов Кα=1,0.

Кш – коэффициент, учитывающий отличие расчетной ширины выработки и сопряжения, определяется по формуле:

(15)

Кв – коэффициент, учитывающий влияние других смежных выработок, 1;

Ка – коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород различными конструкциями анкеров для сталиполимерных анкеров при длине закрепления их в скважине менее 1м. [4]

Выбор конструкции анкерной крепи

Основными факторами, определяющими выбор конструкций анкерной крепи, является назначение, срок службы выработок, их форма и размеры, интенсивность горного давления, а также степень устойчивости пород в кровле и боках выработок и сопряжений.

Выбираем анкер А20В с несущей способностью 131,2 кН закрепленный ампулой АП-470У.

Определяем длину закрепления анкера в скважине для коронки 30мм:

(16)

Получаем длину закрепления стержня в скважине 0,625м.

Определяем длину закрепления анкера в скважине для коронки 27м:

(17)

Получаем длину закрепления стержня в скважине 1,2м.

Определение параметров анкерной крепи для кровли выработки.

В условиях горного давления средней интенсивности и интенсивного при расчетных смещениях кровли Uп до 300мм, в выработках и спряжениях крепление и поддержание в течении всего срока службы следует производить одной анкерной крепью. Для I типа кровли сопротивления анкерной крепи Ра и длину анкеров Lа, устанавливаемых в забое следует принимать по номограмме. Для III типа кровли (в зонах тектонических нарушений) сопротивления анкерной крепи Ра и длину анкеров Lа, принимаем на 10 процентов больше по сравнению с расчетными по номограмме.

- для горных выработок (I тип кровли):

В=5,5 м, Ра=64 кН/м2, Lа=2,4 м;

- для горных выработок (III тип кровли):

В=5,5 м, Ра=70,4 кН/м2, Lа=2,7 м;

Количество анкеров по кровле выработки в ряду принимаем в зависимости от ширины выработки n=6шт. Несущая способность анкера А20В составит 131,2кН.

Шаг установки крепи по кровле рассчитывается по формуле:

(18)

- для горных выработок (I тип кровли):

Принимаем Ск=1,0м.

- для горных выработок (III тип кровли), при весьма неустойчивой кровли, в зонах нарушений:

Расчетный шаг установки крепи сверяется с требуемой минимальной плотностью установки анкеров по формуле:

(19)

Это удовлетворяет условиям.

Проверяем несущую способность анкерной крепи:

(20)

Принимаем анкера типа А20В с несущей способностью 131,2кН.

Таблица 10 - Параметры анкерной крепи

Параметры крепи	I тип кровли	III тип кровли
Тип анкера	А20В	А20В
Несущая способность анкера, Nа, кН	131,2	131,2
Длина анкера, Lа, м	2,2	2,4
Количество анкеров в ряду, nа, шт.	6	6
Шаг анкеров , Cк, м	1,0	0,5

Расчёт параметров анкерной крепи бортов выработки

Расчет производится согласно «Инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России», СПб., ВНИМИ,- 2000.-70с

Таблица 11 - Исходные данные для расчета

Параметры	Значение
Расчетная глубина выработки H, м	370
Ширина выработки В1, м	5,5
Высота выработки h, м	4,0
Сопротивление пласта угля на сжатие Rc пл., Мпа	12,0

Определение расчетного сопротивления пород на одноосное сжатие.

Расчетное сопротивление пород кровли на одноосное сжатие определяется для слоев кровли, залегающих на расстоянии, равном ширине

выработки по формуле:

(21)

где Rcn - расчетное сопротивление n-ого слоя пласта, МПа;

mn - мощность n-ого слоя пласта, м;

n – число слоев.

Степень относительной напряженности пласта

(22)

где

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

Н- глубина от поверхности, м;

Rс.б.- расчетное сопротивление слоев, МПа;

Кв- коэффициент концентраций напряжений в боках от проходки выработок и сопряжений, 1,5;

Квл- коэффициент увеличения напряжений в боках выработок, 1;

Ко- коэффициент увеличения напряжений в боках выработок, 1.

.

Параметры анкерной крепи.

Сопротивление анкерной крепи и длину анкеров в боках выработок определяем по номограмме. [4]

Ра.б=22 кН/м2, lа.б=1,6м.

Для крепления борта выработки принимаем анкера А20В lа.б=1,6м, с несущей способностью Na=131,2кН и количество анкеров в ряду nб=2шт.( с установкой в одном ряду двух анкеров).

Определение шага крепи в боках выработок:

(23)

Принимаем шаг крепи 1,0м.

Проверка шага крепи по плотности установки анкеров;

(24)

Принимаем 1,0м.

На основании расчета и рекомендаций принимаем для крепления борта выработки анкера с параметрами:

Таблица 12 - Параметры анкерной крепи для бортов

Параметры крепи	Количество
Тип анкера	А20В
Несущая способность анкера, Nа, кН	131,2
Длина анкера, Lа, м	1,6
Кол-во анкеров в ряду, nб, шт.	3
Шаг анкеров , Cк, м	1,0
Расстояния анкера от кровли, м	0,35

2.4.5 Расчет скорости проведения подготовительной выработки

Проходческий цикл начинается с разрушения породы исполнительным органом комбайна АБМ-20.

Вращающийся барабан внедряют путём подачи комбайна.Техническая производительность комбайна находится по формуле

(25)

где

- мощность снимаемого коронкой слоя угля при поперечном и продольном перемещении рабочего органа, м;

- глубина вреза исполнительного органа в забой, 0,56 м;

- скорость перемещения рабочего органа по забою, 0,2 м/с.

m’=0,822dk = 0,822∙1,15=0,94м. (26)