22. Выработка, проводимая в слабых неустойчивых породах и погашаемая за очистным забоем одиночной лавы на шахтах западного донбасса
Условия:
выемочная выработка производится по
напластованию пород на глубине 370 м.
Угол падения пород 2–5°. Вмещающие породы
обладают естественной влажностью.
Литологический состав показан на
рис. 33. Характеристика слоев пород:
1 – алевролит, m>5 м,
=15 МПа;
2 – аргиллит, m=2 м,
=
12 МПа; 3 – уголь, m=1,2 м,
=30 МПа;
4 – аргиллит,
=10 МПа,
m=3 м;
5 – алевролит, m>6 м,
=17 МПа.
Выработка проводится комбайновым способом, до осадки 9,2 м2, ширина в проходке 4,1 м, высота 3,5 м, срок службы 5 лет.
Решение:
1) Определяем расчетную прочность пород.
Для всех пород принимаем
=0,9
(см. табл. 1). Тогда
,
,
,
,
.
Средневзвешенное расчетное сопротивление
пород сжатию
.
Расчетное сопротивление пород кровли сжатию =12,6 МПа, почвы – 14,2 МПа.
2) Для выбора основной крепи рассчитываем смещения пород со стороны кровли по формуле (45):
,
где =260 мм (по графику рис. 16,б при =370 м и =13,75 МПа), =5,5 мм (по графику рис. 17,б), =5 лет,
=0,95
(см. табл. 11),
=1
(см. п. 12);
.
3)
Нагрузки на крепь определяем по формуле
(46):
,
где
=4,1 м,
=110 кПа.
.
Выбираем
крепь КМП-А3 из СВП-22 с замком ЗПК. При
=260 кН
плотность установки крепи
.
4)
Выбираем средства усиления крепи в зоне
влияния временного опорного давления
на основании расчета смещений пород
кровли по формуле:
,
где
=498 мм,
=170 мм
(по рис. 19,б),
=0,95,
.
Определяем
расчетную суммарную нагрузку на крепь.
=126 кПа
(из табл. 4),
.
Плотность средств усиления
.
5)
Проверяем принятую крепь по податливости,
используя формулу (11). Имеем
.
Таким образом, крепь КМП-А3 не подходит.
Более рациональна КМП-А5 из СВП-22 с
сопротивлением 260 кН, ножкой 700 мм
(
=600 мм),
из СВП-22, с плотностью 2 рамы/м, замок
ЗПК. В зоне влияния очистных работ
впереди очистного забоя усиление крепи
не производится.
Далее, в табл. 49 показаны примеры выбора основной крепи и средств ее усиления в выработке, проведенной в слабых неустойчивых породах и погашаемой за очистным забоем, при других породах на различных глубинах, но при прочих условиях, соответствующих примеру 22.
Таблица 49
Н, м |
Параметры крепи и средств ее усиления при , МПа |
||||||
2 |
6 |
10 |
20 |
||||
100 |
КМП-А5 с ножкой 700 мм, СВП-22, ЗПК, n=2,5 рамы/м |
КПМ-А3, СВП-22, ЗПК |
|||||
n=1,1 рамы/м |
n=0,8 рамы/м |
||||||
Без усиления крепи |
|||||||
300 |
Не рекомендуется |
КМП-А5 с ножкой 1200 мм, СВП-22, ЗПК, n=2,5 рамы/м |
КМП-А5 с ножкой 700 мм, СВП-22, ЗПК, n=1,67 рамы/м |
КМП-А3, СВП-22, ЗПК, n=1,1 рамы/м |
|||
Металлические стойки под прогон и на лежан, n1=0,5 ст/м |
|||||||
500 |
Не рекомендуется |
КМП-А5 с ножкой 1200 мм, СВП-27, ЗПК, n=2,5 рамы/м |
КМП-А5 с ножкой 700 мм, СВП-27, ЗПК, n=2 рамы/м |
||||
Металлические стойки под прогон и на лежан, n1=0,5 ст/м |
|||||||