Определение горного давления

4. Определение горного давления

Определяем высоту свода обрушения по формуле:

, (1)

где а – полупролет выработки;

tgφ – коэффициент внутреннего трения горных пород;

 , (2)

; (2)

; (1)

Определяем величину горного давления по формуле:

, (3)

где h₀ – высота свода;

γ – объемный вес ( исходные данные);

; (3)

Определяем интенсивность давления по формуле:

, (4)

; (4)

5. Выбор и расчет крепи

Выбор крепи осуществляется для горизонтальных и наклонных выработок, может быть выбрана по безразмерному коэффициенту

, (1)

; (1)

Расстояние выработок относительно напластования пород выбираем по простиранию, так как у нас штрек. Исходя из полученного значения (П_у), выбираем комбенированную крепь из анкеров и набрызкбетона

Пу	Расстояние выработок относительно напластования пород	Рекомендуемая крепь
0 – 0,05	Вкрест простирания и в однородных без напластования (квершлаг, орт)	крепь не требуется при интенсивной трещиноватости торкретирования кровли и боков
0,05 - 0,10	То же	без крепи торкретирования – бетон толщиной 3 см
0,10 – 0,24	То же	Набрызкбетон, толщиной 3 – 5 см, деревянная крепежная рама
больше 0,24	То же	Комбенированная крепь из анкеров и набрызк бетона
0 – 0,05	По простиранию напластования (штрек)	без крепи или торкретирования при интенсивной трещиноватости
0,05 - 0,10	То же	без крепи или набрызкбетон 3 см
0,10 – 0,24	То же	комбенированная крепь из анкеров и набрызк бетона, а параметры крепи по расчету
больше 0,24	То же	Металлическая арочная крепь, параметры крепи по расчету

Расчет набрызкбетонной крепи по фрмуле:

 , (2)

где q_н – интенсивность давления (см. выше);

n_n – коэффициент перегруза n_n = 1,2;

- коэффициент условия работы: для бетонной – 0,25 ; для

неармированного набрызгбетона – 0,85 ; для армированного набрызг бетона – 1;

d_расч - расчетный предел прочности набрызгбетона при растяжении, для марок М -300 ; М – 400 ; М – 500 , соответственно 1,2; 1,4 ; 1,6 ,

МПа и при отсутствии армирования – 1,0; 1,2; 1,35 , МПа;

; (2)

Определяем длину анкера при комбинированной крепи по формуле:

, (3)

где к = 0,4-0,5, при В≤3,5, к = 0,15-0,2 , при В>3,5;

; (3)

Рассчитываем несущую способность анкера по формуле:

 , (4)

где r – радиус стержня (м), рекомендуемый диаметр не менее 16 мм;

R(р) – придел прочности пород на растяжение ( для стали А І – 210 МПа; А ІІ – 270 МПа; А ІІІ – 360 МПа);

m – коэффициент условий работы стержня, ( 0,9 – 1);

; (4)

Расчет несущей способности замка из условия сдвига бетона по формуле:

 , (5)

где dш – диаметр шпура =42 мм, м;

 - сцепление битона для М 500; 1 мПа для известняков; 1,4 МПа для гранодрарида;1 МПа для других пород;

 - длина заделки стержня = 0,5 – 1от длины шпура;

m₁ – коэффициент условий работы замка: при сухом шпуре = 0,9; при влажном = 0,75; при капеже = 0,6;

; (5)

Определяем несущую способность клинощелевого анкера по формуле:

Из двух рассчитанных способностей Рс и Рз, выбираем найбольшую и принимаем ее за Ра

Ра = 5*10⁶; (6)

Определяем плотность расстановки анкера по формуле:

, (7)

; (7)

Определяем расстояние между анкерами в кровле при расположении по квадратной схеме

, (8)

; (8)

Определяем длину анкера при анкерной крепи по формуле:

, (9)

где в – высота свода обрушения;  - заглубление анкера в устойчивую породу = 0,3 – 0,4;  - длина выступной части анкера, при подхватах – 0,05 м;

; (9)

Исходя из двух длин анкера, выбираем длину анкера = 1,9