3.2 Расчет крепи.

3.2.1 Нагрузка на крепь.

Нагрузка на крепь отнесенная к 1 м² выработки, при равномерно распределенной нарушенной зоне определяется по формуле:

, кгс/м² (3.29)

где: ρ – объемный вес породы, кг/м³;

l_н – размеры нарушенной зоны, м.

Величина нарушенной зоны определяется по формулам:

а) для выработок вне зоны влияния очистных работ:

, м (3.30)

б) для впускных и доставочных выработок:

, м (3.31)

где: I_T – интенсивность пологопадающей мелкоблоковой системы трещин, шт/м. пог. (табл. 1);

K_C – коэффициент состояния выработки (принимается равным 1).

Таблица 1

Интенсивность трещиноватости

Качественная характеристика пород по трещиноватости	Величина интенсивности трещиноватости IT , шт/м. пог.
Монолитные	1
Слаботрещиноватые	1-5
Среднетрещиноватые	6-10
Сильнотрещиноватые	11-15

3.2.2 Расчет монолитной бетонной крепи.

Толщина крепи в замке свода d₀

,м (3.32)

где: K_з – коэффициент запаса прочности крепи (1,2 – 1,5);

R – полупролет выработки, м;

Q – расчетная нагрузка на крепь, тс/м²;

σ_с – предел прочности бетона на сжатие, тс/м² (для проектных марок бетона 200, 250, 300, 350, 400 этот показатель составляет 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 тс/м² соответственно).

Толщина крепи стен выработки T (см) рассчитывается по формуле

(3.33)

Толщина свода в замке d₀ должна быть не менее 200 мм, стены Т не менее 250 мм. Толщину фундамента принимают равной толщине стенок. Величина заглубления фундамента в почву выработки со стороны водоотливной канавки составляет 500 мм, с противоположной стороны – 250 мм.

3.2.3 Расчет набрызгбетонной крепи.

При прямоугольно-сводчатой форме выработки, если ширина ее не менее 6 м и породы не склонны к отслаиванию, толщину набрызгбетонной крепи δ (м) определяют по формуле

, м (3.34)

где:Q – расчетная нагрузка на крепь, тс/м²;

σ_р – расчетная величина сопротивления бетона осевому растяжению, тс/м² (для проектных марок набрызгбетонабетона 300, 400, 500 этот показатель составляет 100, 120, 140 тс/м² соответственно).

Толщина крепи должна быть не менее 30 мм.

3.2.4 Расчет железобетонной штанговой кепи.

Расчет крепи производят по схеме, согласно которой штанги прикрепляют породу, расположенную в пределах зоны возможного обрушения к устойчивому ненарушенному участку породного массива и рассчитываются на восприятие нагрузок, вызванных весом пород в кровле и стенках выработки (Рис. 3.3). При этом замковые части штанг заглубляются в устойчивую часть массива не менее чем на 0,3‑0,5 м.

Рис 3.3 Расчетная схема определения параметров анкерной крепи.

Длина штанг определяется по формуле:

, м (3.35)

где: l_b – длина нарушенной зоны, м;

l_b – длина выступающей из шпура части штанги, м.

Длина выступающей из шпура штанги, зависящая от конструкции наружного конца арматурного стержня равна: 0.05 м – при высаженной головке, 0.1 м – при расплющенной головке, 0.2 м – при резьбовом соединении, 0.1 м – при петлеобразно загнутом конце штанги.

В качестве расчетной несущей способности штанги принимается наименьшее из значений, полученных по условиям разрывного усилия стержня , прочности его закрепления в шпуре и сдвига закрепляющего раствора относительно стенок шпура .

Несущая способность стержня:

, кгс (3.36)

где: F_шт ‑ площадь сечения стержня штанги, м²;

R_р ‑ расчетное сопротивление материала стержня растяжению, кгс/м² (табл. 2).

Таблица 2