- •Федеральное агентство по образованию гоу спо Кемеровский горнотехнический колледж Методическое пособие
- •Содержание дипломного проекта
- •Организация дипломного проекта
- •2. Экономическая часть
- •4. Строительная часть
- •Методические указания по выполнению разделов дипломного проекта.
- •1. Специальная часть проекта
- •1.1 Исходные данные.
- •1.2. Выбор формы и определение размеров поперечного сечения проектируемой выработки
- •1.3 Выбор материала крепи. Расчёт крепи
- •1.3.2.5 Расчёт анкерной крепи
- •1.3.2.6 Расчёт деревянной рамной крепи
- •1.3.2.7 Расчёт горного давления в вертикальных выработках
- •Расчёт монолитной бетонной и набрызгбетонной крепей
- •1.4 Выбор и обоснование способа проведения выработки. Выбор средств механизации.
- •1.5 Буровзрывные работы
- •1.5.2 Расчёт параметров буровзрывных работ.
- •1.6 Проветривание проектируемой выработки
- •1.6.3 Выбор средств проветривания
- •1.8. Правила безопасности при проведении выработки.
- •1.9. Организация работ.
1.3.2.5 Расчёт анкерной крепи
Анкерную крепь не рекомендуется применять при обводнённых и слабых породах с крепостью f < 1.
При «подшивке» рекомендуется применять замковые анкеры с крепостью пород f = 3 – 9 и крепостью угля f = 1 – 2 вне зоны влияния очистных работ.
При «сшивке» рекомендуется применять анкеры, работающие по всей длине, в том числе сталеполимерные, при различной крепости пород в том числе в зоне влияния очистных работ.
При расчёте необходимо определить:
- глубину возможного отжима пород в боках выработки (С);
- глубину расслоения горных пород кровли (b);
- давление на анкерную крепь (Р);
- длину анкеров в кровле и боках выработки (l);
- прочность закрепления анкеров (Q);
- плотность установки анкеров (q);
- число анкеров в ряду (n);
- расстояние между анкерами в ряду (L);
- шаг установки рядов анкерной крепи (e).
Величина бокового отжима пород определяется по формуле:
, м; [23] с 49
где: h – мощность пласта угля или высота выработки в проходке, м
Ксж – коэффициент концентрации сжимающих напряжений в боках выработки
Ксж = 1,8 – 2,0 для арочной формы
Ксж = 2,6 – 2,7 для трапециевидной формы [23] с 47
γn – объёмный вес пород кровли, т/м³
Н – глубина заложения выработки от поверхности, м
Кл – коэффициент литотипности боковых пород
Кл = 0,45 для слабоустойчивых пород
Кл = 0,60 для среднеустойчивых пород
Кл = 0,75 для устойчивых пород [23] с 23
Кл = 0,6 – 0,8 для угля
fб – коэффициент крепости боковых пород или угля
φ – угол внутреннего трения боковых пород [см. раздел 1.3.2.2]
Глубина расслоения пород кровли (высота свода естественного равновесия) определяется по формуле:
, м; [23] с 49
где: a – полупролёт выработки в проходке, м
c – величина бокового отжима пород, м
Кл – коэффициент литотипности пород кровли [см. выше]
fк – коэффициент крепости пород кровли
Давление на анкерную крепь со стороны кровли определяется по формуле:
, т/м; [23] с 50
где: обозначения прежние
Давление на крепь в наклонных выработках определяется по формуле:
, т/м; [23] с 50
где: α – угол наклона выработки, градус.
Давление на крепь с боков определяется по формуле:
, т/м; [23] с 50
где: γб – объёмный вес (плотность) боковых пород, т/м³
с – величина бокового отжима, м
h – высота выработки в проходке, м
α – угол падения пласта, градус
Длина анкеров в кровле выработки рассчитывается по формуле: (при «подшивке»)
, м; [23] с 78
где: b’ – высота свода обрушения, м [см. расчёт выше]
l1 – длина части анкера, выступающая за контур выработки внутрь, м
l1 = 0,1 – 0,25 м [23] с 78
l2 – величина заглубления анкера за контур свода обрушения, м
l2 = 0,12 – 0,45 м [23] с 79
При способе анкерования «сшивкой» пород величину b’ можно определить по формуле:
, м; [2] c 101
где: a – полупролёт выработки в проходке, м.
- коэффициент крепости пород кровли
Длина анкеров в боках выработки определяется по формуле:
, м; [23] с 79
где: - величина бокового отжима пород, м. [см. выше]
– обозначения прежние
Прочность закрепления замка распорного анкера (несущая способность анкера) определяется по формуле:
, кН; [20] c 152
где: - внутренний диаметр резьбы стержня анкера, м.
- предел прочности материала стержня на разрыв,
- для стали марки Ст3
- для Ст5
Прочность закрепления анкеров, работающих по всей длине (сталеполимерные и др. анкеры) рассчитывается по формуле:
, кН; [20] с 153
где: - диаметр шпура, м
- часть длины скважины шпура, заполненной твердеющим составом, м
, м; [20] с 153
- высота свода обрушения, м
- удельное сцепление твердеющего состава с породой
кПа; [20] с 153
Прочность закрепления или несущую способность анкера АСП можно взять из таблицы №2
Плотность установки анкеров в кровле определяется по формуле:
, ; [23] с 79
где: - коэффициент запаса прочности, [23] с 79
- плотность пород кровли, ()
- высота свода обрушения (величина расслоения пород кровли), м [см. выше]
– прочность закрепления анкера в кровле, кН
Расстояние между анкерами в ряду можно определить по формуле:
, м; [1] с 83
Это расстояние будет скорректировано на чертеже поперечного сечения выработки в проходке и обычно принимается по данным практики.
Число анкеров в ряду можно определить по формуле:
, шт; [23] c 80
Обозначения прежние.
Число анкеров в ряду корректируется в большую сторону исходя из размеров ширины выработки.
Шаг установки анкерной крепи рассчитывается по формуле:
, м; [23] с 80 или
, м; [20] с 154
где: n – число анкеров в ряду/, шт.
a – полупролёт выработки в проходке, м
q – плотность установки анкеров,
Q – прочность закрепления анкера, кН
Pв – давление на анкерную крепь,
Кз – коэффициент запаса прочности, Кз=2 [23] с 79
Плотность анкеров в боках выработки, расстояние между ними и шаг установки определяются аналогично.
Расчётная несущая способность анкера АСП
Таблица 6
Величина заполнения шпура закрепляющим составом, м |
Несущая способность анкера АСП, кН при диаметре 20 мм, резьба М20 |
|
Металл Ст3 |
Металл Ст5 |
|
0,5 1,0 По всей длине |
60 70 75 |
60 90 100 |