Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах"

условия проходки, охраны и поддержания горных выработок;#❝

расчетная ширина B, м, и высота h, м, горных выработок и сопряжений в проходке;#❝

расчетная глубина расположения горных выработок от поверхности H, м;#❝

тип строения пород кровли горных выработок;#❝

класс устойчивости пород непосредственной кровли горных выработок;#❝

расчетное сопротивление пород кровли горных выработок на одноосное сжатие Rс, МПа;#❝

расчетная несущая способность анкеров, усиливающих стоек, рам, посадочно-защитных крепей № , кН.#❝

капитальные околоствольные и магистральные горные выработки, и их сопряжения, проводимые и поддерживаемые в ненарушенные очистные работы массиве за пределами зон опорного давления, при ширине целиков больше 0,1H, но не менее 30 м;#❝

магистральные полевые и пластовые горные выработки, и сопряжения, проводимые в массиве, а затем поддерживаемые в зоне опорного давления от очистных работ при ширине целиков меньше 0,1H, но не менее 15 м;#❝

пластовые выемочные горные выработки, проводимые в массиве, а затем погашаемые за лавой;#❝

пластовые выемочные горные выработки, проводимые в массиве по надработанным и подработанным участкам шахтного поля, а затем погашаемые за лавой;#❝

пластовые выемочные горные выработки, проводимые по нижним слоям мощных пластов;#❝

пластовые выемочные горные выработки и сопряжения, проводимые в массиве, охраняемые за отрабатываемой лавой целиком шириной не менее 15 м, а затем погашаемые за смежной лавой;#❝

пластовые выемочные горные выработки, проводимые в массиве на удароопасных и выбросоопасных пластах, а затем погашаемые за лавой;#❝

пластовые выемочные выработки, проводимые в массиве и охраняемые, целиками, а затем погашаемые за смежной лавой на удароопасных и выбросоопасных пластах;#❝

на пластах, склонных к горным ударам и выбросам угля и газа, ширина целиков определяется согласно действующим нормативным документам;#❝

пластовые выемочные выработки, проводимые в массиве и охраняемые за отрабатываемой лавой разрушающимся в выработанном пространстве целиком угля шириной (2,5 - 3,0)m, где m - мощность пласта, а затем погашаемые за смежной лавой (для мощных пластов ширина целика принимается (2,5 - 3,0)h, где h - высота выработки, м);#❝

пластовые выемочные выработки, проводимые в массиве, затем поддерживаемые на границе с выработанным пространством и погашаемые за смежной лавой;#❝

пластовые выемочные выработки, проводимые за отрабатываемой лавой на расстоянии свыше 200 м или после отработки лавы вприсечку к выработанному пространству с защитной полосой угля шириной 2 - 3 м и погашаемые за смежной лавой;#❝

пластовые монтажные рассечки (камеры), проводимые в массиве (в том числе по нижнему слою мощных пластов) и погашаемые за лавой;#❝

разрезные печи, очистные камеры и заходки при системах разработки короткими забоями;#❝

пластовые демонтажные камеры.#❝

где B1 и B2 - фактическая ширина пересекающихся горных выработок в проходке, м.#❝

Расчетная ширина сопряжений с примыканием одной горной выработки к другой (основной), определяется по формуле:#❝

где B1 - фактическая ширина основной более широкой горной выработки, м;#❝

B2 - фактическая ширина горной выработки, примыкающей к основной, м.#❝

Если ширина сопряжения < 8 м, то к зоне сопряжения относятся также части примыкающих и пересекающихся выработок на протяжении равном 0,5 их ширины. Если ширина сопряжения 8 м, то к зоне сопряжения относятся также части примыкающих и пересекающихся выработок на протяжении равном их ширине. Расчетная высота горных выработок и сопряжений принимается равной их максимальной фактической высоте в проходке.#❝

Расчетное сопротивление пород определяется:#❝

где Rс1... Rсn  - сопротивление сжатию слоев пород, МПа (при определении прочности пород по коэффициенту крепости f пересчет в МПа проводят по формуле R = 10f);#❝

m1,..., mn  - мощности слоев пород, залегающих в кровле или в боках горной выработки, м;#❝

kс - коэффициент, учитывающий нарушенность массива пород поверхностями без сцепления, либо с малой связностью. Коэффициент kс при отсутствии результатов по бурению с отбором керна принимается равным 0,9 для I и II типов кровли, 0,6 для III типа и 0,7 - 0,8 для IV типа кровли. При наличии результатов разведочного бурения при Rс равным и более 30 МПа, kс определяется по таблице № 1 приложения. Для пород с Rс менее 30 МПа kс определяется по таблице № 2 приложения.#❝

Таблица № 1#❝

Значения коэффициента kс при породах с Rс равным и более 30 МПа#❝

Таблица № 2#❝

Значения коэффициента kс при породах с Rс менее 30 МПа и в зонах тектонических нарушений#❝

kвл - коэффициент снижения сопротивления пород сжатию за счет воздействия влаги, указанный в таблице № 3 приложения, принимается в зависимости от прочности пород и учитывается только в случае длительного обводнения пород в горных выработках (более 6 месяцев), для остальных условий kвл = 1.#❝

Таблица № 3#❝

Значения коэффициента kвл#❝

При однородной кровле (I тип кровли), приведенной в таблице № 4 приложения, Rс, определяется по формуле:#❝

где Rmax и Rmin  - максимальное и минимальное сопротивление пород на одноосное сжатие в кровле на высоту B или 1,5Bс, МПа.#❝

Расчетное сопротивление пород кровли на одноосное сжатие в протяженных горных выработках следует считать одинаковым, если оно находится в пределах 30%. При этом принимается его минимальное значение. При изменении Rс более чем на 30% последующий расчет параметров крепи ведется по отдельным участкам горной выработки.#❝

Таблица № 4#❝

Типы пород кровли по обрушаемости#❝

Во всех классах устойчивость кровли оценивается за период проходческого цикла.#❝

Таблица № 5#❝

Классы пород кровли по устойчивости#❝

В условиях, где расчетные смещения кровли больше 300 мм, преимущественно при поддержании горных выработок на границе с выработанным пространством, проведении их вприсечку и охране разрушающимся целиком, расчет параметров анкерной крепи проводится для смещений кровли не более 300 мм. На часть смещений более 300 мм рассчитывается крепь усиления.#❝

Параметры анкеров глубокого заложения, рассчитываются исходя из возможности "подвески" породной пачки, состоящей из слоев различной мощности и прочности к породам за пределами свода естественного равновесия или к мощному и крепкому слою породы, находящемуся на расстоянии 3 - 6 м и более, от кровли горной выработки.#❝

небольшое горное давление, при смещениях кровли меньше 50 мм;#❝

горное давление средней интенсивности, при смещениях кровли от 50 до 200 мм включительно;#❝

интенсивное горное давление, при смещениях кровли более 200 мм.#❝

Для анкеров с частичным закреплением по длине шпура, необходимая величина податливости составляет до 20 мм при смещениях 150 мм и до 35 мм при смещениях 300 мм, а закрепленных по всей длине от 15 до 25 мм. При смещениях свыше 50 мм в горных выработках и сопряжениях, в кровле которых залегает угольный пласт и породы, отнесенные к опасным по горным ударам и выбросам, устанавливают анкеры с податливостью не менее 50 мм.#❝

Таблица № 6#❝

Параметры крепи для I типа кровли#❝

При II типе кровли сопротивление анкерной крепи Pа следует принимать как для I типа кровли, а длину анкеров меньше с учетом мощности непосредственной кровли hн.к 0,3B и глубины закрепления анкеров в устойчивых прочных породах более или равной 0,5 м в соответствии с таблицей № 7 приложения, где при ширине выработки от 8 до 12 м следует применять двухуровневую схему крепи (приложение № 4) с длиной анкеров первого уровня не менее 2,0 м.#❝

Таблица № 7#❝

Параметры крепи для II типа кровли#❝

При III типе кровли Pа и lа принимать в соответствии с таблицей № 8 приложения, где при ширине выработки от 8 до 12 м следует применять двухуровневую схему крепи (приложение № 4) с длиной анкеров первого уровня не менее 2,4 м.#❝

Таблица № 8#❝

Параметры крепи для III типа кровли#❝

При IV типе кровли Pа и lа принимать в соответствии с таблицей № 9 приложения, где при ширине выработки от 8 до 12 м следует применять двухуровневую схему крепи (приложение № 4) с длиной анкеров первого уровня не менее 2,4 м.#❝

Таблица № 9#❝

Параметры крепи для IV типа кровли#❝

Если мощность угольной пачки в кровле составляет 1,5 - 2,5 м, то длину анкеров принимают равной мощности угольной пачки плюс 0,6 м.#❝

при I типе кровли в соответствии с номограммой, приведенной на рисунке 1 приложения;#❝

при II типе кровли Pа принимать в соответствии с номограммой на рисунке 1 приложения, а длину анкеров принимать в соответствии с таблицей № 7 приложения;#❝

при III типе кровли сопротивление крепи и длину анкеров принимать на 10% больше рассчитанных по номограмме рисунка 1 приложения;#❝

при IV типе кровли сопротивление крепи и длину анкеров принимать на 20% больше рассчитанных по номограмме рисунка 1 приложения.#❝

Рис. 1. Номограмма для определения параметров анкерной крепи в кровле горной выработки (пунктирной линией показан ключ к определению Pа и lа по расчетным значениям Uк), при параметрах, выходящих за область действия данной номограммы, применять двухуровневую схему крепи, по приложению № 4 к Инструкции#❝

Pа.у = Pа - Pа.п; (6)#❝

lа.у = lа, (7)#❝

где Pа и lа - сопротивление анкерной крепи и длина анкеров по расчетным смещениям кровли Uц на весь срок службы выработки.#❝

Анкеры верхнего уровня (глубокого заложения) устанавливаются вслед за анкерами нижнего уровня при проходке горной выработки или позже на расстоянии до лавы 0,1H.#❝

где Bр - расчетная ширина горной выработки, являющейся основанием свода давления пород кровли, м (рассчитывается согласно приложению № 4);#❝

 - объемный вес пород кровли горной выработки, кН/м³;#❝

hсв - высота свода естественного равновесия пород над горной выработкой, м, определяется по формуле:#❝

hсв = kсвBр, (9)#❝

где kсв - коэффициент свода, определяемый по таблице № 1 приложения № 4.#❝

Расчетное удельное давление пород свода на крепь Pсв.у, кН/м², определяется по формуле:#❝

Ожидаемое удельное давление пород свода на крепь верхнего уровня Pв.к.у, кН/м², определяется по формуле:#❝

Pв.к.у = Pсв.у - kр.в.нPа.н.у, (11)#❝

где Pа.н.у - сопротивление анкерной крепи нижнего уровня, определяемое, как и сопротивление анкерной крепи Pа, пункт 21 приложения;#❝

kр.в.н - коэффициент разгрузки анкеров глубокого заложения анкерами нижнего уровня, равен:#❝

где lакт - активная длина анкера нижнего уровня без выступающей части, м.#❝

Длина анкера верхнего уровня lк.а определяется по формуле 16 в приложении № 4.#❝

Необходимая плотность установки анкеров глубокого заложения Пв.к, анк/м², определяется по формуле:#❝

где Nк.а - несущая способность одного анкера, кН.#❝

Анкеры глубокого заложения (верхнего уровня) устанавливаются между рядами анкеров нижнего уровня.#❝

Количество анкеров верхнего уровня в ряду Nр.в.к, определяется по формуле:#❝

Nр.в.к = BПв.кCв.к, (14)#❝

где Cв.к - расстояние между рядами анкеров верхнего уровня, м.#❝

Принцип расположения анкеров глубокого заложения представлен в пунктах 18 - 20 приложения № 4. Необходимая величина закрепления анкеров глубокого заложения в скважине не менее 1,1 м.#❝

при смещениях кровли к моменту погашения горной выработки Uп до 50 мм аналогично пункту 15 приложения;#❝

при смещениях больше 50 мм аналогично пунктам 16 и 17 приложения.#❝

Pс.у = 1,5(Pа - Pа.п), (15)#❝

где Pа - требуемое, по рисунку 1 приложения, сопротивление анкерной крепи по расчетным смещениям кровли Uп при погашении горных выработок, кН/м²;#❝

Pа.п - сопротивление установленной при проходке анкерной крепи, кН/м².#❝

при смещениях меньше 50 мм согласно пункту 15 приложения;#❝

при смещениях больше 50 мм согласно пунктам 16 и 17 приложения.#❝

Bр = B + 2вр, (16)#❝

где Bр равно 0,6 - 0,8 м. Величина Bр выражает размер возможного разрушения боков горной выработки (отжима угля), подставив ее в формулу 8 приложения, получим:#❝

Далее расчет ведется по методике, изложенной в пункте 22 приложения.#❝

вариант 1 - с параметрами при проходке Pа.п и lа.п., определяемыми расчетными смещениями кровли до влияния первой лавы Uм аналогично пунктам 15 - 17 приложения;#❝

вариант 2 - с параметрами при проходке Pа.п и lа.п, определяемыми расчетными смещениями кровли до влияния первой лавы аналогично пунктам 15 - 17 приложения и усиливаемой на расстоянии до лавы 0,1H дополнительной анкерной крепью с параметрами, определяемыми максимальным смещением кровли перед погашением горной выработки смежной лавой, равными 300 мм аналогично пункту 19 приложения;#❝

вариант 3 - с установкой анкерной крепи в два уровня с параметрами, определяемыми по пунктам 21, 22 приложения.#❝

Таблица № 10#❝

Сопротивление усиливающих стоек#❝

Таблица № 11#❝

Сопротивление посадочно-защитной крепи#❝

при смещениях меньше 50 мм по пункту 15 приложения;#❝

при смещениях больше 50 мм по пунктам 16, 17 приложения.#❝

При определении Pа и lа необходимо учитывать, что по всей длине камеры они будут одинаковыми и определяются смещениями Uм только в случае охраны штрека целиком lц шириной более 0,1H. В остальных случаях - при охране штрека целиком шириной менее 0,1H, при проведении его вприсечку, при поддержании на границе с выработанным пространством для различных участков камеры на расстоянии от отработанной лавы менее 0,1H, Pа и lа принимаются с учетом влияния очистных работ по расчетным смещениям кровли Uр, определяемым по формуле:#❝

где Uохр - расчетное смещение кровли горной выработки, в зависимости от способа охраны. Uохр = Uц при охране целиком lц шириной больше 15 м и Uохр = 300 мм при охране целиком шириной (2,5 - 3,0)m, при проведении вприсечку или поддержании на границе с выработанным пространством.#❝

вне влияния очистных работ при ширине охранных угольных целиков больше 0,1H, но не менее 30 м;#❝

в зоне влияния очистных работ с шириной охранного целика более 15 м, но не менее 0,1H.#❝

схема I - проведение горной выработки сразу на полную ширину B с величиной заходки lзах не менее шага установки крепи C (расстояние между рядами анкеров);#❝

схема II - проведение горной выработки двумя заходками с разделением ее ширины на две части (B1з и B2з);#❝

схема III - поэтапное проведение широкой горной выработки.#❝

Для I и II схем должно выполняться условие:#❝

Sу Sпр, (1)#❝

где Sпр - площадь проводимой заходки, м²;#❝

Sу - площадь устойчивого обнажения пород кровли, зависящая от класса пород кровли по устойчивости, определяемого по таблице № 5 приложения № 1, имеет следующие значения:#❝

I класс, неустойчивые породы - Sу = 2,0 - 5,0 м²;#❝

II класс, породы средней устойчивости - Sу = 5,0 - 10,0 м²;#❝

III класс, устойчивые породы - Sу = 10,0 - 20,0 м².#❝

Величина Sпр регламентируется документацией крепления горной выработки с учетом шага установки крепи.#❝

Для схемы I необходимо выполнение условия:#❝

Sу Blзах, (2)#❝

Для схемы II необходимо выполнить условие:#❝

I и II схемы проведения горной выработки показаны на рисунке 1 приложения.#❝

При III схеме широкая горная выработка проводится в два этапа. На первом этапе она проводится и крепится на всю длину. На втором проводится присечка и горная выработка расширяется до проектной ширины.#❝

условия проходки, охраны и поддержания горной выработки;#❝

срок службы горной выработки t, год;#❝

расчетная глубина размещения горной выработки от поверхности H, м;#❝

тип строения пород кровли и их устойчивость;#❝

мощность слоев пород m1, m2,..., mn, на высоту равную ширине горной выработки B, м;#❝

сопротивление одноосному сжатию каждого слоя пород кровли и боков горной выработки Rс, МПа;#❝

нарушенность пород трещиноватостью kс;#❝

направление проходки горной выработки (в крест простирания пород, по простиранию, под углом);#❝

ширина и высота горной выработки в проходке B и h, м;#❝

расстояние до других горных выработок l, м;#❝

количество заходок и их ширина B1з, B2з,..., B№ з;#❝

расстояние до очистных работ, lо, м;#❝

характеристика крепи (несущая способность анкеров, тип затяжки, подхватов).#❝

Рис. 1. Технологические схемы проведения горной выработки на полную ширину B: а) - с величиной заходки равной C; б) - с величиной заходки равной 2C, в) - с разделением ширины горной выработки на две заходки B1з и B2з#❝

Основные перечисленные исходные данные, необходимые для расчета смещений пород в горных выработках, определяются и принимаются в соответствии с положениями раздела I приложения № 1 к Инструкции.#❝

Uо = Uт kвkшkа, (4)#❝

где Uт - типовые смещения кровли в горных выработках с анкерной крепью, определяемые в зависимости от глубины H и расчетного сопротивления пород в кровле одноосному сжатию Rс по номограмме рисунка 2 приложения № 3, где смещения показаны для условий при B = 5 м, = 1, kш = 1, kв = 1, kа= 1;#❝

 - коэффициент, учитывающий направление проходки горных выработок, принимаемый равным 1,0 при проведении их по простиранию пород и равным 0,7 при проведении в крест простирания. При проведении горных выработок под углом к простиранию значение = 0,7 - 1,0;#❝

Рис. 2. Типовые смещения кровли Uт в массиве при ширине горной выработки B = 5 м и расчетном сопротивлении пород кровли одноосному сжатию Rс, МПа.#❝

kв - коэффициент, учитывающий влияние смежных параллельных горных выработок, принимаемый равным 1,0 при расстояниях от них l 15 м, а при l < 15 м, определяемый по формуле:#❝

kш - коэффициент, учитывающий отличие ширины проводимой горной выработки от B = 5 м, принимаемый равным:#❝

kш = 0,25 (B - 1), (6)#❝

kа - коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород за счет принимаемой длины закрепления стержня анкера в скважине (шпуре) скрепляющим составом:#❝

при длине закрепления 0,5 м, kа = 1,0;#❝

при длине 1,0 м kа = 0,85; по всей скважине (шпуре) kа = 0,75.#❝

При проведении горной выработки двумя заходками с разделением ее ширины на две части B1з и B2з, рисунок 1 приложения, величину расчетных смещений кровли в каждой заходке определяют по формуле 4 приложения, принимая значение kш по общей ширине горной выработки.#❝

где  - смещение кровли горной выработки в зоне влияния очистных работ, определяемое в зависимости от lц, H и Rс по номограмме рисунка 3 приложения;#❝

kкр - коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли, принимаемый для легкообрушающейся кровли - 0,8, среднеообрушающейся - 1,0 и труднообрушающейся - 1,2.#❝

Остальные входящие в формулу 7 приложения параметры указаны в расшифровке формулы 4 приложения.#❝

Анкеры глубокого заложения устанавливают под опорные плиты размерами 180 x 180 x 8 - 10, 250 x 250 x 8 - 10, 300 x 300 x 8 - 10 мм или отрезки специального взаимозаменяемого профиля № 17...40 (далее - СВП-17...40) или "бесконечный" подхват из СВП 17...40. Кровля полностью перетягивается решетчатой затяжкой.#❝

где lакт - активная длина анкера первого уровня (без выступающей части), м, определяемая по формуле:#❝

lакт = lа - lв, (2)#❝

здесь lа - длина анкера, м. Величина lа принимается не менее 2,4 м;#❝

lв - выступающая внутрь горной выработки часть анкера, принимаемая не более 0,2 м;#❝

k№  - коэффициент пригрузки от вышележащих пород, равный 1,2 - 1,5 м;#❝

 - объемный вес пород кровли, кН/м³.#❝

Установка анкеров первого уровня производится непосредственно у забоя вслед за обнажением кровли проводимого цикла.#❝

Рис. 1. Номограмма для определения параметров анкерной крепи первого уровня в зависимости от прочности угольной пачки и ширины горной выработки#❝

где Nа - несущая способность анкера, кH.#❝

Для обеспечения устойчивости кровли плотность установки анкеров первого уровня Пн.а не должна быть меньше минимально допустимой Пmin, которая составляет при неустойчивых породах 1 анк/м², при породах средней устойчивости - 0,7 анк/м² и при устойчивой непосредственной кровле - 0,5 анк/м².#❝

от 3 до 4 при B = 4 м (B - ширина горной выработки);#❝

от 4 до 5 при 4 < B < 5 м;#❝

от 5 до 6 при 5 < B < 6 м;#❝

от 6 до 7 при 6 < B < 7 м;#❝

от 7 до 8 при 7 < B < 8 м;#❝

от 8 до 9 при 8 < B < 9 м;#❝

от 9 до 10 при 9 < B < 10 м;#❝

от 10 < до 11 при 10 < B < 11;#❝

от 11 < до 12 при 11 < B < 12.#❝

где Пmin - минимально допустимая плотность анкеров.#❝

Шаг установки анкеров первого уровня Cк.н не должен быть больше Cк.н.min, а плотность установки анкеров первого уровня Пн.а должна превышать величину Пmin.#❝

Крайние анкера первого уровня располагают с отклонением от нормали к слоистости или горизонтальной поверхности на 15 - 20° в сторону боков горной выработки, на расстоянии от них не более 0,3 м.#❝

Условие устойчивости боков имеет вид:#❝

где k - коэффициент концентрации давления для горных выработок, пройденных в массиве угля вне зоны опорного давления или при ширине целика более 0,1 H м, но не менее 30 м, k = 1,1 - 1,2. Для монтажных камер, отделенных от выработанного пространства целиком угля не более 15 м, k - принимают равным 2,0 - 2,5;#❝

 - объемный вес пород кровли, принимается 0,025, МН/м³.#❝

При соблюдении условия в формуле 8 приложения крепления боков не требуется (вр = 0). В противном случае величина возможного разрушения боков горной выработки (вр) принимается равной 0,6 - 0,8 м с каждой стороны.#❝

Если отношение глубины проведения горной выработки от поверхности H, м, к расчетному сопротивлению пород в кровле на одноосное сжатие Rс, МПа, от 25 до 30, то вр рассчитывается по формуле:#❝

где h - высота горной выработки, м;#❝

 - угол внутреннего трения угля в боках горной выработки, град.#❝

Количество анкеров в боках принимают в зависимости от мощности разрушающихся пород (угля) в боках mр и составляет 1 анкер при mр < 1,0 м, 2 анкера при 1,0 < mр 2,5 м и 3 анкера в вертикальном ряду при mр > 2,5 м.#❝

hсв = kсвBр, (10)#❝

где kсв - коэффициент свода, определяемый по таблице № 1 приложения;#❝

Bр - расчетная ширина горной выработки, с учетом возможного разрушения (отжима угля) боков, определяемая по формуле:#❝

Bр = B + 2вр. (11)#❝

Таблица № 1#❝

Значения коэффициента свода естественного равновесия#❝

где kр.в.н - коэффициент разгрузки анкеров глубокого заложения за счет анкеров первого уровня, определяется по выражению:#❝

lк.а = hсв + lз + lв, (16)#❝

где lз - длина закрепления анкера глубокого заложения выше контура свода естественного равновесия, принимается 0,8 - 1,0 м;#❝

lв - выступающая внутрь горной выработки часть анкера, принимаемая 0,15 - 0,2 м.#❝

Полученную длину анкера округляют до 0,5 м в большую сторону.#❝

Количество анкеров глубокого заложения в ряду принимается в зависимости от ширины горной выработки в следующей зависимости, не менее:#❝

при B 5,5 м - 2 анкеров глубокого заложения;#❝

5,5 < B 7 м - 3 анкеров глубокого заложения;#❝

7 < B 9 м - 4 анкеров глубокого заложения;#❝

9 < B 12 м - 5 - 6 анкеров глубокого заложения.#❝

Установка анкеров глубокого заложения при среднеустойчивой непосредственной кровле проводится на расстоянии не более 20 м от забоя проводимой выработки. При мощности непосредственной кровли, превышающей активную длину анкеров первого уровня, анкеры глубокого заложения устанавливаются на расстоянии не более 10 м от забоя.#❝

гдеNк.а - несущая способность анкера глубокого заложения, кН.#❝

Количество анкеров глубокого заложения в ряду Nр.в.к принимается по пункту 18 приложения и проверяется по формуле:#❝

Nр.в.к = BПв.кCв.к. (18)#❝

Если расстояние между рядами анкеров глубокого заложения не увязано с расстоянием Cк.н, то величина Cв.к определяется по формуле 18 приложения по принятому количеству Nр.в.к в рядах.#❝

где 2,0 - суммарное расстояние от крайних анкеров глубокого заложения до боков камеры, м.#❝

Pсум = kр.в.нPв.н + Pв.в.к. (21)#❝

суммарное сопротивление крепи Pсум больше удельного давления пород свода Pсв.у;#❝

для предотвращения обрушения скрепленных анкерами первого уровня пород их удельное давление Pо.н, кН/м², определяемое по формуле 22 приложения, должно быть меньше возведенного сопротивления канатных анкеров Pв.в.к.#❝

где lакт - активная длина анкеров (первого уровня), м.#❝

При несоблюдении вышеназванных условий необходимо увеличить количество канатных анкеров в их рядах.#❝

lа = mн.с + lв, (23)#❝

где mн.с - мощность несущего слоя, м;#❝

lв - выступающая часть анкера, м.#❝

где  - коэффициент концентрации напряжений в массиве при проведении монтажной камеры, = 2,5 - 2,7;#❝

kу - коэффициент упрочнения пород за счет анкерования. При установке анкерной крепи нормально к напластованию при полном заполнении шпура скрепляющим раствором kу = 1,5 - 2,0;#❝

kп - коэффициент пригрузки нижнего слоя кровли, kп = 2,5 - 3,0.#❝

где kз - коэффициент запаса, kз = 1,2 - 1,7.#❝

где Cк - принятое по условиям обеспечения устойчивости кровли расстояние между рядами анкеров, м;#❝

Nа - несущая способность анкера, кН.#❝

формирование камеры из очистного забоя;#❝

заблаговременная проходка камеры и введение в нее механизированного комплекса (расчет параметров анкерной крепи предварительно пройденной демонтажной камеры выполняется по результатам проведения научно-исследовательских работ с последующим консультационно-методическим сопровождением документации крепления).#❝

Расчет параметров анкеров первого уровня на участке формирования демонтажной камеры под механизированный комплекс выполняется по методике раздела II и формулам 1 - 3 приложения № 4 к Инструкции.#❝

Bр = Bф + RL, (1)#❝

где RL - радиус зоны предельного состояния пород, параметры которого приведены в таблице № 1 приложения, м.#❝

Таблица № 1#❝

Размер зоны предельного состояния угля в боку
демонтажной камеры#❝

hсв = kсвBр, (2)#❝

где kсв - коэффициент свода естественного равновесия, определяемый по таблице № 1 приложения № 4 к Инструкции.#❝

где  - объемный вес пород кровли, кН/м³.#❝

Рис. 1. Крепление демонтажной камеры при ее формировании из очистного забоя: I - участок формирования демонтажной камеры под механизированный комплекс; II - участок транспортировки в демонтажной камере; 1 - анкеры первого уровня; 2 - канатные анкеры; 3 - анкеры в грудь забоя#❝

где Nр.н - количество анкеров в ряду;#❝

Nа - несущая способность анкера первого уровня, кН;#❝

Cк.н - расстояние между рядами анкеров первого уровня, определяемое по пунктам 7 приложений № 3 и № 4 к Инструкции, м.#❝

Pк.в.у = Pсв.у - kр.в.нPв.н.у, (6)#❝

где kр.в.н - коэффициент разгрузки канатных анкеров (анкеров глубокого заложения), определяемый по формуле 15 приложения № 4 к Инструкции.#❝

Количество канатных анкеров (анкеров глубокого заложения) в ряду Nр.в.к принимается по пункту 18 приложения № 4 к Инструкции и проверяется по формуле:#❝

Nр.в.к = BфПв.кCв.к. (8)#❝

Расстояние между канатными анкерами (анкерами глубокого заложения) в рядах Cр.в.к, рассчитывается по формуле:#❝

Возведенное сопротивление канатных анкеров (анкеров глубокого заложения) - Pв.в.к, определяется по формуле:#❝

Суммарное возведенное сопротивление анкеров глубокого заложения (канатных анкеров) и доля сопротивления анкеров первого уровня должно быть больше удельного давления пород свода естественного равновесия:#❝

Pв.в.к + kр.в.нPв.н.у > Pсв.у. (11)#❝

Удельное давление пород, скрепленных анкерами первого уровня, определяемое по формуле 22 приложения № 4 к Инструкции, должно быть меньше возведенного сопротивления канатных анкеров:#❝

Pо.н < Pв.в.к. (12)#❝

Длина анкеров, устанавливаемых в боку, определяется по формуле:#❝

где RL - радиус зоны предельного состояния пород, параметры которого приведены в таблице № 1 приложения, м;#❝

lз - величина закрепления анкера, принимается не менее 0,5 м;#❝

lв - выступающая часть анкера, м.#❝

Расстояния между рядами анкеров, устанавливаемых в боках и кровле, принимаются равными. Анкеры устанавливаются с подхватами и затяжкой. Количество анкеров в ряду принимается в соответствии с пунктом 12 приложения № 4 к Инструкции.#❝

региональная предварительная подработка и (или) надработка массива с последующим проведением в нем подготовительных горных выработок;#❝

бурение разгрузочных скважин в окружающем угольном массиве в период проведения горной выработки;#❝

выполнение гидрообработки угольного массива.#❝

определение допустимой кратности отношения глубины работ (H) к средневзвешенной расчетной прочности пород кровли подработанного пласта Rп.#❝

определение высоты зоны пород интенсивной трещиноватости в подработанном массиве для исключения размещения горной выработки в этой зоне.#❝

где H - глубина расположения горной выработки на подработанном пласте, м;#❝

Rп - средневзвешенная расчетная прочность пород (угля) кровли подработанного пласта, определяемая по формуле:#❝

для породы:#❝

для угля:#❝

здесь Rс - сопротивление пород кровли горной выработки на одноосное сжатие, рассчитываемое по пункту 5 приложения № 1 к Инструкции;#❝

hп - расстояние от отработанного пласта в кровлю по нормали до уровня расположения горной выработки на подработанном пласте, м;#❝

m - мощность подрабатывающего пласта, м.#❝

hр = kтрh1, (4)#❝

где kтр - коэффициент трещинообразования, который изменяется в пределах 1,375 - 1,75 и принимается в зависимости от исходной прочности пород подработанной толщи на сжатие по графику рисунка 1 приложения;#❝

h1 - мощность обрушившейся толщи пород, м, равная:#❝

здесь kр - коэффициент разрыхления пород, определяемый опытным путем или ориентировочно принимаемый по таблице № 1 приложения.#❝

При этом проведение горных выработок на участках подработки допускается не ранее 6 - 12 месяцев со дня окончания подработки после активной стадии сдвижения пород кровли.#❝

Таблица № 1#❝

Значения коэффициента разрыхления пород#❝

При m > 3,0 принимается kр - 1,4.#❝

Рис. 1. Изменение коэффициента трещиноватости пород от их предела прочности на сжатие#❝

где Rс.у - прочность на сжатие угля в массиве, МПа;#❝

Rс.р - сопротивление на сжатие угля в зоне влияния разгрузочных скважин, МПа, определяется по формуле:#❝

здесь m - мощность угольного пласта, м;#❝

D - диаметр скважины, м;#❝

hm - мощность пласта с учетом пробуренной скважины, м, равная:#❝

hm = m - D, (8)#❝

Lм - общая длина участка массива угля, разбуренного разгрузочными скважинами;#❝

lм.осл - длина участка массива, ослабленного скважинами, м, равная:#❝

lм.осл = N1 · 3D, (9)#❝

здесь № 1 - число пробуренных скважин;#❝

lн - длина участка массива, не нарушенного скважинами, м, равная:#❝

lн = Lм - lм.осл. (10)#❝

где  - объемный вес угля, подставляемый здесь в МН/м³;#❝

H - глубина расположения горной выработки, м;#❝

Rсв - средневзвешенная прочность угля в массиве, разбуренном скважинами, определяемая по формуле 7 приложения.#❝

где Uк1 - смещение кровли без влияния разгрузочных скважин;#❝

kср - коэффициент влияния разгрузочных скважин на величину смещения кровли, определенный по формуле 12 приложения.#❝

где Nа.к, Nа.б - несущая способность анкерной крепи в кровле и боках горной выработки, кН;#❝

Pа.к, Pа.б - необходимое сопротивление анкерной крепи в кровле и боках горной выработки, кН/м²;#❝

Nк, Nб - количество анкеров в рядах кровли и боков, шт.#❝

где R^сс - прочность на сжатие горной породы в сухом состоянии, МПа;#❝

R^пс - прочность на сжатие горной породы при полном влагонасыщении, МПа;#❝

W - влажность горной породы,%;#❝

Wп - влажность породы при полном влагонасыщении,%.#❝

где Uк - величина смещения кровли, определяемая без учета гидрообработки, мм.#❝

При наличии конкретных данных о сопротивлении пород сжатию значение коэффициента kвл, снижающего расчетную прочность пород, принимается по таблице № 3 приложения № 1 к Инструкции.#❝

Закрепление анкерных стержней в горных выработках с обводненными породами осуществлять ампулами с минеральной композицией.#❝

анкерная и набрызг-бетонная крепь;#❝

анкерная с металлическими подхватами, с шайбами или опорными плитами, с затяжкой в виде сварной металлической решетки и набрызг-бетонная крепь;#❝

анкерная и подпорная крепь.#❝

Таблица № 1#❝

Категории устойчивости пород#❝

При не трещиноватых породах I категории устойчивости, когда смещения кровли не превышают 50 мм, горная выработка крепится одной анкерной крепью с опорными плитами и решетчатой затяжкой, либо только подпорной или набрызг-бетонной крепью, толщина которой принимается 40 - 50 мм.#❝

В горных выработках с трещиноватыми породами кровли, отнесенными к I категории устойчивости, необходимо устанавливать анкерную крепь с опорными плитами и металлической сеткой в комбинации с подпорной или набрызг-бетонной крепью, толщина которой принимается 40 - 50 мм.#❝

В горных выработках с породами II категории устойчивости, когда смещения кровли достигают 100 - 200 мм, применять комбинированную крепь, состоящую из анкеров с металлическими подхватами, решетчатой затяжки и подпорной или набрызг-бетонной крепью, толщина которой принимается 80 - 100 мм.#❝

где Uа.н. - смещения кровли горной выработки, закрепленной анкерной крепью в сочетании с набрызг-бетонной, мм;#❝

Uкр - смещения заанкерованной кровли горной выработки, расположенной в осадочных породах вне зоны влияния очистных работ, мм. Определяются по формуле (7) в приложении № 17 к Инструкции;#❝

 - коэффициент влияния набрызг-бетонной крепи на снижение смещений пород в горной выработке, таблица № 2 приложения.#❝

Таблица № 2#❝

Значения коэффициента #❝

Толщина набрызг-бетона принимается с учетом класса устойчивости пород и положений пункта 3 приложения так, чтобы смещения кровли увязывались с параметрами анкерной крепи, определяемыми по рисунку 1 приложения № 1 к Инструкции, и не превысили допустимых величин для обеспечения эксплуатационного состояния горной выработки.#❝

По полученному значению необходимого сопротивления анкерной крепи, Pа, кН/м², и расчетной несущей способности принятого одного анкера Nа, кН, в соответствии с Инструкцией определяется количество анкеров в рядах Nк, требуемое расстояние между анкерами в ряду Cр, м, и расстояние между рядами анкеров Cк, м. Выполняется проверка расстояний между рядами анкеров по условию обеспечения необходимой плотности их установки П, анк/м².#❝

Расчет параметров анкерной крепи в боках горной выработки выполняется по приложению № 2 к Инструкции.#❝

Pк.кр = Pа + Pп.кр, (2)#❝

где Pк.кр - несущая способность комбинированной крепи, кН/м²;#❝

Pа - несущая способность анкерной крепи, кН/м²;#❝

Pп.кр - несущая способность подпорной крепи, кН/м².#❝

Uп.к = U - Uа. (3)#❝

Общие смещения пород U для горизонтальных и наклонных горных выработок, расположенных вне зоны влияния очистных работ, определяются по приложению № 17 к Инструкции.#❝

Выбираем подходящий для рассматриваемых условий тип крепи, рассчитываем необходимую плотность установки и проверяем соответствие конструктивной податливости подпорной крепи ожидаемым смещениям пород.#❝

Для обеспечения совместной работы анкерная крепь скрепляется с подпорной крепью. Это выполняется установкой дополнительных продольных металлических подхватов, соединенных со стержнями анкеров и подпорной крепью.#❝

Вначале проходят от четырех до шести камер, которые практически являются выемочными штреками, затем обратным ходом отрабатывают нарезанные полосы, при этом линия забоя располагается перпендикулярно или по диагонали к их продольной оси. Большое внимание уделяется вопросу выемки оставленных целиков. Схема работ по частичному извлечению целиков приведена на рисунке 3 приложения.#❝

Рис. 1. Схема отработки угольного пласта камерно-столбовой системой с выемкой угля заходками#❝

Рис. 2. Схема отработки угольного пласта камерной системой с барьерными целиками#❝

Рис. 3. Схема ведения работ по частичному погашению горных выработок:#❝

1 - универсальная врубовая машина; 2 - буровая машина для обуривания забоя; 3 - взрывная отбойка; 4 - погрузочная машина; 5 - самоходная вагонетка; 6 - буровой станок для анкерной крепи; 7 - приемная часть магистрального конвейера.#❝

где lу - устойчивый пролет кровли, м;#❝

hо - мощность нижнего слоя кровли, м;#❝

 - безразмерный коэффициент (для условий пологих пластов Кузбасса равный 0,7 - 0,8);#❝

kн1 - коэффициент концентрации давления в месте закрепления нижнего слоя кровли (kн1 = 1,5 - 2,0);#❝

 - объем вес пород (подработанной толщи), МН/м³;#❝

H - глубина разработки, м;#❝

Rс - прочность пород (нижнего слоя кровли) на одноосное сжатие, МПа;#❝

kП - коэффициент пригрузки нижнего слоя кровли;#❝

 - объемный вес нижнего слоя кровли, МН/м³.#❝

где A - ширина камеры, м, принимается равной или меньшей lу;#❝

вц - ширина междукамерного целика, м;#❝

kз - коэффициент запаса;#❝

Rу - кубиковая прочность угля на сжатие, МПа;#❝

kф - коэффициент формы, равный:#❝

здесь mв - вынимаемая мощность пласта, м.#❝

В остальных случаях, H, м, принимается равной мощности непосредственной кровли, но не менее 2A.#❝

где A - ширина камеры, м;#❝

 - объемный вес пород, МН/м³;#❝

 - коэффициент закрепления кровли на опорах, равный 1,41 - 1,63;#❝

 - коэффициент пригрузки вышележащих пород, равный 2,5 - 3,0;#❝

k3 - коэффициент влияния опорного давления от ранее отработанных камер, равный 2,5;#❝

k4 - коэффициент влияния трещиноватости пород кровли, равный в зависимости от типа кровли 0,6 - 0,9;#❝

k5 - коэффициент увеличения прочности пород за счет анкерования, равный 1,3 - 1,4.#❝

lа = mн.с + lз + lв, (5)#❝

где lз - глубина запаса длины анкера выше несущего слоя, принимаемая 0,5;#❝

lв - длина выступающей части анкера, равная 0,15 - 0,2 м.#❝

где kз - коэффициент запаса, kз = 1,2 - 1,7;#❝

 - объемный вес пород кровли, кН/м³.#❝

где Cк - принятое расстояние между рядами анкеров, м;#❝

Nа - несущая способность одного анкера, кН.#❝

Полученное расчетом количество анкеров в ряду округляется в большую сторону до 0,5.#❝

Значение находится из выражения:#❝

где  - максимальная статическая нагрузка на одну подвеску, кН;#❝

Cп - расстояние между подвесками ПМД, м;#❝

kд 2 - коэффициент, учитывающий влияние на кровлю динамических нагрузок, возникающих при перевозке грузов.#❝

Расчет величин и Cп проводится в соответствии с разделом II приложения.#❝

Параметры анкерной крепи кровли горной выработки с ПМД определяются в следующем порядке: по Инструкции находится значение удельной нагрузки на анкеры Pа, которая увеличивается на значение , после чего по суммарной расчетной нагрузке Pа + выбирается необходимые тип и параметры анкерной крепи кровли.#❝

где  - максимально-допустимый вес перевозимого груза, приходящийся на отрезок дороги Lт, кН;#❝

Lт - участок монорельсовой дороги, м, в пределах которого происходит ее наибольшее нагружение (рисунок 1 приложения), определяется приходящимся на него количеством грузовых тележек q и рассчитывается исходя из технических характеристик ПМД, допустимого веса перевозимого груза и грузоподъемности грузовой тележки;#❝

Qт - суммарный вес навесного (подъемного) оборудования на участке дороги Lт, кН;#❝

kт - коэффициент, величина которого зависит от количества несущих тележек, попадающих на два смежных рельса относительно точки подвеса и определяется по формуле:#❝

здесь Lк - минимальное расстояние между несущими тележками, м;#❝

Cп - расстояние между подвесками ПМД, м.#❝

Рис. 1. Схема к расчету нагрузок на подвески ПМД#❝

где kз - коэффициент запаса, учитывающий динамические перегрузки системы, определяемый производителем ПМД и принимается равным не менее трех.#❝

Под подвеской понимается конструкция, состоящая из растяжек-подвесов - системы, соединенных между собой стержней, цепей, хомутов, болтов на одну точку крепления монорельса. Таким образом, одна подвеска может состоять как из одной, так и из нескольких растяжек. Если последние сходятся в одной точке крепления монорельса, то несущая способность всей подвески может не равняться сумме несущих способностей ее отдельных растяжек-подвесов. Поэтому, под величиной Nп следует понимать минимальную нагрузку, при которой происходит разрушение хотя бы одного элемента подвески, приводящее к выходу ее из строя.#❝

Если неравенство (4) приложения не выполняется, необходимо: уменьшить вес перевозимого груза , либо увеличить несущую способность подвесок Nп, либо сократить расстояние между ними Cп, либо увеличить количество грузовых тележек q.#❝

Рис. 2. Варианты подвешивания ПМД: а - на одном анкере с жестким креплением; б - на двух анкерах с жестким креплением; в - на одном анкере и цепи; г - на двух анкерах и цепях#❝

Суммарный вес перевозимого груза и навесного оборудования , приходящийся на количество грузовых тележек q, не должен превышать их несущей способности Nт.#❝

По найденной величине Nап выбираются соответствующий ей диаметр анкерных стержней.#❝

lап = lак + lзаг, (6)#❝

где lак - расчетная длина анкеров первого уровня (с учетом длины выступающей в горную выработку части анкерного стержня);#❝

lзаг - величина заглубления подвешивающих ПМД анкеров над анкерами первого уровня, которая принимается равной не менее 0,5 м для II типа кровли по обрушаемости, и не менее 1,0 м для I, III и IV типа кровли по обрушаемости (рисунок 3 приложения).#❝

Длина закрепляющей втулки должна быть не менее 1,1 м.#❝

Рис. 3. Пример крепления ПМД#❝

Рис. 1. Виды сопряжений горных выработок:#❝

а - прямое пересечение; б - косое пересечение; в - прямое ответвление; г - остроугольное пересечение; д - ответвление по кривой; е, ж - соединения двух горных выработок в одну; з - двустороннее ответвление; и - пересечение с разносом горных выработок; к - сопряжение трех горных выработок (треугольный узел); л, м - примыкание горных выработок#❝

где ,  - соответственно ширина каждой парной горной выработки в проходке, м;#❝

 - ширина целика между горными выработками, м, а опережение передового проходческого забоя по отношению к забою другой выработки принимается не менее l", определяемого из выражения:#❝

Расчетная ширина сопряжений, пересекающихся и ответвляющихся горных выработок, рисунок 1 (а, б, з, к) приложения, определяется по формуле:#❝

где B1 и B2 - фактическая ширина пересекающихся горных выработок в проходке, м.#❝

Расчетная ширина сопряжений с соединением, ответвлением и примыканием одной горной выработки к другой, рисунок 1 (в, г, д, е, ж, и, л, м) и рисунок 2 (а, б, в) приложения, определяются по формуле:#❝

где B1 - фактическая ширина главной горной выработки в проходке, м;#❝

B2 - фактическая ширина, примыкающей, ответвляющейся, соединяющейся горной выработки, м.#❝

Рис. 2. Виды сопряжений при проведении спаренных выработок:
а, в - прямоугольные; б - остроугольные#❝

Расчетная ширина сопряжений подготовительной горной выработки с очистным забоем, рисунок 3 приложения, принимается равной ширине подготовительной горной выработки в проходке. Расчетная высота сопрягающихся горных выработок и сопряжений принимается равной их максимальной фактической высоте в проходке.#❝

в кровле - для всех слоев пород на высоту, равную 1,5 расчетной ширины сопряжения;#❝

в боках - на фактическую высоту сопряжения с учетом всех слоев пород и угля;#❝

в почве - на глубину, равную расчетной ширине сопряжения.#❝

Для ряда смежных слоев с изменчивостью Rс до 30% принимается для всего сопряжения усредненное значение расчетного сопротивления пород сжатию, определяемое по формуле:#❝

Входящие в формулу параметры расшифрованы в формуле 3 приложения № 1 к Инструкции.#❝

В Инструкции рассматриваются методики расчета смещений пород кровли, когда применяется анкерная крепь. Заанкерованные породы упрочняются, в результате чего смещения кровли снижаются примерно вдвое по сравнению с перемещением пород на контуре кровли в горных выработках, закрепляемых рамной податливой крепью.#❝

Рис. 3. Сопряжения очистного забоя с подготовительной горной выработкой:#❝

а - с погашаемой; б - с горной выработкой, сохраняемой за первым очистным забоем; в, г - с повторно используемой; д, е - с проводимой вприсечку к выработанному пространству (при сплошной присечке или при оставлении полосы угля шириной 2 - 4 м); ж, з - с горной выработкой, охраняемой целиком шириной меньше 0,1H, но не менее 15 м; и, к, л - с горной выработкой, охраняемой целиком (2,5 - 3,0) т  (при погашении одной из парных горных выработок за очистным забоем или при ее временном сохранении для целей транспортирования угля); м, н - с горной выработкой, оформляемой за очистным забоем.#❝

Особенностью методики расчета смещений пород на контуре сопряжений, приведенной в разделе, является то, что рассматриваются смещения еще незаанкерованных пород контура горной выработки, и поэтому их величина в цифровом выражении больше, чем при установленных анкерах.#❝

В формулах таблицы № 1 приложения смещения породе типовых условиях в зоне влияния очистных работ (, , , ) приводятся, как суммарное смещение почвы и кровли (конвергенция). Однако в результате пересчета посредством коэффициента kk формулы таблицы № 1 приложения выражают смещения только кровли в незаанкерованном состоянии.#❝

Смещения кровли, определяемые по формулам таблицы № 1, посредством коэффициента 0,5 формул 27 - 28 приложения переводятся в уровень расчетов смещений заанкерованных пород кровли по приложению № 17 к Инструкции, и параметры крепи рассчитываются единообразным способом по всей Инструкции.#❝

где Uт - смещение пород, мм, принятое за типовое и определяемое по рисунку 4 приложения в зависимости от расчетного сопротивления пород кровли, почвы или боков Rс и глубины расположения сопряжения от поверхности H;#❝

 - коэффициент влияния угла падения вмещающих пород и направления проходки горной выработки относительно постирания пород, определяемый по таблице № 2 приложения;#❝

 - коэффициент направления смещений пород: при определении смещений со стороны почвы или кровли (в вертикальном направлении) = 1; при определении боковых смещений пород (в горизонтальном направлении) определяют по таблице № 2 приложения, где при поддержании сопряжений очистного забоя со спаренной горной выработкой, охраняемой целиком угля и погашаемой с его извлечением и вентиляционной горной выработкой, охраняемой целиком шириной 15 - 0,1H, м, подвергающейся влиянию первой лавы и сохраняемой за вторым очистным забоем, расчет смешений пород кровли производится так же, как для схемы, представленной на рисунке 3 приложения.#❝

Таблица № 1#❝

Формулы для расчета смещений кровли на сопряжениях#❝

Таблица № 2#❝

Значения коэффициентов и #❝

 - коэффициент влияния размеров сопряжения, который определяют для кровли и почвы по формуле 7, для боков - 7 приложения:#❝

Коэффициент влияния времени на смещения пород kt для горных выработок, срок службы которых менее 15 лет, определяется по графику, рисунок 5 приложения при сроке службы более 15 лет и H/R < 60 коэффициент kt = 1.#❝

Коэффициент вредного воздействия горных выработок kв характеризует степень увеличения смещений пород на участках сопряжений по сравнению с одиночной выработкой, где kв = 1:#❝

kв = kв1kв2, (9)#❝

где kв1 - коэффициент взаимовлияния сопрягающихся горных выработок, определяемый по таблице № 3 приложения;#❝

kв2 - коэффициент влияния других смежных горных выработок, расположенных относительно участков сопряжений на расстояниях менее допустимых lд, определяемых по формуле 11 приложения:#❝

здесь lд - расстояние между сопряжением и соседней горной выработкой при отсутствии ее влияния, равное:#❝

lд = (B + Bвл)kL, (11)#❝

здесь Bвл - ширина соседней горной выработки, м;#❝

kL - коэффициент взаимовлияния соседних горных выработок, определяемый по таблице № 4 приложения, где в числителе kL для выработок с углом падения пород до 35°, в знаменателе - при свыше 35°.#❝

lф - фактическое расстояние между сопряжением и другими горными выработками, м. При lд < lф следует принимать kв2 = 1.#❝

где lц - ширина целика, м.#❝

Таблица № 3#❝

Значения коэффициента kв1#❝

Рис. 4. Графики для определения типового смешения пород Uт:
а - для общего определения; б - для небольших глубин#❝

Рис. 5. График для определения коэффициента kt, при t от 1 года до 15 лет#❝

Таблица № 4#❝

Значения коэффициента kL#❝

для участка сопряжения 10 м впереди очистного забоя в зоне опорного давления по формулам 7 - 12 приложения приведенным в таблице № 1 приложения.#❝

для участка сопряжения в створе с очистным забоем и участка 10 м позади очистного забоя смещения, рассчитанные по формулам 7 - 12 приложения, увеличиваются на соответствующий коэффициент kинт, зависящий от типа кровли. Этот коэффициент увеличения смещений пород на участках сопряжения от интенсивного воздействия очистных работ приведен в таблице № 1 приложения.#❝

В формулах, содержащихся в таблице № 1 приложения:#❝

Uкр - смещения пород на сопряжении со стороны кровли, мм;#❝

Uо - смещения пород кровли сопряжения в период его службы вне зоны влияния очистных работ, мм, определяемые по формуле 6 приложения;#❝

U1 - смещения пород в зоне временного опорного давления очистного забоя, мм, определяемые по рисунку 6 приложения;#❝

kкр - коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли, принимаемый равным 1,0 для I, III и IV типов кровли и 1,2 для II типа кровли;#❝

ks - коэффициент, учитывающий влияние площади сечения сопряжения в свету до осадки, определяемый по таблице № 5 приложения (площадь сечения сопряжения определяется по его расчетной ширине);#❝

Таблица № 5#❝

Значения коэффициента ks#❝

kк - коэффициент, характеризующий долю смещений пород кровли в общих смещениях пород на сопряжении, определяемый по рисунку 7 приложения;#❝

U¹о - смещения пород кровли в присечной горной выработке вне влияния подготавливаемой лавы, мм, определяются по формуле:#❝

U¹о = (U¹пр + 2V¹о)k¹kskk, (13)#❝

здесь U¹пр - смещения пород при проведении горной выработки вприсечку к выработанному пространству, мм, рисунок 8 приложения;#❝

U¹о - смещения пород кровли в присечной горной выработке вне влияния подготавливаемой лавы, мм, определяются по формуле:#❝

U¹о = (U¹пр + 2V¹о)k¹kskк, (14)#❝

здесь U¹пр - смещения пород при проведении горной выработки вприсечку к выработанному пространству, мм, рисунок 8 приложения;#❝

V¹о - средняя скорость смещений пород, мм/мес., в течение двух месяцев после проходки забоя присечной горной выработки, рисунок 9 приложения;#❝

k¹ - коэффициент, учитывающий влияние места расположения присечной горной выработки относительно границы выработанного пространства, принимаемый при определении смещений кровли 1,0 для полной присечки и 0,7 при оставлении полосы угля шириной 2 - 4 м;#❝

U¹1 - смещения пород, мм, в присечной горной выработке в зоне влияния временного опорного давления собственной лавы, рисунок 10 приложения;#❝

mв - вынимаемая мощность пласта, м;#❝

kохр - коэффициент, учитывающий влияние податливых искусственных ограждений, принимаемый 0,2 - для органной крепи; 0,15 - для железобетонных тумб; 0,1 - для литых полос из быстротвердеющих материалов; 0,2 - для породных полос при пневмозакладке; 0,3 - для бутокостров, костров из шпал; 0,4 - для породных полос, выкладываемых вручную и костров из круглого леса; 0,1 - для обрушившихся пород с помощью органной крепи;#❝

kt1 - коэффициент влияния времени поддержания горной выработки между отработкой первого и второго очистного забоев, принимаемый по таблице № 6 приложения.#❝

Рис. 6. Графики смещений пород U1 в зоне временного опорного давления очистного забоя: а - общий; б - для небольших глубин#❝

Рис. 7. Графики определения коэффициента kк#❝

Таблица № 6#❝

Значения коэффициента kt1#❝

U^ц1 - смещения пород, мм, в горной выработке за период влияния временного опорного давления первой лавы, определяемые по рисунку 11 приложения с учетом ширины целика lц;#❝

 - смещения пород, мм, позади забоя первой лавы, определяемые по рисунку 12 приложения;#❝

V^ц1 - скорость смещений пород в зоне остаточного опорного давления в горных выработках с охраной угольными целиками, мм/мес, рисунок 13 приложения;#❝

t - время поддержания горной выработки в зоне остаточного опорного давления первой или второй лавы, мес. При воздействии опорного давления более одного года принимают t = 12ktц, где ktц - коэффициент влияния времени, принимаемый по таблице № 7 приложения.#❝

Рис. 8. Графики смещений пород в присечных горных выработках вне зоны влияния собственного очистного забоя: а - общий; б - для небольших глубин#❝

Рис. 9. Графики скорости смещений пород в присечных горных выработках вне зоны влияния собственного очистного забоя: а - общий; б - для небольших глубин#❝

Рис. 10. Графики смещений пород в присечных горныхвыработках в зоне влияния собственного очистного забоя: а - общий; б - для небольших глубин#❝

Таблица № 7#❝

Значения коэффициента ktц#❝

Рис. 11. Номограмма для определения смещений . #❝

Рис. 12. Номограмма для определения смещений .#❝

Таблица № 8#❝

Категории интенсивности проявлений горного давления#❝

Рис. 13. Номограмма для определения скорости смещения пород .#❝

Uа = 0,5kаUо; (15)#❝

Uа = 0,5kаUкр, (16)#❝

где kа - коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород при различных конструкциях и способах закрепления, принимаемый равным 1,0 для замковых клинораспорных и сталеполимерных анкеров при длине закрепления до 0,5 м; kа = 0,85 при длине закрепления ампулами 1,0 м; 0,75 - при закреплении анкера по всей длине скважины (шпура);#❝

Uо - смешения пород на сопряжениях вне зоны влияния очистных работ, определяемые по формуле 6 приложения;#❝

Uкр - смещения пород на сопряжениях в зоне влияния очистных работ, определяемые по формулам 7 - 12 приложения.#❝

При расчетных смещениях свыше 300 мм, расчет параметров анкерной крепи проводится из требования обеспечения максимальных смещений кровли не более 300 мм.#❝

при I типе кровли по номограмме, приведенной на рисунке 1 приложения № 1 к Инструкции;#❝

при II типе кровли Pа принимать в соответствии с номограммой рисунка 1 приложения № 1 к Инструкции, а длину анкеров по таблице № 9 приложения;#❝

при III и IV типах кровли сопротивление крепи и длину анкеров следует принимать на 10% и 20% соответственно, больше по сравнению с расчетными, по рисунку 1 приложения № 1 к Инструкции;#❝

при II типе кровли приведенные в таблице № 9 приложения параметры длины анкеров lа, соответствуют мощности непосредственной кровли hн.к до 0,3B и закреплению анкеров в устойчивых прочных породах мощностью более 0,5 м. При ширине выработки от 8,5 до 12 м применять двухуровневую схему крепи с длиной анкеров первого уровня не менее 2,0 м при I и II типах кровли и не менее 2,4 м при III и IV типах кровли.#❝

Таблица № 9#❝

Параметры анкерной крепи#❝

где Pк.у - сопротивление крепи усиления, кН/м²;#❝

lа.у. - длина дополнительного анкера усиления, м;#❝

Pmax и lmax - параметры сопротивлении анкерной крепи и длины анкеров, требуемые по расчетным смещениям кровли Uкр в продолжение всего срока службы, определяются по рисунку 1 приложения;#❝

Pа - сопротивление установленной при проходке анкерной крепи, кН/м².#❝

Дополнительные средства крепления и в том числе стойки усиления можно заменить анкерной крепью, устанавливаемой в два уровня, как это показано для различных вариантов охраны горных выработок в приложении № 1 к Инструкции.#❝

где  - средний объемный вес пород, принимаемый равным 0,026 МН/м³;#❝

H - глубина расположения сопряжений от поверхности, м;#❝

Rс.б - расчетное сопротивление слоев, пласта и пород в боках на сжатие, МПа;#❝

k1 - коэффициент концентрации напряжений в боках при проходке и поддержании сопряжений, принимаемый:#❝

для сопряжений с пересекающимися горными выработками - 1,6, рисунок 1 (а, б, з) приложения;#❝

для сопряжений с примыкающими горными выработками - 1,4, рисунок 1 (в, г, д, е, ж, и, к, л, м) приложения;#❝

для сопряжений выемочных горных выработок с очистным забоем, рисунок 3 приложения - 2,3 при III типе кровли, 3,0 при I и IV, 4,5 при II типе кровли;#❝

k2 - коэффициент увеличения напряжения в боках сопряжений от других горных выработок, который при l 15 равен 1, а при l < 15, определяется по формуле:#❝

здесь l - расстояние до влияющей горной выработки;#❝

kо - коэффициент увеличения напряжений в боках сопряжений при расположении их в зоне влияния опорного давления от очистных работ, который при lц 0,1H равен 1, а при ширине целика lц менее 0,1H, определяется по формуле:#❝

здесь kо.max принимается равным 2 при I, III и IV типах кровли и равным 3 при II типе кровли. Для сопряжений выемочных горных выработок с очистным забоем, рисунок 3 приложения; коэффициенты k2 и kо в формуле 20 приложения принимается равными 1.#❝

В условиях, где напряженность в боках меньше расчетного сопротивления сжатию всех, в том числе и наиболее слабых слоев пород и угля в боках:#❝

крепление боков анкерной крепью не предусматривается, за исключением острых углов сопряжений, особенно в капитальных горных выработках с длительным сроком службы (более 5 лет), где следует устанавливать анкеры длиной 1 - 1,2 м с сопротивлением 10 - 15 кН/м².#❝

Если напряженность в боках превышает расчетное сопротивление сжатию только слабых пород и угля общей мощностью до 1,5 м, но меньше сопротивления сжатию других пород, предусматривается установка в этих породах (пласте) анкерной крепи, с сопротивлением анкерной крепи Pа.б и длину анкеров lа.б на сопряжениях принимается соответственно равными 20 кН/м² и 1,5 м. На острых углах сопряжений капитальных горных выработок с длительным сроком службы сопротивление крепи и длину анкеров следует увеличить в 1,5 раза, а расстояние между рядами анкеров принимать 1,0 - 1,2 м.#❝

Если ширина сопряжения < 8 м, то к зоне сопряжения относятся также части примыкающих и пересекающихся выработок на протяжении равном 0,5 их ширины. Если ширина сопряжения 8 м, то к зоне сопряжения относятся также части примыкающих и пересекающихся выработок на протяжении равном их ширине. Расчетная высота горных выработок и сопряжений принимается равной их максимальной фактической высоте в проходке.#❝