инструкция по расчёту и применению анкерной крепи на угольных шахтах россии

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

Приказ Ростехнадзора от 17.12.2013 N 610 "Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах"

Документ по состоянию на август 2014 г.

Зарегистрировано в Минюсте России 19 февраля 2014 г. N 31354

В соответствии с пунктом 5.2.2.16(1) Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. N 401 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 32, ст. 3348; 2006, N 5, ст. 544; N 23, ст. 2527; N 52, ст. 5587; 2008, N 22, ст. 2581; N 46, ст. 5337; 2009, N 6, ст. 738; N 33, ст. 4081; N 49, ст. 5976; 2010, N 9, ст. 960; N 26, ст. 3350; N 38, ст. 4835; 2011, N 6, ст. 888; N 14, ст. 1935; N 41, ст. 5750; N 50, ст. 7385; 2012, N 29, ст. 4123; N 42, ст. 5726; 2013, N 12, ст. 1343; N 45, ст. 5822), приказываю:

1. Утвердить прилагаемые Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах".

2. Настоящий приказ вступает в силу по истечении одного месяца после его официального опубликования.

Врио руководителя
А.В.ФЕРАПОНТОВ

Утверждены
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 17 декабря 2013 г. N 610

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Настоящие Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах" (далее - Инструкция) разработаны в соответствии с Законом Российской Федерации от 21 февраля 1992 г. N 2395-1 "О недрах" (Ведомости Съезда народных депутатов Российской Федерации и Верховного Совета Российской Федерации, 1992, N 16, ст. 834; N 29, ст. 1690; 1993, N 2, ст. 74; Собрание законодательства Российской Федерации, 1995, N 10, ст. 823; 1999, N 7, ст. 879; 2000, N 2, ст. 141; 2001, N 21, ст. 2061; N 33, ст. 3429; 2002, N 22, ст. 2026; 2003, N 23, ст. 2174; 2004, N 27, ст. 2711; N 35, ст. 3607; 2006, N 17, ст. 1778; N 44, ст. 4538; 2007, N 27, ст. 3213; N 49, ст. 6056; 2008, N 18, ст. 1941; N 29, ст. 3418, ст. 3420; N 30, ст. 3616; 2009, N 1, ст. 17; N 29, ст. 3601; N 52, ст. 6450; 2010, N 21, ст. 2527; N 31, ст. 4155; 2011, N 15, ст. 2018, ст. 2025; N 30, ст. 4567, ст. 4570, ст. 4572, ст. 4590; N 48, ст. 6732; N 49, ст. 7042; N 50, ст. 7343, ст. 7359; 2012, N 25, ст. 3264; N 31, ст. 4322; N 53, ст. 7648; 2013, N 19, ст. 2312; N 30, ст. 4060, ст. 4061), Федеральным законом от 20 июня 1996 г. N 81-ФЗ "О государственном регулировании в области добычи и использования угля, об особенностях социальной защиты работников организаций угольной промышленности" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1996, N 26, ст. 3033; 2000, N 33, ст. 3348; 2004, N 35, ст. 3607; 2006, N 25, ст. 2647; 2007, N 31, ст. 4010; 2008, N 30, ст. 3616; 2009, N 1, ст. 17; 2010, N 31, ст. 4155; 2011, N 19, ст. 2707; N 30, ст. 4596; 2012, N 29, ст. 3992), Федеральным законом от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, N 30, ст. 3588; 2000, N 33, ст. 3348; 2003, N 2, ст. 167; 2004, N 35, ст. 3607; 2005, N 19, ст. 1752; 2006, N 52, ст. 5498; 2009, N 1, ст. 17, ст. 21; N 52, ст. 6450; 2010, N 30, ст. 4002; N 31, ст. 4195, ст. 4196; 2011, N 27, ст. 3880; N 30, ст. 4590, ст. 4591, ст. 4596; N 49, ст. 7015, ст. 7025; 2012, N 26, ст. 3446; 2013, N 9, ст. 874; N 27, ст. 3478).

2. Инструкция предназначена для организаций и работников предприятий, занимающихся расчетом параметров анкерной крепи горной выработки при разработке паспорта крепления и поддержания горной выработки (далее - паспорт крепления), возведением крепи и контролем ее состояния. В Инструкции используются термины, определения и условные обозначения, приведенные в приложении N 1 к настоящей Инструкции.

3. Инструкция содержит порядок:

расчета параметров анкерной крепи при разработке паспортов крепления;

выбора конструкций анкерной крепи и средств ее усиления;

обеспечения безопасности работ при установке анкерной крепи;

выбора методов и средств контроля надежности и работоспособности анкерной крепи.

4. В Инструкции представлены методики проведения расчетов параметров анкерной крепи, порядок выбора конструкций анкеров, опорных элементов и затяжки боков и кровли горной выработки. Методики проведения расчетов параметров анкерной крепи приведены в приложениях к настоящей Инструкции.

5. Значения коэффициентов, приведенных в приложениях N 4 - 14 к настоящей Инструкции, уточняются по результатам научно-исследовательских работ и в процессе консультационно-методического сопровождения паспортов крепления. Для условий шахт Кузбасса используются коэффициенты, приведенные в настоящей Инструкции.

6. При разработке паспортов крепления и поддержания горных выработок предусматривается применение следующих способов крепления:

анкерной крепью, применяемой в качестве основной, рассчитываемой на весь срок службы горной выработки;

анкерной крепью, усиливаемой поддерживающей рамной или стоечной крепью;

анкерной крепью, усиливаемой в зонах повышенного проявления горного давления (далее - ППГД) и в зоне влияния очистных работ дополнительной приконтурной анкерной крепью и анкерами глубокого заложения;

анкерной крепью в пластовых горных выработках, поддерживаемых на границе с выработанным пространством;

анкерной крепью не только на вновь пройденные выработки, но и в качестве усиления крепи на выработки, ранее закрепленные различными видами крепи;

анкерной крепью в выработках для крепления технических устройств к почве.

7. Паспорт крепления разрабатывается с учетом обеспечения сохранности горной выработки в продолжение всего срока ее службы и для создания безопасных условий работ по креплению горных выработок.

8. При использовании анкерной крепи сечение горной выработки принимается прямоугольное или трапециевидное с плоской кровлей горной выработки, совпадающей с плоскостью напластования пород (угля), реже арочное или сводчатое.

При наличии в кровле горной выработки неустойчивых пород, обрушающихся в проходческом забое до установки анкерной крепи, горные выработки проходят с присечкой этих пород. Форма горной выработки, проводимой с присечкой пород, определяется паспортом крепления, утвержденным техническим руководителем (главным инженером) шахты.

9. В технической документации на применение анкерной крепи указываются условия ее применения, технические характеристики, технология установки и эксплуатации.

10. Настоящая Инструкция содержит порядок расчета анкерной крепи для горизонтальных и наклонных (до 35 градусов) подземных горных выработок и их сопряжений при следующих горно-геологических и горнотехнических условиях угольных шахт:

максимальная расчетная ширина выработки или сопряжения - не более 12 м;

поддерживаемые в ненадработанном и неподработанном, также полностью надработанном и подработанном массивах на расстояниях, соответственно, больше ширины выработки и двенадцати мощностей пласта;

отношение глубины проведения горной выработки или сопряжения от дневной поверхности H, м к расчетному сопротивлению пород и угля в кровле на одноосное сжатие , МПа - не более 25. При величине отношения от 25 до 30 - крепление выработок и сопряжений необходимо осуществлять по двухуровневой схеме с применением анкеров глубокого заложения;

прочность на одноосное сжатие оставляемой угольной пачки в кровле горной выработки или сопряжения - не менее 6 МПа.

11. Инструкция не содержит порядка расчета анкерной крепи при проведении горных выработок в особо сложных горно-геологических условиях:

в зонах повышенного горного давления (далее - ПГД);

в зонах разрывных геологических нарушений;

при наличии выветренных, пластичных и мерзлых вмещающих пород.

12. Технология проведения и крепления горных выработок должна быть безопасной и обеспечивать надежность установки анкерной крепи и устойчивое состояние кровли. При наличии в кровле горной выработки неустойчивых пород, обрушающихся в проходческом забое до установки анкерной крепи, горные выработки проходят с присечкой этих пород, либо в паспортах крепления необходимо предусматривать проведение специальных мероприятий по предупреждению обрушений кровли (применение опережающей крепи, упрочнения пород, комбинированной подхват-затяжки, сводчатой формы кровли), а установка анкерной крепи проводится на расстоянии не более 1 метра от забоя горной выработки.

13. Хранение и транспортировку к месту установки элементов анкерной крепи (замков, стержней и ампул) необходимо осуществлять в соответствии с требованиями технической документации завода-изготовителя. Не допускается использование ампул с истекшим сроком годности и ампул с поврежденной оболочкой.

14. Рабочие, занятые проведением горных выработок с использованием анкерной крепи, должны знать паспорт крепления, методику контроля состояния анкерной крепи горной выработки и пройти соответствующее обучение и инструктаж по безопасному производству работ при бурении скважин (шпуров) и установке анкерной крепи.

15. Не допускается проводить затяжку гаек анкера до окончания процесса твердения состава ампул. Время твердения состава ампул устанавливается заводом-изготовителем.

16. Не допускается подвеска к анкерной крепи горно-шахтного оборудования, не предусмотренного паспортом крепления или специальным проектом.

17. В паспортах крепления должны предусматриваться организационные и технические мероприятия по оценке состояния и работоспособности анкерной крепи.

18. Технический руководитель (главный инженер) шахты определяет периодичность контроля и перечень специалистов шахты, осуществляющих визуальный контроль состояния анкерной крепи. При изменениях состояния анкерной крепи, связанных с проявлением горного давления, расслоения пород кровли и другими горно-геологическими и горно-технологическими условиями принимаются меры по усилению крепи проводимой и действующей горной выработки.

19. При отсутствии геологических данных о свойствах вмещающих пород паспорта крепления разрабатываются на основе данных, полученных при бурении разведочных скважин (шпуров) в кровлю горной выработки и отбора керна для определения типа ее кровли, прочности, мощности, слоистости и трещиноватости пород. Разведочные скважины (шпуры) бурятся до начала проведения горной выработки в месте ее заложения (непосредственно перед засечкой горной выработки).

20. При бурении скважин (шпуров) проводится оценка прочностных свойств пород и обводненности кровли горной выработки по скорости бурения и выходу буровой мелочи. При изменении прочностных свойств пород и обводненности кровли горной выработки проводится бурение разведочных скважин (шпуров) с отбором керна. Данные, полученные при бурении разведочных скважин (шпуров), вносятся в расчет крепления. На основе полученных данных технический руководитель (главный инженер) шахты принимает решение о внесении изменений в действующий паспорт крепления.

21. В месте заложения (засечки) горной выработки проводится оценка несущей способности используемых при креплении горной выработки анкеров. Оценка несущей способности применяемых анкеров определяется по несущей способности не менее трех контрольных анкеров, установленных в месте засечки горной выработки. Если несущая способность контрольных анкеров меньше принятой в паспорте крепления, проводится корректировка паспорта крепления по минимальному значению несущей способности контрольных анкеров. Оценку несущей способности применяемых анкеров при проведении (восстановлении) выработок проводят при помощи штанговыдергивателя не реже одного раза в месяц через каждые 200 метров длины горной выработки, при изменении прочностных свойств и обводненности пород кровли горной выработки, при изменениях конструкции анкерной крепи, применении новых видов или составов ампул, а также технологии установки анкерной крепи.

22. При визуальном контроле работоспособности анкерной крепи проводится оценка состояния анкеров, элементов крепи, затяжки и величины смятия демпфирующих податливых элементов. Периодичность визуального контроля вне зоны влияния очистных работ - не реже одного раза в месяц, а в зонах влияния очистных работ - ежесуточно. В горных выработках с III - IV типом кровли по обращаемости, приведенным в таблице N 4 приложения N 2 к настоящей Инструкции, а также на участках с особо сложными горно-геологическими условиями и на всех сопряжениях горных выработок, контроль деформационного состояния пород кровли осуществляется реперами глубинными, установленными в скважинах через 35 - 40 метров. В горных выработках с I типом кровли по обрушаемости, приведенным в таблице N 4 приложения N 2 к настоящей Инструкции, установка реперов глубинных осуществляется через 80 - 100 метров. В горных выработках с породами II типа кровли по обрушаемости, приведенным в таблице N 4 приложения N 2 к настоящей Инструкции, установка реперов глубинных осуществляется через 200 - 250 метров. В выработках, закрепленных анкерами первого уровня, устанавливают глубинные реперы с двумя реперами в шпуре, а в выработках с двухуровневым креплением, - с тремя реперами в шпуре, причем базовый (верхний) репер должен находиться на глубине, превышающей глубину анкерования не менее одного метра.

23. По истечении пяти лет эксплуатации анкерной крепи в выработках производить научно-исследовательские работы с оценкой несущей способности анкеров, коррозионного износа и работоспособности анкерной крепи. По результатам обследования составляется акт о состоянии выработки и назначается дата следующего обследования.

24. Испытание несущей способности анкерной крепи в действующих горных выработках производится путем ее нагружения до 0,6 , где - несущая способность анкера, кН.

25. На участках действующих и проводимых горных выработок с нарушенной анкерной крепью (разорванные или вырванные анкеры, разрывы подхватов и затяжки, полное смятие демпфирующих податливых элементов), расслоениями и отслоениями пород кровли более 50 мм от вышележащей породы, анкерная крепь усиливается дополнительной крепью с внесением соответствующих изменений в действующий паспорт крепления.

26. Результаты контроля состояния анкерной крепи фиксируются специалистами шахты в производственно-технической документации (приложение N 22):

в зоне опорного давления не реже 1 раза в сутки;

вне зоны опорного давления не реже 1 раза в месяц.

27. В настоящей Инструкции приведен порядок расчета параметров анкерной крепи для:

горных выработок и сопряжений шириной до 8 м (приложения N 2, 15);

боков горных выработок (приложение N 3);

горных выработок шириной 6 - 12 м (приложения N 4, 5, 15);

демонтажных камер (приложение N 6);

выработок, пройденных по нижнему слою мощных пластов (приложение N 7);

выработок, охраняемых "жесткими" и "податливыми" целиками (приложение N 8);

выработок, проводимых по пластам, склонным к горным ударам и внезапным выбросам угля (пород) и газа (приложение N 9);

выработок, пройденных в слабых и обводненных породах (приложение N 10);

применения комбинированных крепей (приложение N 11);

выработок, находящихся в зонах повышенных проявлений горного давления (приложение N 12);

коротких очистных забоев (приложение N 13);

выработок, оборудованных подвесными монорельсовыми дорогами (приложение N 14).

Приложение N 1
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Инструкция по расчету и применению
анкерной крепи на угольных шахтах",
утвержденным приказом Федеральной
службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 17 декабря 2013 г. N 610

ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

В настоящей Инструкции использованы следующие термины:

анкерная крепь - система закрепленных в скважинах (шпурах) металлических (распорных, клиновых, винтовых с закреплением химическими растворами и смесями на цементной основе), железобетонных, деревянных или полимерных стержней (штанг), расположенных определенным образом в кровле и боках выработки и предназначенных вместе с поддерживающими элементами (опорными шайбами или подхватами) для упрочнения массива пород и повышения устойчивости обнажений;

анкер первого уровня (нижнего уровня) - цельный металлический, железобетонный, полимерный или деревянный стержень (анкер), закрепленный в шпуре (скважине) длиной, не превышающей высоту выработки;

анкер глубокого заложения (верхнего уровня, второго уровня) - анкер, превышающий длину анкера первого уровня;

выработка, пройденная "вприсечку" - горная выработка, пройденная вплотную к выработанному пространству или отделяемая от него целиком угля шириной 0,8 - 1,5 м;

горная выработка - полость в земной коре, образуемая в результате извлечения горных пород;

горное давление - давление окружающей среды на искусственное подземное сооружение или отдельно рассматриваемую часть горного массива, развивающееся в результате горных работ;

давление на крепь - силовое воздействие пород на крепь горных выработок;

двухуровневая схема крепи - совместное применение анкеров первого уровня и анкеров глубокого заложения;

жесткая крепь - крепь, деформации которой определяются только упругими деформациями составляющих ее элементов;

зона опорного давления - часть массива пород в пределах влияния очистных работ, в котором напряжения больше, чем в нетронутом массиве;

зона повышенного горного давления (далее - ПГД) - часть угольного массива и боковых пород, испытывающая повышенные напряжения, передаваемые краевыми частями, отдельными оставленными целиками или другими концентраторами, расположенными на смежном пласте (пластах);

зона проявления повышенного горного давления (далее - ППГД) - зона, в которой реализовалось повышенное горное давление в виде увеличения смещений кровли, боков и почвы горных выработок, отжимания и разрушения боков и кровли горных выработок, деформации крепи;

крепь - инженерная конструкция в горной выработке, взаимодействующая с породами и предназначенная для сохранения формы и размеров ее поперечного сечения, в соответствии с требованиями правил безопасности;

несущая способность анкера - предельная нагрузка в жестком режиме (заводская характеристика);

опорное давление - добавочное к весу толщи пород давление, оказываемое зависающими породами на часть массива за пределами выработанного пространства;

опорная плита - индивидуальный опорный элемент, не связывающий анкеры в рядах в единую систему;

податливая крепь - крепь, конструкция которой допускает уменьшение сечения выработки при сохранении несущей способности;

предохранительный целик - целик, оставленный для предотвращения вредного влияния горных разработок на охраняемые объекты;

пролет горной выработки (сопряжения) - ширина основания свода естественного равновесия;

проявление горного давления - деформирование и разрушение горных пород и крепи под действием горного давления;

протяженная горная выработка - горная выработка, длина которой на порядок и более больше ее ширины;

работа крепи (сопротивление крепи) - силовое противодействие крепи горному давлению;

сопротивление анкерной крепи - среднеарифметическая нагрузка со стороны кровли на анкерную крепь, кН/м2;

сопряжение горных выработок - узел соединения двух или более одиночных горных выработок;

смещение пород - смещение пород, вызванное проведением выработки и последующими условиями ее поддержания. Различают смещения кровли, боков и почвы выработки;

смещения кровли выработки - уменьшение высоты выработки вследствие опускания пород кровли, вызванное горным давлением;

целик - отдельная часть залежи полезного ископаемого, оставленная в процессе разработки месторождений по тем или иным причинам не извлеченной или временно не извлекаемой.

В настоящей Инструкции используются следующие условные обозначения и коэффициенты:

A - ширина камеры, м;

B - ширина выработки, м;

- расчетная ширина выработки (камеры), которая является основанием свода давления пород кровли, м;

- величина возможного разрушения боков выработки, м;

- фактическая ширина основной широкой выработки, м;

C - расстояние между рядами анкеров, м;

- расстояние между рядами анкеров в боках выработки, м;

- принятое по технологическим условиям расстояние между рядами анкеров, м;

- расстояние между рядами анкеров нижнего уровня, м;

- шаг установки анкеров, допустимый по условию устойчивости контура кровли, м;

- расстояние между подвесками подвесной монорельсовой дороги (далее - ПМД), м;

- расстояние между рядами канатных анкеров верхнего уровня, м;

D - диаметр скважин, м;

f - коэффициент крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова;

h - высота выработки, м;

- дальность влияния по нормали от отрабатываемого пласта при подработке, м;

- дальность влияния по нормали от отрабатываемого пласта при надработке, м;

- мощность пласта с учетом пробуренной скважины, м;

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

- расстояние от оси пласта до верхней выработки, м;

- высота свода естественного равновесия пород над выработкой, м;

H - глубина ведения горных работ, м;

k - коэффициент концентрации давления для выработок, пройденных в массиве угля вне зоны опорного давления или при ширине целика более 0,1H, но не менее 30 м;

- коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород за счет принимаемой длины закрепления стержня анкера в скважине скрепляющим составом;

- коэффициент снижения сопротивления пород сжатию за счет воздействия влаги;

- коэффициент, учитывающий влияние других смежных параллельных выработок;

- коэффициент взаимовлияния сопрягающихся выработок;

- коэффициент влияния других смежных выработок, расположенных относительно участков сопряжений на расстояниях менее допустимых ;

- коэффициент влияния гидрообработки на смещение кровли выработки, закрепленной анкерной крепью;

- коэффициент, учитывающий влияние на кровлю динамических нагрузок, возникающих при перевозке грузов;

- коэффициент, характеризующий долю смещений пород кровли в общих смещениях пород на сопряжении;

- коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли;

- коэффициент, учитывающий отличие напряженного состояния массива по сравнению с напряженным состоянием, вызванным собственным весом пород до поверхности;

- коэффициент увеличения напряжений в боках выработок и сопряжений при расположении их в зоне влияния опорного давления от очистных работ;

- коэффициент, учитывающий влияние податливых искусственных ограждений;

- максимальное значение коэффициента увеличения напряжений в боках выработок и сопряжений при расположении их в зоне влияния опорного давления от очистных работ;

- коэффициент влияния способа проведения выработок;

- коэффициент разгрузки канатных анкеров верхнего уровня анкерами нижнего уровня;

- коэффициент, учитывающий нарушенность массива пород поверхностями без сцепления либо с малой связностью;

- коэффициент влияния разгрузочных скважин на величину смещения кровли;

- коэффициент, величина которого зависит от количества несущих тележек, попадающих на два смежных рельса относительно точки подвеса;

- коэффициент упрочнения пород за счет анкерования;

- коэффициент, учитывающий отличие ширины проводимой выработки от B = 5 м;

- коэффициент концентрации давления в месте закрепления нижнего слоя;

- коэффициент, учитывающий влияние площади сечения сопряжения в свету до осадки;

- коэффициент влияния времени в зоне остаточного горного давления;

- коэффициент влияния времени поддержания выработки между отработкой первого и второго очистного забоев;

- коэффициент влияния угла падения пород и направления проходки выработки относительно простирания пород;

- коэффициент влияния набрызг-бетонной крепи на снижение смещений пород в выработке;

- коэффициент направления смещений пород, при определении смещений со стороны почвы или кровли;

- коэффициент концентрации напряжений в боках от проходки выработок и сопряжений;

- коэффициент увеличения напряжений в боках выработок и сопряжений от других выработок;

- коэффициент, учитывающий влияние места расположения присечной выработки относительно границы выработанного пространства;

- коэффициент влияния опорного давления от ранее отработанных камер;

- коэффициент влияния трещиноватости пород в зависимости от типа кровли;

- коэффициент увеличения прочности пород за счет анкерования;

K - коэффициент смещений пород от влияния кромки пласта;

- коэффициент изменения смещений пород при надработке;

- коэффициент увеличения смещений пород от целика для выработок, расположенных под его кромкой;

- коэффициент изменения смещений пород при подработке;

- коэффициент увеличения смещений пород от целика для выработок, расположенных над его кромкой;

- коэффициент увеличения смещений пород на участках выработок, расположенных под центром целика;

- коэффициент увеличения смещений пород на участках выработок, расположенных над центром целика;

- коэффициент, учитывающий увеличение смещений пород в выработках в зонах ППГД или их снижение в зонах разгрузки для выработок, расположенных в надработанном массиве;

- коэффициент, учитывающий увеличение смещений пород в выработках в зонах ППГД или их снижение в зонах разгрузки, для выработок, расположенных в подработанном массиве;

- коэффициент, учитывающий увеличение смещений пород в выработках в зонах ППГД или их снижение в зонах разгрузки;

- коэффициент изменения смещений в зоне влияния неразрушаемого целика;

- коэффициент концентрации давления в месте закрепления нижнего слоя кровли;

l - расстояние до влияющей выработки, м;

- активная длина нижнего анкера без выступающей части, м;

- расстояние между сопряжением и соседней выработкой при отсутствии ее влияния, м;

- длина выступающей внутрь выработки части анкера, м;

- расстояние, на которое передовой забой опережает отстающий, м;

- длина заглубления подвешивающих ПМД анкеров над анкерами первого уровня, м;

- расстояние от груди забоя до жесткой части перекрытия секции механизированной крепи, м;

- длина участка массива, не нарушенного скважинами, м;

- расстояние от кромки пласта до границы зоны в направлении выработанного пространства при надработке, м;

- расстояние от кромки пласта до границы зоны в направлении массива при надработке, м;

- расстояние от кромки пласта до границы зоны в направлении выработанного пространства при подработке, м;

- расстояние от кромки пласта до границы зоны в направлении массива при подработке, м;

- расстояние, на которое забой проходимой сбойки опережает лаву, м;

- расстояние, на которое забой отстающей выработки опережает сбойку парных выработок, м;

- фактическое расстояние между сопряжением и другими выработками, м;

- допустимое расстояние отставания от ближнего проходческого забоя при проведении и креплении сбойки парных выработок, м;

- расстояние, на которое передовой проходческий забой опережает другую горную выработку, м;

- минимальное расстояние между несущими тележками, м;

- общая длина участка массива угля, обрабатываемого разгрузочными скважинами, м;

- участок монорельсовой дороги, в пределах которого происходит ее наибольшее нагружение, м;

m - мощность пласта, м;

- мощность разрушающихся пород в боках выработки, м;

N - несущая способность, кН;

- несущая способность анкерной крепи в боках выработки, м;

- несущая способность анкерной крепи в кровле выработки, м;

- необходимая несущая способность анкеров, служащих для подвешивания ПМД, кН;

- несущая способность блочной деревянно-бетонной тумбы (далее - БДБТ), кН;

- несущая способность тумб или стоек посадочно-защитной крепи, кН;

- несущая способность рамной крепи или стоек усиления, кН;

n - количество анкеров в ряду, необходимое для создания несущего слоя;

- требуемое количество тумб или стоек посадочно-защитной крепи;

- количество кровельных анкеров нижнего уровня в каждом ряду;

P - сопротивление крепи, кН/м2;

- сопротивление анкерной крепи, устанавливаемой в бока выработки, кН/м2;

- сопротивление анкерной крепи, устанавливаемой в кровле выработки, кН/м2;

- ожидаемое удельное давление пород свода на канатную крепь верхнего уровня, кН/м2;

- возведенное сопротивление анкерной крепи нижнего уровня, кН/м2;

- удельное возведенное сопротивление крепи нижнего уровня, кН/м2;

- расчетное удельное сопротивление анкеров верхнего уровня, кН/м2;

- расчетное удельное давление пород кровли на анкерную крепь нижнего уровня, кН/м2;

- удельное давление отслоившихся пород нижнего уровня, кН/м2;

- максимальная статическая нагрузка на одну подвеску, кН;

- ожидаемое давление свода пород на крепь горной выработки (камеры) на 1 погонный метр ее длины, кН/м;

- расчетное удельное давление пород свода на крепь, кН/м2;

- общее сопротивление комбинированной крепи уровней, кН/м2;

- сопротивление анкерной крепи, требуемое по расчетным смещениям кровли в продолжение всего срока службы, кН/м2;

- величина пригрузки, создаваемая перевозимым по ПМД грузом, кН/м2;

- нормативная удельная нагрузка на рамную податливую крепь, кН;

q - количество грузовых тележек, шт.;

- расчетное сопротивление слоев, пласта и пород в боках на сжатие, МПа;

- минимальное расчетное сопротивление слоев, пласта и пород в боках на сжатие, МПа;

r - эквивалентный радиус выработки, м;

- прочность на сжатие угольного массива в естественном состоянии, МПа;

- средневзвешенная прочность пород кровли выработки на подработанном пласте, МПа;

- средневзвешенная прочность угля на подработанном пласте, МПа;

- сопротивление пород кровли на одноосное сжатие, МПа;

- минимальное сопротивление пород в боках выработки на одноосное сжатие, МПа;

- средневзвешенное сопротивление угля в массиве разбуренного скважинами, МПа;

- прочность угольного массива на сжатие после гидрообработки, МПа;

- сопротивление на сжатие угля в зоне влияния разгрузочных скважин, МПа;

- средневзвешенная прочность на сжатие вмещающих выработку пород, МПа;

- расчетное сопротивление сжатию упрочненных пород, МПа;

- прочность на сжатие угольного массива в сухом состоянии, МПа;

- прочность на сжатие угольного массива при полном влагонасыщении, МПа;

- максимальное сопротивление пород кровли на одноосное сжатие, МПа;

- минимальное сопротивление пород кровли на одноосное сжатие, МПа;

S - площадь поперечного сечения камеры (выработки), м2;

t - срок службы выработки, год;

- смещение кровли выработки, закрепленной анкерной крепью в сочетании с набрызг-бетоном, мм;

- смещение пород боков в горизонтальных и наклонных выработках, мм;

- расчетное смещение кровли проводимой выработки, мм;

- расчетное смещение кровли выработок, проводимых в массиве, затем поддерживаемых на границе с выработанным пространством и погашаемых смежной лавой, мм;

- смещение заанкерованной кровли выработки, расположенной в осадочных породах вне зоны влияния очистных работ, мм;

- расчетное смещение кровли выработок, проводимых в массиве и поддерживаемых в зоне влияния очистных работ с шириной охранного целика менее 0,1H, мм;

- смещения кровли выработки после гидрообработки угольного массива, мм;

- смещения кровли выработки с учетом влияния разгрузочных скважин, мм;

- смещение кровли без влияния разгрузки скважинами, мм;

- смещение пород кровли горной выработки на сопряжениях, в зоне влияния очистных работ, мм;

- расчетное смещение кровли в период влияния опорного давления на протяжении 0,1H м от погашающей лавы, мм;

- смещение пород почвы в горизонтальных и наклонных горных выработках, мм;

- дополнительное смещение кровли горных выработок от влияния погашающей лавы, мм;

- расчетное смещение кровли горной выработки, проводимой и поддерживаемой в массиве вне влияния очистных работ, мм;

- расчетное смещение кровли при проходке выработки, мм;

- расчетное смещение кровли в период влияния погашенной лавы, мм;

- смещение пород кровли при проведении выработки вприсечку к выработанному пространству, мм;

- смещение пород кровли в присечной выработке вне влияния подготавливаемой лавы, мм;

- расчетное смещение кровли вне зоны влияния очистных работ, мм;

- расчетное смещение пород кровли выработки, в зависимости от способа охраны, мм;

- расчетное смещение пород кровли выработки, погашаемой за лавой, мм;

- расчетное смещение пород кровли выработки, проводимой вприсечку к выработанному пространству, мм;

- расчетное смещение кровли в монтажных камерах, мм;

- типовое смещение в выработке с анкерной крепью, мм;

- расчетное смещение кровли выработок, поддерживаемых в зоне опорного давления при ширине целиков больше 0,05H, но не менее 15 м, мм;

- смещение кровли выработки в зоне влияния очистных работ, мм;

- смещение пород в выработке за период влияния временного опорного давления первой лавы, мм;

- смещение пород в зоне временного опорного давления, мм;

- смещение пород в присечной выработке в зоне влияния временного опорного давления собственной лавы, мм;

- смещение пород в горных выработках, не испытывающих влияния зон ППГД, мм;

- средняя скорость смещений пород в течение двух месяцев после проходки забоя присечной выработки, мм/мес.;

- скорость смещений пород в зоне остаточного опорного давления в выработках с охраной угольными целиками, мм/мес.;

W - влажность горной породы в естественном состоянии, %;

- расстояние от краевой части пласта до искомой точки, м;

- коэффициент, учитывающий процентное содержание песчаников в породах междупластья;

- степень относительной напряженности пород и пласта, расположенных в боках выработки, МПа;

- боковые, относительно выработки, напряжения в массиве, МПа;

П - плотности установки анкеров, анк/м2;

- необходимая плотность установки канатных анкеров, анк/м2;

- необходимая плотность установки анкеров нижнего уровня, анк/м2;

Приложение N 2
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Инструкция по расчету и применению
анкерной крепи на угольных шахтах",
утвержденным приказом Федеральной
службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 17 декабря 2013 г. N 610

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КРЕПИ ДЛЯ КРОВЛИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК I. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА КРЕПИ

1. Исходные данные для расчета сопротивления анкерной крепи, длины анкеров и их податливости, количества анкеров в ряду и расстояния между рядами, дополнительных средств усиления:

1) условия проходки, охраны и поддержания горных выработок;

2) расчетная ширина B, м, и высота h, м, горных выработок и сопряжений в проходке;

3) расчетная глубина расположения горных выработок от поверхности H, м;

4) тип строения пород кровли горных выработок;

5) класс устойчивости пород непосредственной кровли горных выработок;

6) расчетное сопротивление пород кровли горных выработок на одноосное сжатие , МПа;

7) расчетная несущая способность анкеров, усиливающих стоек, рам, посадочно-защитных крепей N, кН.

2. По условиям проходки, охраны и поддержания при расчете параметров крепи рассматриваются следующие горные выработки и сопряжения:

1) капитальные околоствольные и магистральные горные выработки и их сопряжения, проводимые и поддерживаемые в ненарушенном очистными работами массиве за пределами зон опорного давления, при ширине целиков больше 0,1H, но не менее 30 м;

2) 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;

3) пластовые выемочные горные выработки, проводимые в массиве, а затем погашаемые за лавой;

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

5) пластовые выемочные горные выработки, проводимые по нижним слоям мощных пластов;

6) 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;

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

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

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

10) 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);

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

12) 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;

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

14) разрезные печи, очистные камеры и заходки при системах разработки короткими забоями;

15) пластовые демонтажные камеры.

3. Расчетная ширина протяженных горных выработок принимается равной их максимальной фактической ширине в проходке. Расчетная ширина сопряжений пересекающихся горных выработок , м, определяется по формуле:

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

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

- 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.

4. Расчетная глубина для сопряжений принимается равной фактической глубине от земной поверхности. Расчетная глубина для протяженных горизонтальных и наклонных горных выработок, участки которых находятся на разных отметках, отличающихся не более чем на 15%, принимается равной максимальной глубине. При большей разности отметок расчетная глубина горных выработок принимается по участкам с различными расчетными глубинами.

5. Расчетное сопротивление пород одноосному сжатию в массиве , МПа, следует определять отдельно для кровли и боков как усредненное по залегающим литологическим разностям, вмещающих горную выработку пород, в кровле - на высоту, равную ширине протяженных горизонтальных, наклонных горных выработок, равную B, где B - ширина выработки, м; на сопряжениях - на высоту, равную 1,5, где - расчетная ширина сопряжения, м. В боках учитывается прочность пород, залегающих по высоте выработки или сопряжения.

Расчетное сопротивление пород определяется:

Для кровли ; (3) Для боков , (4)

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

Значения коэффициента при породах с , равным и более 30 Мпа Среднее расстояние между поверхностями ослабления пород, м

Более 1,5 0,9 1,5 - 1,0 0,8 1,0 - 0,5 0,6 0,5 - 0,1 0,4 Менее 0,1 0,2 Значения коэффициента при породах с менее 30 МПа и в зонах тектонических нарушений Характеристика места размещения выработки

Пликативные нарушения с радиусом более 300 м или дизъюнктивные - на расстоянии свыше 4 ( - нормальная амплитуда нарушения до 10 м), то есть вне зоны влияния нарушений

0,9

Пликативные нарушения с радиусом менее 300 м или в зоне влияния дизъюнктивного нарушения на расстояниях от него 4 до

0,6

Непосредственно в дизъюнктивных нарушениях на расстоянии от них менее , в том числе в замках тектонических нарушений

0,3

- коэффициент снижения сопротивления пород сжатию за счет воздействия влаги, указанный в таблице N 3 настоящего приложения, принимается в зависимости от прочности пород и учитывается только в случае длительного обводнения пород в горных выработках (более 6 месяцев), для остальных условий = 1.

Значения коэффициента

Сопротивление пород одноосному сжатию в образце , МПа 30 50 60 80 100 120 160 200 Значение коэффициента

0,4 0,5 0,6 0,7 0,75 0,82 0,86 0,9

При однородной кровле (I тип кровли), приведенной в таблице N 4 настоящего приложения, определяется по формуле:

6. Если в кровле горных выработок залегает слой прочных однородных пород с > 60 МПа при соотношении , то расчет проводят по прочности этого слоя без учета пород, расположенных выше. При больших разбросах значений мощности слоев и их прочности необходимо принимать средние значения, если невозможно их уточнить.

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 более чем на +/- 30% последующий расчет параметров крепи ведется по отдельным участкам горной выработки.

7. При расчете сопротивления и длины анкеров выделяют четыре типа кровли по обрушаемости, приведенные в таблице N 4 настоящего приложения.

Типы пород кровли по обрушаемости I тип кровли II тип кровли III тип кровли IV тип кровли Однородная кровля из слоистых преимущественно глинистых, песчано-глинистых и песчаных сланцев (аргиллитов и алевролитов) ( < 60 МПа) Неоднородная кровля. Над непосредственной кровлей из слоистых сланцев мощностью от 0 до 0,3 B залегают массивные песчаники ( 60 МПа) Однородная и неоднородная кровля, кровля с интенсивной кососекущей трещиноватостью в зонах тектонических пликативных и разрывных нарушений, кровля с неустойчивыми породами ( 30 МПа) Пачки угля блестящего, полублестящего полуматового, матового ( 8 МПа)

8. При определении плотности установки анкеров, конструкции опор, затяжки, технологии крепления кровли при проходке, для всех типов кровли по обрушаемости, непосредственную кровлю над горными выработками и сопряжениями следует разделять на три класса по устойчивости, приведенные в таблице N 5 настоящего приложения.

Во всех классах устойчивость кровли оценивается за период проходческого цикла.

Классы пород кровли по устойчивости I класс. Неустойчивая кровля II класс. Кровля средней устойчивости III класс. Устойчивая кровля Обрушение кровли после обнажения на расстоянии от забоя до 1 м. Преимущественно тонкослоистые и трещиноватые глинистые сланцы с < 30 МПа Сохранение устойчивости при обнажении кровли на расстоянии от забоя от 1 до 3 м. Преимущественно слоистые малотрещиноватые глинистые и песчаные сланцы с 30 < < 80 МПа, уголь с > 6 МПа Сохранение устойчивости кровли при обнажении на расстоянии от забоя свыше 3 м. Преимущественно массивные нетрещиноватые песчаники с > 80 МПа II. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

10. Расчет параметров анкерной крепи и дополнительных средств ее усиления проводится в зависимости от интенсивности горного давления, определяемого с учетом размеров и глубины расположения горных выработок и сопряжений от поверхности, способа и параметров их охраны от влияния очистных работ, прочности, трещиноватости и устойчивости пород кровли.

11. В качестве критерия интенсивности горного давления для расчета крепи следует принимать расчетные смещения кровли. Методика определения расчетных смещений кровли для сопряжений и различных категорий протяженных горных выработок зависит от принятых, в соответствии с разделом I настоящего приложения, исходных данных для конкретных условий и приведена в приложениях N 15 и N 19 к настоящей Инструкции.

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.

12. При определении и выборе паспортов крепления в зависимости от расчетных смещений и от интенсивности проявлений горного давления выделяются следующие условия поддержания горных выработок:

1) небольшое горное давление, при смещениях кровли меньше 50 мм;

2) горное давление средней интенсивности, при смещениях кровли от 50 до 200 мм включительно;

3) интенсивное горное давление, при смещениях кровли более 200 мм.

13. Во всех условиях интенсивности горного давления плотность установки анкеров в кровле определяется по величине смещений, проверяется и, при необходимости, увеличивается по фактору требуемой минимальной плотности установки анкеров. В зависимости от устойчивости непосредственной кровли - в классе неустойчивой кровли не меньше 1 анк/м2, в классе среднеустойчивой кровли не меньше 0,7 анк/м2 и в классе устойчивой кровли не меньше 0,5 анк/м2.

14. Во всех горных выработках и сопряжениях при расчетных смещениях кровли больше 150 мм, для исключения перегрузок, анкеры и усиливающие поддерживающие крепи устанавливаются с податливыми или с демпфирующими податливыми элементами, сминающимися при нагрузках, достигающих 80% от несущей способности анкера.

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.

III. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КРЕПИ ВЫРАБОТОК И СОПРЯЖЕНИЙ, ПРОВОДИМЫХ И ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ В МАССИВЕ ВНЕ ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ

15. В условиях небольшого горного давления при расчетных смещениях кровли до 50 мм горные выработки и сопряжения на весь срок службы закрепляют анкерной крепью. Для I типа кровли сопротивление анкерной крепи и длину анкеров , устанавливаемых в проходческом забое, следует принимать по таблице N 6 настоящего приложения.

Параметры крепи для I типа кровли Расчетная ширина выработок и сопряжений в проходке, м Сопротивление анкерной крепи, кН/м2 Длина анкеров, м 3,0 35 1,6 3,5 40 1,7 4,0 45 1,8 4,5 50 2,0 5,0 55 2,2 5,5 60 2,4 6,0 65 2,6 6,5 70 2,8 7,0 75 3,0 8,0 80 3,2

Примечание. Здесь указывается общая длина анкеров с учетом их замковой части и выступающей в выработку части стержня. При ширине выработки от 8 до 12 м применять двухуровневую схему крепи (приложение N 5) с длиной анкеров первого уровня не менее 2,4 м.

При II типе кровли сопротивление анкерной крепи принимать как для I типа кровли, а длину анкеров меньше с учетом мощности непосредственной кровли и глубины закрепления анкеров в устойчивых прочных породах более или равной 0,5 м в соответствии с таблицей N 7 настоящего приложения.

Параметры крепи для II типа кровли Расчетная ширина выработок и сопряжений в проходке, м Сопротивление анкерной крепи, кН/м2 Длина анкеров, м 3,0 35 1,4 1,5 3,5 40 1,5 1,6 4,0 45 1,6 1,7 4,5 50 1,7 1,8 5,0 55 1,8 2,0 5,5 60 1,9 2,1 6,0 65 2,0 2,2 6,5 70 2,1 2,3 7,0 75 2,2 2,4 8,0 80 2,4 2,6

Примечание. При ширине выработки от 8 до 12 м применять двухуровневую схему крепи (приложение N 5) с длиной анкеров первого уровня не менее 2,0 м.

Параметры крепи для III типа кровли Расчетная ширина выработок и сопряжений в проходке, м Сопротивление анкерной крепи, кН/м2 Длина анкеров, м 3,0 40 1,8 3,5 45 2,0 4,0 50 2,0 4,5 55 2,2 5,0 60 2,4 5,5 65 2,6 6,0 71 2,8 6,5 77 3,0 7,0 83 3,3 8,0 90 3,6

Примечание. При ширине выработки от 8 до 12 м применять двухуровневую схему крепи (приложение N 5) с длиной анкеров первого уровня не менее 2,4 м.

Параметры крепи для IV типа кровли Расчетная ширина выработок и сопряжений в проходке, м Сопротивление анкерной крепи, кН/м2 Длина анкеров, м 3,0 40 1,9 3,5 45 2,1 4,0 50 2,3 4,5 55 2,5 5,0 60 2,7 5,5 65 2,9 6,0 70 3,2 6,5 75 3,5 7,0 80 3,8 7,5 85 4,1 8,0 90 4,5

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

16. В условиях горного давления средней интенсивности при расчетных смещениях кровли до 300 мм, в горных выработках и сопряжениях, охраняемых целиками шириной более 0,1H м, их крепление и поддержание в течение всего срока службы следует производить одной анкерной крепью с параметрами и :

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

при II типе кровли принимать в соответствии с номограммой на рисунке 1 настоящего приложения, а длину анкеров принимать в соответствии с таблицей N 7 настоящего приложения;

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

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

Рис. 1. Номограмма для определения параметров анкерной крепи в кровле горной выработки (пунктирной линией показан ключ к определению и по расчетным значениям ) <1>

<1> При параметрах, выходящих за область действия данной номограммы, применять двухуровневую схему крепи по методике, изложенной в Приложении N 5.

17. В I и III типах кровли, при увеличении сопротивления анкерной крепи по сравнению с указанными в пунктах 15 и 16 настоящего приложения, длину анкеров можно уменьшить за счет повышения плотности установки анкеров на 10% при 1,3 и на 20% при 1,5. При этом минимальная длина анкеров равна 0,35B при I типе и 0,4B при III типе кровли.

IV. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КРЕПИ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК И СОПРЯЖЕНИЙ, ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ В ЗОНЕ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ШИРИНЕ ЦЕЛИКОВ БОЛЬШЕ 0,05H, НО НЕ МЕНЕЕ 15 МЕТРОВ

18. В условиях небольшого горного давления при расчетных смещениях кровли до 50 мм крепление и поддержание всех горных выработок и сопряжений проводится одной анкерной крепью, устанавливаемой в проходческом забое с параметрами сопротивления анкерной крепи и длины анкеров , аналогично пункту 15 настоящего приложения в соответствии с таблицами N 6 - 9.

19. В условиях горного давления средней интенсивности крепление и поддержание всех горных выработок и сопряжений следует производить одной анкерной крепью. При расчете анкерной крепи по смещениям за весь срок службы параметры анкеров и принимать в соответствии с пунктами 16 и 17 настоящего приложения.

21. При смещениях, кровли превышающих 300 мм, возможно крепление горной выработки анкерами в два уровня. и анкеров нижнего уровня принимаются по рисунку N 1 настоящего приложения, исходя из расчетных смещений кровли до начала влияния первой лавы или по принятым смещениям, равным U = 150 - 200 мм.

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

22. При расчете параметров анкеров верхнего уровня ожидаемое давление пород свода на крепь обоих уровней на 1 погонный метр длины горной выработки , кН/м, определяется по формуле:

где - расчетная ширина горной выработки, являющейся основанием свода давления пород кровли, м (рассчитывается согласно приложению N 5);

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

Расчетное удельное давление пород свода на крепь , кН/м2, определяется по формуле:

Ожидаемое удельное давление пород свода на крепь верхнего уровня , кН/м2, определяется по формуле:

- коэффициент разгрузки анкеров глубокого заложения анкерами нижнего уровня, равен:

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

Необходимая плотность установки анкеров глубокого заложения , анк/м2, определяется по формуле:

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

Количество анкеров верхнего уровня в ряду определяется по формуле:

где - расстояние между рядами анкеров верхнего уровня, м.

Принцип расположения анкеров глубокого заложения представлен в пунктах 18 - 20 приложения N 5. Необходимая величина закрепления анкеров глубокого заложения в скважине не менее 1,1 м.

V. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КРЕПИ ДЛЯ ВЫЕМОЧНЫХ ВЫРАБОТОК, ПОГАШАЕМЫХ ЗА ЛАВОЙ

23. В условиях небольшого и средней интенсивности горного давления крепление и поддержание кровли горных выработок проводится одной анкерной крепью с и , принимаемыми:

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

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

24. В условиях, где расчетные смещения кровли в продолжение всего срока службы превышают 100 мм, при I, III и IV типах кровли, параметры анкерной крепи определяются по расчетным смещениям кровли горной выработки до влияния опорного давления погашающей лавы . На расстоянии до лавы 0,1H проводить установку анкеров усиления с и по пункту 20 настоящего приложения. Параметры сопротивления и длины анкерной крепи определяются расчетными смещениями кровли в продолжение всего срока службы горной выработки , или проводится усиление установкой в средней части горной выработки податливых стоек с сопротивлением , кН/м2, равным:

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

Календарь

Руководства, Инструкции, Бланки

Поиск

Новые файлы