Файл: Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных выработок.pdf

неровностей контура п, их амплитуды с2 и относитель­ ной толщине крепи 6о, из которых видно, что несущая способность иабрызгбетониой крепи, незначительно за­ вися от числа неровностей контура (рис. 53, а), при лю­ бой относительной толщине крепи резко падает с уве­ личением амплитуды неровностей (рис. 53,6).

а,

Ркр’

6

5

4

3

Z

1

О

Отсюда следует, что даже при большой относитель­ ной толщине иабрызгбетониой крепи неправильной фор­ мы невозможно значительно повысить ее несущую спо­ собность за счет применения высокопрочных бетонов.

Столь существенное влияние неровностей на несущую способность крепи, повторяющей форму контура, сле­ дует учитывать при ее проектировании и возведении.

§ 5. Расчет комбинированной крепи

Несущая способность комбинированной крепи скла­ дывается из несущей способности ее составляющих — штанг и набрызгбетона. Естественно, несущая способ­ ность штанг и набрызгбетона может быть предусмотрена

137

комбинированной крепи в ее общей несущей способно­ сти, по-видимому, должна определяться в первую оче­ редь экономическими соображениями.

При этом следует иметь в виду, что работа штанг изучена более детально, а их эффективность в смысле вовлечения пород в статическую работу крепи более вы­ сока, чем у пабрызгбетопа. Технико-экономическое срав­ нение (см. главу VII) показывает, что штанги более вы­ годно использовать в качестве компонента, восприни­ мающего горное давление полностью или в значитель­ ной его части, а иабрызгбетои — в качестве упрочняю­ щего и изолирующего покрытия.

В соответствии с указанным, расчет комбинирован­ ной крепи следует выполнять в такой последователь­ ности.

Вначале определяются параметры штанговой крепи по методике, изложенной ранее, при этом необходимо стремиться к восприятию нагрузки, развиваемой пород­ ным массивом на крепь с помощью штанговой крепи.

При невозможности восприятия с помощью заштаигованного породного слоя всей нагрузки толщину набрызгбетонной крепи следует рассчитывать на несущую способность, равную разности р—р', по формуле

( 101)

где [а] — допускаемое расчетное напряжение иабрызгбетона при сжатии, кгс/см2; р — нагрузка па породный ци­ линдрический слой, закрепленный штангами, опреде­ ленная по формуле (70) или (71);// — несущая способ­ ность конструкции крепь — порода (породного заштангованного цилиндрического слоя), определенная по формуле (74).

В результате часть горного давления, не погашен­

нимальное сцепление 4 кгс/см2; минимальный размер породного бло­ ка 0,7 м; объемная масса 2,5 т/м3.

138

Определить параметры комбинированной крепи из штанг и

гами, определим из (74), причем г' принимаем равным 0,3 м. Тогда

\Я» + К )

=2,45 кгс/см3.

4.Толщина крепи из набрызгбетоиа марки 200 определится из выражения (10-1)

В данном случае толщину слоя набрызгбетоиа можно считать приемлемой. При значительной толщине слоя набрызгбетоиа сле­ дует поступать таким образом: либо принять более высокую марку набрызгбетоиа с тем, чтобы его толщину снизить, либо в соответст­ вии с и. 3, 4 и 5 примера 5 рассчитать параметры штанговой крепи таким образом, чтобы с ее помощью полностью воспринять нагруз­ ку со стороны породного массива, а набрызгбетон использовать в качестве изоляционного покрытия толщиной 2—4 см.

Глава V

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ОБЛЕГЧЕННЫХ КРЕПЕЙ

§ 1. Оконтуривание выработок

Общие сведения. Ровная боковая поверхность, не­ значительные различия сечений фактического в проходке и проектного вчерне, минимальные разрушения приконтурного массива — условия точности расчета и на­ дежной работы облегченных крепей, прочного закреп-

139

лепия расстрелов, сокращения расхода набрызгбетоиа п затрат на проветривание. В последние годы многими исследованиями и практикой показана возможность по­ лучения указанных результатов, применяя контурное взрывание.

По данным работ [6, 32, 49] качество оконтурнвания выработок определяется параметрами циклов: бурового [расстояние между оконтуривающпми шпурами Е\, ли­

ВВ, удельный заряд q0, диаметр, конструкция и очеред­ ность взрывания зарядов в оконтуривающих шпурах). Многими авторами отмечается, что при наличии уста­ новленных общих закономерностей контурного взрыва­ ния для уточнения его параметров в конкретных условиях необходимы специальные исследования. Вызы­ вается это недостаточной разработкой теории взаимо­ действия взрыва зарядов оконтуривающих шпуров, влиянием на результат взрыва многих малоизученных природных н технических факторов.

В связи с этим при опытно-промышленном приме­ нении облегченных крепей на рудниках Горной Шорни, Урала, Кизеловского бассейна вели работы по улучше­ нию качества оконтурнвания и изучению эффективности отдельных параметров контурного взрывания в креп­ ких породах (/>10) [25, 46, 891

Методика наблюдений и контроль за качеством оконтуривания. Результаты взрыва оценивали следующими показателями:

а) переборы породы — отношение разности сечений фактического в проходке и проектного вчерне к проект­ ному вчерне;

б) неровность контура — средняя разность между максимальными выступами и впадинами фактического контура относительно центра ствола, замеряемыми на участках длиной 50 см проектного контура, — опреде­ ляется из выражения

иhr 4- h, -f- hs4~ ■ ■ • + hn

где hn = Rвп—Rn — неровность контура ствола на уча­ стке, ограниченном отрезком проектного контура дли­

140

iii— число отрезков длиной 50 см на проектном контуре (рис. 54, а);

в) размеры зоны нарушенных пород.

Для замера и снятия контура ствола использовали прибор ВостНИГРИ (рис. 54, б) (46]. Принцип действия этого прибора следующий: контур ствола, описываемый концом шнура, при его движении по периметру посред­ ством системы пружин, подвижной каретки и неподвиж­

Степень трещиноватости оценивали методом фильт­ рации '[24, 25]. Для контроля часть шпуров обследовали с помощью прибора РВП-1, замеряя длину и ширину трещин и подсчитывая их суммарную площадь для каждого участка шпура длиной 10 см.

Получение ровного контура. Эффективность рас­ средоточения ВВ в оконтуривающих шпурах и их сгу­

36 мм и весом 250 г. Для улучшения детонации приме­ няли отрезки детонирующего шнура. Порода разруша­ лась по всей длине шпура при сравнительно ровном оконтуривании, несмотря на уменьшение заряда в шпу­

164-18), иссеченные мелкими трещинами, изучали влия­ ние количества ВВ в шпуре на качество оконтуривания. Основные показатели и результаты опытных работ

141