05.01.2021

Определение параметров крепи регулируемого сопротивления


Методика выбора параметров крепи регулируемого сопротивления, предложенная А.В. Быковым, Б.А. Картозия и В.А. Пшеничным, базируется на дифференцированном подходе к определению искомых величин, оптимальных для каждого участка выработки, выбранной базовой крепи и последующих элементов ее усиления.

Параметры крепи регулируемого сопротивления — податливость и несущая способность — в отличие от традиционного подхода могут изменяться в процессе существования выработки в зависимости от принятой при проектировании и фактической геомеханической обстановки. Дополнительным параметром новой крепи является величина сигнальных смещений, дающих информацию о необходимости усиления базовой конструкции. На величину сигнальных смещений настраиваются датчики, устанавливаемые по длине выработки.

Процесс определения параметров крепи регулируемого сопротивления содержит четыре этапа.

На первом этапе рассчитываются и строятся графики смещения породного контура выработки в зависимости от сопротивления крепи (оптимистическая кривая I и пессимистическая кривая II) и геомеханической ситуации ее сооружения (рис. 3.71). Максимальная несущая способность крепи рmax принимается исходя из технических возможностей крепи. Минимальная — рmin находится по известной методике исходя из предельных условий сводообразования. Область ABCD на рис. 3.71 определяет границы параметров крепи регулируемого сопротивления.

На втором этапе определяются параметры базовой крепи, которая, при необходимости, будет усиливаться. Параметры базового варианта находятся на кривой I (см. рис. 3.71). Для этого на оси ординат откладывают допустимые смещения (податливость) рассматриваемых конструкций ual, а на оси абсцисс — их несущую способность pai. В качестве базовой конструкции выбирается крепь, у которой точка ai расположена на кривой I или несколько выше ее. На рис. 3.71 этой конструкций соответствует точка аз с податливостью ua3 и несущей способностью рa3.

На третьем этапе выбирается крепь усиления, которая должна обеспечивать эксплуатационную надежность выработки в наиболее сложной для рассматриваемого случая геомеханической ситуации, которой соответствует кривая II. Естественно, крепь усиления должна технологически и технически соответствовать условиям совместной работы с базовым вариантом.

Для выбора параметров крепи усиления начало координат переносится в точку а3 (оси u' и р'). Ha оси u' откладывается предельно возможная податливость различных вариантов крепи усиления ubi, а по оси р' — соответствующая несущая способность pbi. Затем подбирается вариант крепи с точкой bi, наиболее близко расположенной к кривой II (по не ниже ее). В данном случае такой точкой является точка b3 с координатами ub3 и pb3.

На четвертом этапе находятся допустимые величины сигнальных-смещений uд, на которые настраиваются датчики-сигнализаторы. По данным МГИ, величины этих смещений зависят от смещений контура выработки, длины датчика и технологии проходки.

Так, при буровзрывном способе проходки и датчике длиною 0,5 м

При комбайновом способе проходки и датчике длиною 0,5 м

где uк — критическая величина смещений для базовой крепи, мм; uпр — допустимая податливость базовой крепи, мм; и — максимальное смещение породного контура выработки, закрепленной базовой крепью (см. рис. 3.71), мм; tк = 5-10 сут — время, необходимое на установку крепи усиления.

Датчики длиною 0,5 м рекомендуется устанавливать в породы, не склонные к вывалообразованию. Если в кровле ожидаются вывалы, следует применять датчики длиною 1,5—2 м.





Яндекс.Метрика