Шахта Интинская. Расчеты параметров устойчивости пород и крепления выработки (стр. 6 из 9)
Толщина крепи из бетона марки М200 по формуле (18) [1] равна для
Расчетная толщина крепи должна быть не менее величин, указанных в таблице 3[1]. Окончательно принимаем толщину крепи ствола на сопряжении
2.6 Выбор толщины крепи для ствола
Выбор толщины крепи для проектируемого ствола сведены в таблицу 2.2
Таблица 2.2
| Глубина заложения, м | Марка бетона | Толщина крепи, мм |
| Наносы-20м | М300 | 300 |
| От наносов до 83 | М200 | 200 |
| 83 - 95(водоносный горизонт 12м) | М200 | 350 |
| 95 - 120 | М200 | 200 |
| 120 – 140,2 (сопряжение) | М200 | 250 |
| Зумпф | М200 | 250 |
2.7 Камера сопряжения околоствольного двора с клетевым стволом
Околоствольный двор в месте его сопряжения с клетевым стволом должен обеспечивать безопасность, удобство работ по замене груженых вагонеток на порожние, по спуску и подъему людей, приемке материалов и оборудования, а также пропуск воздуха для проветривания горных работ с минимальным его сопротивлением.
Высота сопряжения принимается в зависимости от размеров доставляемых в шахту различных материалов и оборудования (длинномерных материалов- рельсов и труб и т.п.). Высоту сопряжения околоствольного двора со стволом можно определить
диаметр ствола в свету, 6,0м; 
максимальная длина спускаемого в шахту материала, рельсы 8,0м 
высота сопряжения околоствольного двора со стволом, мУгол
, при котором предмет длиной 
может пройти из ствола в околоствольный двор при минимальной высоте сопряжения, будет равен 45°, тогда 
. В стволах круглого сечения длинная ось клети не совпадает с диаметром, а проходит по некоторой хорде, длину которой с достаточной для расчетов точностью можно принять равной 
. Окончательно высота сопряжения 
Высота сопряжения околоствольного двора со стволом принимается не менее 4500мм от головок рельсов. Ширина выработки, сопрягающейся со стволом принимается равной диаметру ствола. Ширину между путья в сопряжении околоствольного двора с клетевым стволом следует принимать равной растоянию между осями клетей, а проходы с каждой стороны по 1000мм п.3.16, 3.17[1].
Форма сопряжения кровли выработки со стволом может быть наклонной или прямолинейной. Наклонное сопряжение кровли обеспечивает более плавный выход струи воздуха из ствола в околоствольный двор, что частично снижает аэродинамическое сопротивление.
Крепь сопряжения, принимают из железобетона с большим насыщением арматуры и часто усиливают дополнительно анкерной крепью с металлической сеткой. Почву сопряжения также закрепляют бетоном. В стволе выше сопряжения закладывают опорный венец и устраивают водоулавливающее кольцо.
3. Расчет параметров крепления выработки шахты
Форму поперечного сечения выработки следует выбирать в зависимости от устойчивости пород, срока службы и назначения выработки. В устойчивых породах следует принимать выработку сводчатой формы с вертикальными стенками.
Расчет ожидаемых смещений пород в кровле, боках и почве выработки с учетом влияния геологических и горнотехнических факторов произведен в соответствии с «Инструкцией по выбору рамной металлической податливой крепи горных выработок». По величине максимальных смещений пород на контуре выработки методика расчета позволит определить нормативную и расчетную нагрузки на крепь, выбрать ее тип, конструкцию и с учетом несущей способности одной рамы крепи рассчитать плотность ее установки.
3.1 Краткая характеристика условий проведения горизонтальной выработки
Выработка проводится по простиранию пласта 9 на глубине 140м (откаточный горизонт –70м) с присечкой вмещающих пород:аргиллитов, алевролитов и песчаников. Срок службы выработки 20 лет. Проектируемый магистральный конвейерный штрек предназначен для транспорта угля с уклонных полей 2 и 3 пластов 11, 10 до наклонного конвейерного ствола. По выработке проложен рельсовый путь ДКНЛ колеи 900мм для доставки материалов и оборудования для ремонта конвейера (привода, лента), установленного в выработке и элементов крепи. Выработка пройдена комбайном. Сечение выработки в свету до осадки 15,5м2, после осадки с балластом Sсв=13,4м2, в проходке Sпр=17,9м2. Ширина выработки в проходке b=5,67м, высота h=3,79м.
Мощность угольного пласта 9 m9=1,2м. Угол падения пласта a=16°.
Непосредственная кровля пласта 9 среднеустойчивая, представлена аргиллитами мощностью 3,09м; алевролитом мощностью 2,37м; песчаником мощностью 4,21м.
Почва пласта 9 представлена алевролитами мощностью 0,54м, аргиллитами мощностью 1,98м и песчаником мощностью 3,1м.
Характеристика физико-механических вмещающих пород и угля сведены в таблицу 2.1
3.2 Расчет параметров крепления
3.2.1 Выбор размера поперечного сечения выработки
Поперечное сечение крепи горной выработки определяют следующие факторы: назначение горной выработки; физико-механические свойства горных пород и условия эксплуатации выработки; требования ПБ в части соблюдения минимальных размеров сечения выработки и зазоров; обеспечение безопасности работ; параметры и размеры оборудования, размещаемого в выработке; срок службы горной выработки; наличие унифицированного типового сечения крепи, разработанного институтами для данного угольного бассейна.
Наибольшее распространение на шахтах Инты получила арочная форма выработок. В угольной промышленности арочную форму с металлической рамной крепью применяют при проведении выработок в породах с f = 3 - 9, как находящихся в зоне установившегося горного давления, так и в зоне влияния очистных работ. Арочная трехзвенная крепь может быть применена в выработках, смещение кровли в которых не превышает 300мм, пятизвенная – при смещении кровли более 500мм.
На основании исходных данных принимаем: симметричную металлическую арочную форму крепи, как наиболее благоприятную по условиям устойчивости, рационального использования крепи, ее несущей способности и перераспределения воспринимающих ею нагрузок.
Принимаем для проектируемой выработки комбайновый способ проходки, следовательно, в выработке необходимо разместить комбайн и транспортное оборудование для его проведения, при условии сохранения требуемых ПБ зазоров. Определяем сечение выработки при размещении в ней оборудования и соблюдения требуемых зазоров в соответствии ПБ.
Размеры поперечного сечения выработки (ширина, высота и площадь) зависят от ее назначения, основных размеров оборудования, способа передвижения людей, количества проходящего по выработке воздуха. При проектировании поперечного сечения выработки в свету необходимо учитывать запас на возможные осадки пород, зависящий от условий ее поддержания и мощности пласта m. Ширина магистрального конвейерного штрека, закрепленного арочной крепью на высоте подвижного состава (1800мм):
(3.1) 
минимальный зазор между крепью и конвейером , 400мм 
ширина вагонетки на уровне верхней кромки, 1320 мм; 
минимальный зазор между вагонеткой и конвейером , 400мм 
ширина конвейера 2Л120, 1630мм 
700мм- минимальная ширина свободного прохода людей на высоте 1800мм (на уровне верхней кромки подвижного состава) 
(3.2)0,7м- ширина прохода для людей на высоте 1,8м от уровня балласта;
высота подвижного состава от уровня головки рельсов; 
расстояние от балласта до уровня головки рельсов, при Р33 –190мм; 
10-20° - угол перехода прямой части стойки в кривую. 