висота склепіння можливого обвалення, м, (від вертикальної стінки).
інтенсивність нормативного тиску:
, кПа,
Рис 2. Характер напруженого стану порід на контурі горизонтальної виробітку.
Розрахункове навантаження визначаю шляхом множення нормативної на коефіцієнт перевантаження від гірського тиску, який дорівнює 1,2 (11, стор. 36)
, кПа.
Таким чином проаналізувавши отримані результати та керуючись рекомендаціями з вибору кріплення на підставі параметра стійкості (таблиця 5), враховуючи що висота склепіння обвалення рівна 1,65 метра і при стійких боках коефіцієнт запасу міцності покрівлі відносно стійкий, породи схильні до вивітрювання (можливо випадання окремих шматків) (діабази середньозернисті) приймаємо установку анкерного кріплення по покрівлі. Геологорозвідувальна вироблення - квершлаг двоколійний після проведення пошукових робіт може бути використана як гірнокапітальні і задіяна в технологічному процесі видобутку корисних копалин на покрівлі і боків приймаю у вигляді кріплення набризкбетону невеликої товщини.
5. Вибір конструкції і розрахунок кріплення
Під анкером розуміють пристрій, основною несучою деталлю якого є металевий стрижень (штанга), який закріплюється в шпурі за допомогою замка, бетону, синтетичної смоли, вибуху, має підтримуючий елемент у вигляді опорної плити з гайкою або накладкою. По конструкції розрізняють анкери металеві (замкові, клинові, гвинтові та ін.), Залізобетонні, сталеполімерние та інші.
Анкерне кріплення це система закріплених певним чином в покрівлі і боках виробки анкерів для зміцнення масиву гірських порід і підвищення стійкості оголень завдяки скріпленню шарів і структурних блоків. При натягу анкерів за допомогою гайок шари порід або структурні блоки масиву притискаються один до одного і утворюють стійку монолітну плиту.
В даний час анкерне кріплення є одним з прогресивних та економічних видів кріплення. Вона забезпечує підвищення безпеки робіт, покращує провітрювання виробок і знижує витрати на їх кріплення і підтримання в період експлуатації, дозволяє легко механізувати процес її зведення. Найбільшого поширення набув залізобетонний анкер.
Залізобетонний анкер складається з стрижня 1 (1, ріс.14.5, стр.251) круглого або періодичного профілю який закріплюється в шпурі цементно-піщаним розчином 2 з додаванням прискорювача твердіння (хлористого кальцію), нагнітається в шпур за допомогою Пневмонагнітачі ПН- 1. Опорна плита 3 і гайка 4 служать для натягу анкера.
Надійність їх залежить головним чином від якості цементно-піщаної суміші. Для приготування розчину застосовують бистросхвативающіеся цементи типу БТЦ М400 - М600 або звичайний портландцемент таких же марок. Наповнювачем служить пісок розміром частинок до 5 мм. Склад суміші Ц: П=1: 1 і 1: 2. При наявності у анкера різьблення затягування гайок з установкою опорних плит виробляють після закінчення трьох діб.
Комплект обладнання ПН - 1 складається з трьох контейнерів для транспортування сухої суміші і пневмонагнетателя, який служить для змішування суміші, отримання готового розчину і під тиском стисненого повітря (до 0,5 МПа) подачі його в шпур.
розрахункова несуча здатність стрижня анкера Рс з умов його міцності на розрив
Рс =? r? Rрm, де
, Н
r - радіус стрижня (рекомендуємо. діаметр не менше 16 мм), r=0,008 м,
Rр - розрахунковий опір матеріалу стрижня розтягуванню по СНиП - 21-75 (Rр=270 МПа - для сталі періодичного профілю класу А-II),
m - коефіцієнт умов роботи стержня штанги, який в шахтних умовах можна прийняти рівним 0,9 - 1.
розрахункова несуча здатність замку з умови зсуву бетону щодо стінок шпуру дорівнює
Рз =? dш? із m1, де
dш - діаметр шпуру, м, (dш=0,036 м)
? з - довжина закладення стрижня, м, (? з=1,0 м)
- питоме зчеплення бетону з породою, Па,=1 МПа,
m1 - коефіцієнт умов роботи замку, рівний при сухому шпуре 0,9, при вологому шпуре 0,75 і за капежа з шпуру 0,6, (m1=0,9)
, Н
подальший розрахунок веду за найменшою несучої здатності:
щільність розстановки анкерів в покрівлі виробки,
, де
qн - нормативний тиск на кріплення з боку покрівлі, що визначається за формулою, qн=16,9 кПа,
nп=1,2 - коефіцієнт перевантаження,
Ра - розрахункова несуча здатність анкера (найменша з значень Рс і Рз),
тоді,,
відстань між анкерами в покрівлі при їх розташуванні по квадратній сітці
, м,
Приймаю установку анкерів в покрівлі по сітці 1,30 х 1,30
довжина анкера в покрівлі:
, де
- відстань до тріщини відриву, (висота склепіння можливого обвалення) =, м,
...