Сопротивление участков одного и того же штрека, закрепленных прямоугольными и арочными штреками

18.03.2020

В выемочных штреках по пласту «Вильгельм» мощностью 2,6 м на глубине около 900 м проводились исследования деформируемости контура поперечного сечения и элементов крепи. Кровля и почва пласта были представлены сравнительно крепкими глинистыми сланцами, расчлененными плоскостями ослабления и трещинами естественного происхождения. Предел прочности на сжатие вмещающих пород составлял 40—80 МПа. Часть каждого из указанных выемочных штреков была пройдена комбайновым способом и имела прямоугольную форму, часть — буровзрывным способом с креплением арками. После прохода лавы участки весьма различались в отношении деформирования крепи и остаточных размеров поперечного сечения (табл. 6.14).

Из графиков (рис. 6.57), построенных обычным способом, видно что участки штреков с прямоугольной формой поперечного сечения имели меньшую абсолютную конвергенцию (правда, при меньшей начальной высоте). Более показательными являются сравнение давления и конвергенции (рис. 6.58 и 6.59) и объединение этих показателей в характеристики (рис. 6.60), выражающие зависимость конвергенции от прироста давления.

Интенсивность конвергенции, т. е. относительное уменьшение высоты выработки при определенном приросте давления, была примерно одинаковой на участках конвейерного и вентиляционного штреков с арочной и прямоугольной формой поперечного сечения. Из этого следует, что горно-геологические условия в рамках допустимого разброса величин были везде одинаковыми и что конвергенция зависела от этих условий, а также от начальной высоты выработок и распределения горного давления под влиянием очистных работ и краевых частей по вышележащим пластам.

Определенная ранее по наблюдениям в девяти штреках интенсивность конвергенции колебалась в пределах от 4 до 33 см на 10 МПа. Таким образом, для данного случая интенсивность конвергенции, составлявшая 20 и 33 см па 10 МПа, представляется очень большой для сравнительно крепких боковых пород. Интенсивность относительной конвергенции составляла 7,5% начальной высоты выработки на 10 МПа прироста давления.

Ho все же при приросте давления свыше 90 МПа на участках штреков с прямоугольной формой поперечного сечения и соответствующей крепью линейная зависимость между конвергенцией и приростом давления нарушалась. Результатом этого являлись быстрое уменьшение высоты выработки и необходимость ее перекрепления. Указанное нарушение выражается в изломе прямолинейной характеристики штрека (см. рис, 6.60,а). Таким образом, прирост давления 90 МПа является предельным для применения прямоугольной рамой крепи в штреках по пластам «Вильгельм». Правда, при приросте давления свыше 90 МПа на участках штреков с арочной крепью площадь поперечного сечения также уменьшалась настолько, что они были непригодны для дальнейшей эксплуатации. Однако арки крепи продолжали сохранять определенную несущую способность, несмотря на значительные повреждения элементов крепи.

Необходимая по условиям эксплуатации минимальная высота штрека 1,8 м сохранялась в выработках с прямоугольной формой поперечного сечения только до тех пор, пока прирост давления не превышал 42 МПа. При арочной крепи она обеспечивалась при приросте давления до 72 МПа.

Следует отметить, что в других выработках, закрепленных попеременно такими же видами крепи, характеристики интенсивности относительной конвергенции не совпадали (см. рис. 6.60,б).



Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна