02.06.2020
В строительной отрасли применяются множество различных приспособлений и конструкций. Каждая из них отвечает за надежность и...


01.06.2020
Теневой навес — это неотъемлемая часть детского сада или любого другого заведения где учатся и проводят время дети. Здесь они...


01.06.2020
Для предотвращения выброса загрязнений во внешнюю среду промышленные предприятия используют разнообразные фильтрующие установки....


01.06.2020
Источники бесперебойного питания широко используются в быту, промышленности и коммерческой сфере. Их основное назначение – защита...


01.06.2020
Теплоизоляционные работы современные владельцы могут проводить с помощью разных утеплителей. В основном используют различные...


31.05.2020
Уже в середине 90-х годов тротуарная плитка начала набирать значительные обороты в популярности. На сегодняшний день строительный...


Область применения и расчет анкерной и рамно-анкерной крепи

18.03.2020

По причинам, о которых уже говорилось ранее, для крепления выработок с прямоугольной формой поперечного сечения целесообразно применять лишь анкеры, закрепляемые в породном массиве по всей их длине.

Область применения только анкерной крепи. Анкерная крепь при прямоугольной форме поперечного сечения выработки используется преимущественно там, где из-за большой мощности пласта или необходимости пересечения кровли верхней частью контура выработки не могут быть обеспечены условия, благоприятные для придания выработкам арочной формы поперечного сечения. В связи с меньшими расходами на крепление при одинаковой площади поперечного сечения арочной форме следует отдавать предпочтение перед прямоугольной (при принципиальной возможности применения обеих форм).

В выработке с прямоугольной формой поперечного сечения не подрезанные ее контуром заанкерованные породные слои кровли имеют значительно большую ширину подверженного прогибу пролета, чем при арочной форме. Они более чувствительны к продольным и поперечным нагрузкам. Допустимая поперечная деформация в пределах заанкерованных слоев, составляющая 2% мощности последних, в два раза меньше, чем для заанкерованного приконтурного массива в штреке с арочной формой. Столь малую деформацию можно ожидать лишь в том случае, если заанкерованные породы на высоту до 5 м над кровлей штрека состоят из достаточно толстых слоев с пределом прочности на сжатие более 30 МПа. Кровля в штреках с прямоугольной формой сечения, закрепленных анкерами, должна перед подходом лавы подхватываться прогонами, поддерживаемыми гидравлическими стойками. После прохода лавы и затухания конвергенции гидравлические стойки под прогонами могут быть заменены деревянными. В зонах краевых частей по соседним пластам давление после прохода первой лавы должно быть не более чем в 1,5—2 раза выше нормального для глубины 900 м. При таких ограничениях анкерную крепь при прямоугольной форме сечения выработок наиболее целесообразно применять только в однократно используемых выемочных штреках (на участке перед лавой) и в разрезных печах.

Оценка устойчивости кровли, закрепленной анкерами. В соответствии с предписаниями органов горного надзора расчет крепи для выработок с прямоугольной формой поперечного сечения ведется исходя из веса породного блока в кровле размерами B*B/2, где В — ширина выработки. Этот породный блок должен быть прикреплен боковыми анкерами к породному массиву, находящемуся над боками выработки (рис. 7.43). Место заложения и длину указанных анкеров следует выбирать с таким расчетом, чтобы с одной стороны из-за вертикального направления нагрузки они располагались как можно более круто, а с другой стороны они были достаточно пологими, поскольку длина их закрепления в массиве над стенками штрека должна обеспечивать возможность их нагрузки вплоть до предела прочности материала штанги на растяжение. Кроме того, они должны пересекать отделившийся от массива блок на достаточно большой длине, обеспечивающей возможность восприятия анкерами нагрузки от веса блока. В ходе дальнейших расчетов определяют максимально возможные размеры образующихся при расчленении блока породных плит, которые при тех же условиях должны быть прикреплены анкерами к ненарушенным породам. Эти породные плиты ограничиваются трещинами, исходящими из места заложения каждой анкерной скважины и идущими вверх под углом около 70° к напластованию. При таком угле наклона трение, действующее на контакте плоскостей отдельности (при коэффициенте трения u = 0,4), не способно предотвратить смещение породных плит. Плиты больших размеров, ограниченные более крутыми трещинами, удерживаются в массиве силами горного давления. При построении конфигурации породных плит идут послойно от боков выработки к середине. Протяженность породных блоков, удерживаемых анкерами, в направлении оси штрека задается заранее, исходя из принятого расстояния между рядами анкеров.

В противоположность рамной крепи, которая при перегрузках, как правило, деформируется, но сохраняет вначале достаточно высокую остаточную несущую способность, перегруженные анкеры сразу же разрушаются. По этой причине при расчете анкерной крепи учитывается не статическая нагрузка, а нагрузка от так называемого падения обрушиваемого блока с нулевой высоты. Поскольку анкеры, закрепляемые по всей длине скважины, устанавливают без предварительного натяжения штанги, указанную динамическую нагрузку не уменьшают на величину «усилия начального распора». В связи с этим нагрузку, которая должна восприниматься анкером, принимают равной удвоенной статической нагрузке от веса соответствующего блока.

В боках штрека также могут образовываться оконтуренные трещинами породные блоки, которые должны удерживаться анкерами от сползания. Кососекущие трещины, ограничивающие такие блоки, как и для случая с арочной крепью, наклонены к горизонтали под углом 70°. Коэффициент трения u принимают равным 0,4.

Оценка устойчивости кровли при анкерно-рамной крепи. В штреках с прямоугольной формой поперечного сечения шириной до б м из-за размещения в призабойной зоне проходческого оборудования средние стойки могут быть установлены лишь на расстоянии 40 м, а иногда и 70 м от забоя. Обычные верхняки при подобной ширине пролета не в состоянии выдерживать без деформаций нагрузки, определяемые по предписанной органами горного надзора методике. В таких условиях вместо средних стоек могут быть установлены анкеры.

Анкерная и рамная крепи обладают весьма различной жесткостью. Их нельзя комбинировать в произвольных сочетаниях, поскольку существует опасность, что вся нагрузка будет вначале восприниматься анкерами, а на рамную крепь нагрузка начнет действовать лишь после разрушения последних.

Один из вариантов разделения функций анкерной и рамной крепей предусматривает, что нагрузка от веса отделившегося от массива блока должна восприниматься рамами штрековой крепи, а нагрузка от веса отдельных породных плит — анкерами. В этом случае анкеры не требуется соединять с верхняка ми, их можно устанавливать в промежутках между рамами (рис. 7.44).

Вторая разновидность анкерно-рамной крепи предусматривает соединение анкеров с верхняками (рис. 7.45). Анкеры располагают попарно с обеих сторон верхняков (в этом случае используются подхваты) или же вставляют в отверстия в верхняках. Верхняки в этом случае могут рассматриваться как затяжка, препятствующая обрушению крупных породных глыб между анкерами. Второй вариант требует меньшего числа анкеров, чем первый.

Уже отмечалось, что рамная крепь при кратковременных перегрузках деформируется, но все еще сохраняет довольно высокую остаточную несущую способность. Для стоек трапециевидной крепи это положение справедливо особенно в тех случаях, когда они являются податливыми. Для таких случаев вполне достаточно принимать в качестве расчетной статическую нагрузку от веса отделившегося от массива блока.

Анкерование при комбинированной анкерно-рамной крепи увеличивает прочность породных слоев кровли, не подрезанных контуром сечения штрека. В результате обеспечивается возможность применения штреков с прямоугольной формой поперечного сечения, имеющей существенные достоинства по факторам технологии проведения и поддержания выработки на участках сопряжения с лавой, на еще больших глубинах разработки, на которых до сих пор удавалось поддерживать штреки, закрепленные только крепью. Подобное расширение области их использования желательно для условий пластов с прочными породами кровли, на которых пока еще не могут экономично работать проходческие комбайны со стреловидными исполнительными органами.

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