Приложение 12 [к: ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ | ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ] - последняя редакция

Приложение N 12
к Федеральным нормам и правилам
в области промышленной безопасности
"Инструкция по расчету и применению
анкерной крепи на угольных шахтах",
утвержденным приказом Федеральной
службы по экологическому,
технологическому и атомному надзору
от 17 декабря 2013 г. N 610

РАСЧЕТ
ПАРАМЕТРОВ АНКЕРНОЙ КРЕПИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ГОРНЫХ
ВЫРАБОТОК, НАХОДЯЩИХСЯ В ЗОНАХ ПОВЫШЕННЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ
ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

1. Зоны ППГД образуются в области концентрации напряжений в массиве пород от целиков и краевых частей, оставленных при разработке смежных участков или пластов.

Построение параметров этих зон отличается от зон ПГД.

В отличие от зон ПГД, зоны ППГД не опасны по горным ударам, выбросам угля (породы) и газа.

2. Основными параметрами зоны ППГД являются: дальность влияния по нормали от отрабатываемого пласта в кровлю и почву , соответственно при подработке и надработке (рисунок 1 настоящего приложения), протяженность зон влияния кромки пласта в направлении выработанного пространства и , протяженность влияния кромки пласта в направлении массива угля и .

3. Дальность влияния кромки пласта (краевой части или целика) определяется по формулам:

в кровле: ; (1)

в почве: , (2)

где - ширина зоны остаточного опорного давления, м, определяемая по формуле:

, (3)

здесь - коэффициент, учитывающий обрушаемость основной кровли влияющего пласта, равный 0,8; 1,0; 1,2 соответственно для легко-, средне- и труднообрушающейся кровли;

- средневзвешенная прочность на сжатие вмещающих горную выработку пород, МПа;

- коэффициент размерности, равный 1, МПа/м;

- вынимаемая мощность пласта, м;

- коэффициент, учитывающий процентное содержание песчаников в породах междупластья, выраженный десятичной дробью.

При движущемся очистном забое ширина зоны опорного давления увеличивается в 1,5 раза.

Рис. 1. Зона ППГД от краевой части пласта

4. Положение границы зоны ППГД в направлении выработанного пространства определяется расстояниями (при подработке) и (при надработке), вычисляемыми по формулам

в кровле: ; (4)

в почве: , (5)

где и - расстояние от влияющего пласта до горной выработки в кровле и в почве, м.

5. В направлении массива угля положение границы зоны ППГД определяется в зависимости от указанных выше величин по формулам

в кровле ; (6)

в почве . (7)

6. В таблице N 1 настоящего приложения приведены значения ширины зоны остаточного опорного давления в диапазоне глубин 300 - 900 м и мощности пласта 1,0 - 4,5 м.

7. Смещения пород в горных выработках, проводимых после отработки сближенного пласта и расположенных в зоне ППГД от краевой части смежного пласта U, мм, определяются по формуле:

, (8)

где - смещение пород в горных выработках, не испытывающих влияния зон ППГД, мм, определяется в соответствии с приложениями N 4, 8, 9, 15, 19 настоящей Инструкции.

- коэффициент увеличения смещений пород кровли горных выработок в зонах ППГД или их снижения в зонах разгрузки. Для горных выработок, расположенных в надработанном массиве , в подработанном массиве .

Таблица N 1

Ширина зоны остаточного опорного давления, , м

H, м	m, м		, МПа			H, м	m, м		, МПа
H, м	m, м		30	60	90	H, м	m, м		30	60	90
300	1,0	0,8	32	25	20	700	1,0	0,8	46	34	29
		1,0	40	31	24			1,0	57	43	37
		1,2	48	38	34			1,2	72	54	46
	2,0	0,8	37	29	26		2,0	0,8	53	39	34
		1,0	46	36	32			1,0	66	49	42
		1,2	56	44	39			1,2	79	59	51
	3,0	0,8	42	33	29		3,0	0,8	60	45	38
		1,0	53	41	37			1,0	75	56	48
		1,2	63	49	44			1,2	90	67	58
	4,5	0,8	50	39	35		4,5	0,8	71	53	45
		1,0	62	49	44			1,0	89	66	57
		1,2	75	59	52			1,2	107	80	68
500	1,0	0,8	39	30	26	900	1,0	0,8	51	38	32
		1,0	49	38	33			1,0	64	47	40
		1,2	59	45	39			1,2	77	57	48
	2,0	0,8	46	35	30		2,0	0,8	59	44	37
		1,0	57	43	38			1,0	74	55	47
		1,2	68	52	45			1,2	89	66	56
	3,0	0,8	52	39	34		3,0	0,8	67	50	42
		1,0	65	49	43			1,0	84	62	53
		1,2	78	59	51			1,2	101	74	63
	4,5	0,8	61	47	40		4,5	0,8	80	59	50
		1,0	77	58	51			1,0	99	73	63
		1,2	92	70	67			1,2	119	88	75

В горных выработках, расположенных в зоне ППГД, расчет смещений пород проводится с учетом их местоположения относительно проекции кромки краевой части. На рисунке 2 настоящего приложения показана схема влияния краевой части на массив.

8. Коэффициент изменения смещений относительно имеет максимальное значение на проекции кромки пласта и в точках А и А'.

На расстоянии и в сторону массива коэффициент равен 1,0 (точки Б и Б'), на расстоянии и в сторону выработанного пространства и меньше единицы.

9. Величины коэффициентов и при расположении горной выработки над или под кромкой отработанного угольного пласта определяются по рисунку 3 настоящего приложения. Значения коэффициента разгрузки при подработке находятся по таблице N 2 настоящего приложения, при надработке - по таблице N 3 настоящего приложения.

Рис. 2. Схема влияния на формирование зон ППГД краевой части пласта. K - коэффициент смещений пород от влияния кромки пласта; , - коэффициенты увеличения смещений пород над и под кромкой пласта (точки А, А'); , - коэффициенты разгрузки в подработанном и надработанном массиве; - протяженность влияния кромки пласта в направлении массива угля; , - протяженность зон влияния кромки пласта в направлении выработанного пространства; , - расстояние от влияющего пласта до горной выработки в кровле и в почве

Рис. 3. График определения и при заложении горной выработки над или под кромкой пласта на расстоянии и при соответствующих значениях или

10. Закономерность изменения коэффициента смещений принята линейной в промежутках между точками на отрезках БА и АВ в подработанном массиве, точками Б'А' и А'В' в надработанном массиве. Величина коэффициента определяется графически по рисунку 2 настоящего приложения.

Аналитически коэффициент для надработанного массива при расположении горной выработки со стороны выработанного пространства (при ) определяется по формуле:

. (9)

Таблица N 2

Значения коэффициента разгрузки при подработке

Содержание песчаника в толще, %	Величина при , м
Содержание песчаника в толще, %	10	20	30	40	60	80	100	120	140	160	180	200
До 50	0,52	0,53	0,54	0,58	0,60	0,64	0,68	0,73	0,83	0,80	0,88	1,0
51 - 75	0,58	0,60	0,61	0,62	0,64	0,66	0,69	0,73	0,83	0,86	0,90	1,0
76 - 100	0,65	0,66	0,67	0,68	0,70	0,72	0,75	0,78	0,82	0,87	0,92	1,0

Таблица N 3

Коэффициент разгрузки при надработке

, м	5	10	20	30	40	50	70	100
	0,40	0,50	0,65	0,80	0,90	0,95	0,97	1,00

При расположении горной выработки со стороны массива (при ):

. (10)

Для подработанного массива при определении коэффициента в формулы 9 - 10 настоящего приложения подставляются соответственно , , , .

11. При расположении горных выработок под (над) неразрушенным целиком угля смещения пород в них, U, мм, определяются по формуле:

, (11)

где - смещение пород в горных выработках, не испытывающих влияния зон ППГД, мм, определяется в соответствии с приложениями N 4, N 8, N 9, N 15, N 18 настоящей Инструкции;

- коэффициент изменения смещений в зоне влияния неразрушаемого целика.

Ширина неразрушаемого целика определяется по формуле:

, (12)

где - минимальная ширина неразрушаемого целика, м;

- коэффициент влияния основной кровли пласта, на котором оставлен целик, равный 0,8 - для легкообрушающейся кровли, 1,0 - для среднеобрушающейся кровли и 1,2 - для труднообрушающейся кровли;

H - глубина залегания целика от поверхности, м;

- прочность угля целика на одноосное сжатие, МПа;

- вынимаемая мощность, м.

12. Минимальная ширина неразрушаемого целика определяется по рисунку 4 настоящего приложения.

Рис. 4. Номограмма для определения минимальной ширины неразрушаемого целика

Для графического определения коэффициента увеличения смещений во всей области влияния целика на рисунке 5 настоящего приложения в произвольном масштабе построен влияющий пласт с целиком, ширина которого удовлетворяет условию . На расстояниях и параллельно влияющему пласту проведены оси выше- и нижерасположенных горных выработок. С левой стороны рисунка перпендикулярно оси горной выработки построена шкала значений коэффициента увеличения смещений . Через кромки целика проведены вертикальные линии, от которых отложены расстояния и , на их концах отложены коэффициенты изменения в начальных точках зоны и и в створе с кромкой целика и . Все перечисленные выше расстояния и коэффициенты определяются по формулам и графикам, приведенным выше, при анализе влияния краевой части пласта.

Рис. 5. Графики для определения коэффициента изменения смещений пород в горных выработках над и под целиком

13. Коэффициенты увеличения смещений пород от целика для горных выработок, попадающих над или под его кромку, и определяются по формулам:

; (13)

. (14)

14. Коэффициенты увеличения смещений и на участках горных выработок, попадающих над или под центр целика (точки О и ), определяют соответственно по формулам:

; (15)

. (16)

15. Полученные коэффициенты изменения смещений пород в горных выработках, расположенных в частях зон ППГД, используются для определения ожидаемых смещений кровли по формуле 8 настоящего приложения. Дальнейший расчет параметров анкерной крепи ведется в соответствии с настоящей Инструкцией.

16. Анкерная крепь в зонах ППГД на удароопасных пластах должна применяться с обязательным выполнением мероприятий по приведению угольного пласта в неудароопасное состояние.

Приложение 12. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АНКЕРНОЙ КРЕПИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, НАХОДЯЩИХСЯ В ЗОНАХ ПОВЫШЕННЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ