I. ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ИНСТРУКЦИЯ ПО РАСЧЕТУ И ПРИМЕНЕНИЮ АНКЕРНОЙ КРЕПИ НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ" | ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Виды сопряжений одиночных горных выработок представлены на рисунке 1 настоящего приложения. Сопряжения горных выработок подразделяются на прямоугольные (а, в) и остроугольные (б).

Рис. 1. Виды сопряжений горных выработок. а - прямое пересечение; б - косое пересечение; в - прямое ответвление; г - остроугольное пересечение; д - ответвление по кривой; е, ж - соединения двух горных выработок в одну; з - двустороннее ответвление; и - пересечение с разносом горных выработок; к - сопряжение трех горных выработок (треугольный узел); л, м - примыкание горных выработок

2. При проведении и поддержании парных горных выработок в условиях динамических проявлений горного давления (пласты, опасные по горным ударам, внезапным выбросам угля (породы) и газа) все работы по проходке сбоек между ними с определением безопасного расстояния засечки сбойки до ближнего забоя проводимой горной выработки, принятию минимального опережения одного проходческого забоя относительно другого и расчету ширины податливого целика между выработками следует выполнять с учетом требований соответствующих нормативных документов, регламентирующих безопасные условия работы.

3. Сбойка парных горных выработок и крепление их сопряжений проводится с отставанием от ближнего проходческого забоя на расстояние не менее , определяемым по формуле:

, (1)

где , - соответственно ширина каждой парной горной выработки в проходке, м;

- ширина целика между горными выработками, м, а опережение передового проходческого забоя по отношению к забою другой выработки принимается не менее , определяемого из выражения:

. (2)

4. Существенное влияние на устойчивость сопряжений и сопрягающихся горных выработок оказывает форма их сечения, которая выбирается с учетом интенсивности проявлений горного давления, материала и типа крепи. При анкерной крепи форма сопряжений принимается прямоугольной или трапециевидной с плоской кровлей, совпадающей с поверхностями напластования пород, а в пластовых выемочных горных выработках - с кровлей пласта. В неустойчивых породах и на сопряжениях с большим пролетом принимается сводчатая форма сечения.

5. Расчетная глубина расположения сопряжения от земной поверхности принимается, как и для протяженных горных выработок, по пункту 4 приложения N 2.

6. Расчетная ширина сопряжений принимается по пункту 3 приложения N 2 в зависимости от вида сопряжения.

Расчетная ширина сопряжений пересекающихся и ответвляющихся горных выработок, рисунок 1 (а, б, з, к) настоящего приложения, определяется по формуле:

, (3)

где и - фактическая ширина пересекающихся горных выработок в проходке, м.

Расчетная ширина сопряжений с соединением, ответвлением и примыканием одной горной выработки к другой, рисунок 1 (в, г, д, е, ж, и, л, м) и рисунок 2 (а, б, в) настоящего приложения, определяются по формуле:

, (4)

где - фактическая ширина главной горной выработки в проходке, м;

- фактическая ширина примыкающей, ответвляющейся, соединяющейся горной выработки, м.

Рис. 2. Виды сопряжений при проведении спаренных выработок. а, в - прямоугольные; б - остроугольные

Расчетная ширина сопряжений подготовительной горной выработки с очистным забоем, рисунок 3 настоящего приложения, принимается равной ширине подготовительной горной выработки в проходке. Расчетная высота сопрягающихся горных выработок и сопряжений принимается равной их максимальной фактической высоте в проходке.

7. Расчетные сопротивления пород одноосному сжатию в массиве следует определять отдельно для кровли, боков и почвы:

в кровле - для всех слоев пород на высоту, равную 1,5 расчетной ширины сопряжения;

в боках - на фактическую высоту сопряжения с учетом всех слоев пород и угля;

в почве - на глубину, равную расчетной ширине сопряжения.

Для ряда смежных слоев с изменчивостью до 30% принимается для всего сопряжения усредненное значение расчетного сопротивления пород сжатию, определяемое по формуле:

, (5)

Входящие в формулу параметры расшифрованы в формуле 3 приложения N 2.

8. Выбор типа крепи и определение ее параметров для сопряжений горных выработок производится на основе расчета смещений пород и ожидаемых нагрузок на крепь с учетом размеров и формы поперечного сечения, характеристик прочности, слоистости, трещиноватости, тектонической нарушенности и устойчивости пород в кровле, боках и почве, а также с учетом интенсивности горного давления на различных стадиях поддержания сопряжений, обусловленной глубиной от поверхности и степенью влияния на сопряжения других горных выработок и очистных работ.

В настоящей Инструкции рассматриваются методики расчета смещений пород кровли, когда применяется анкерная крепь. Заанкерованные породы упрочняются, в результате чего смещения кровли снижаются примерно вдвое по сравнению с перемещением пород на контуре кровли в горных выработках, закрепляемых рамной податливой крепью.

Рис. 3. Сопряжения очистного забоя с подготовительной горной выработкой. а - с погашаемой; б - с горной выработкой, сохраняемой за первым очистным забоем; в, г - с повторно используемой; д, е - с проводимой вприсечку к выработанному пространству (при сплошной присечке или при оставлении полосы угля шириной 2 - 4 м); ж, з - с горной выработкой, охраняемой целиком шириной меньше 0,1H, но не менее 15 м; и, к, л - с горной выработкой, охраняемой целиком (2,5 - 3,0)m (при погашении одной из парных горных выработок за очистным забоем или при ее временном сохранении для целей транспортирования угля); м, н - с горной выработкой, оформляемой за очистным забоем

Особенностью методики расчета смещений пород на контуре сопряжений, приведенной в настоящем разделе, является то, что рассматриваются смещения еще незаанкерованных пород контура горной выработки, и поэтому их величина в цифровом выражении больше, чем при установленных анкерах.

В формулах таблицы N 1 настоящего приложения смещения пород в типовых условиях в зоне влияния очистных работ (, , , ) приводятся как суммарное смещение почвы и кровли (конвергенция). Однако в результате пересчета посредством коэффициента формулы таблицы N 1 настоящего приложения выражают смещения только кровли в незаанкерованном состоянии.

Смещения кровли, определяемые по формулам таблицы N 1, посредством коэффициента 0,5 формул 27 - 28 настоящего приложения переводятся в уровень расчетов смещений заанкерованных пород кровли по методике приложения N 18, и параметры крепи рассчитываются единообразным способом по всей Инструкции.

9. Сопряжения очистных забоев со штреками могут быть закреплены анкерами без применения передвижной механизированной крепи сопряжений при использовании двухуровневой схемы крепления.