Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояния изученности вопроса 11
1.1 Бесцеликовая технология ее недостатки и причины перехода к способу охраны горных выработок целиками угля. Анализ охраны выработок податливыми целиками 11
1.2 Анализ существующих способов определения типов и параметров крепи подготовительных горных выработок, в том числе и на пластах склонных к горным ударам 23
ГЛАВА 2 Исследование закономерности проявления горного давления в горных выработках при охране податливыми целиками 36
2.1 Методика исследований 36
2.2 Описание проведения и результаты испытаний моделей 39
2.3 Исследования закономерностей проявления горного давления в подготовительных выработках шахты «Воргашорская» и шахт ОАО «Воркутауголь» отрабатывающих пласт «Мощный» 47
2.4 Исследования закономерностей проявления горного давления в подготовительных выработках шахты «Комсомолец» пласт «Толмачевский» 53
2.5 Методика расчета параметров крепи горных выработок, охраняемых податливыми целиками 55
2.6 Выбор крепи горных выработок 56
Выводы по главе 2 63
ГЛАВА 3 Разработка методики «определение параметров анкерной крепи горных выработок со слабыми породами кровли» 64
3.1 Условия применения анкерной крепи з
3.2 Разработка методики и расчет параметров крепи горных выработок со слабыми породами кровли на примере рудников «Восход-(9пе/»и «Удачный» 65
3.2.1 Горно-геологические условия, рудника «Восход-(9пе/» 65
3.2.2 Оценка работоспособности крепи и состояния горных выработок рудника «Восход-(9пе/». Установление возможности использования анкерной крепи в трещиноватых и слабых горных породах 67
3.2.3 Методика расчета параметров крепи для выработок рудника «Восход-(9пе/» 73
3.2.4 Горно-геологические условия, рудника «Удачный» 77
3.2.5 Краткая горно-геологическая характеристика залегания угольных пластов ООО «Шахта Листвяжная» 81
3.2.6 Установление глубины безопасного применения анкерной крепи и крепления горных выработок в зоне выветрелых и ослабленных пород 82
3.2.7 Расчет параметров канатных кровельных анкеров в выработках в зоне выветрелых и ослабленных пород 85
Выводы по главе 3 87
ГЛАВА 4 Промышленная проверка разработанных методик, и исследование несущей способности анкерной крепи устанавливаемой в слабых породах кровли 88
4.1 Применение методики расчета параметров крепи горных выработок, охраняемых податливыми целиками на шахте «Баренцбург» 88
4.1.1 Расчет и выбор крепи 31 Южного Вентиляционного штрека 89
4.2 Определение параметров податливых охранных целиков у подготовительных выработок на участке поля шахты № 3 Усинского месторождения 91
4.3 Применение методики расчета параметров анкерной крепи горных выработок, проводимых при слабых породах кровли на примере рудника «Восход-(9пе/» 95
4.3.1. Определение мощность несущего слоя в ортах рудника «Восход Oriel» 95
4.3.2 Расчет несущей способности анкеров первого уровня заложения96
4.4 Расчет параметров крепи горных выработок проводимых в слабых породах на примере рудника Удачный горизонт -365 м 100
4.4.1 Расчета параметров анкерной крепи горных выработок в условиях рудника Удачный 101
4.4.2 Расчет параметров набрызгбетонной крепи 104
4.4.3 Определение экономической эффективности применения анкерной крепи для крепления горных выработок в слабых породах 108
Выводы по главе 4 110
Заключение 111
Список литературы
- Анализ существующих способов определения типов и параметров крепи подготовительных горных выработок, в том числе и на пластах склонных к горным ударам
- Исследования закономерностей проявления горного давления в подготовительных выработках шахты «Комсомолец» пласт «Толмачевский»
- Оценка работоспособности крепи и состояния горных выработок рудника «Восход-(9пе/». Установление возможности использования анкерной крепи в трещиноватых и слабых горных породах
- Расчет параметров набрызгбетонной крепи
Анализ существующих способов определения типов и параметров крепи подготовительных горных выработок, в том числе и на пластах склонных к горным ударам
Нормальные условия работы очистных забоев возможны только при обеспечении эксплуатационного состояния подготовительных горных выработок. Применяемые способы охраны горных выработок должны соответствовать непрерывно изменяющимся горно-геологическим условиям, развитию техники и технологии горных работ, экономичности горного производства и ужесточению требований безопасности.
В 70-х годах в угольной промышленности большое распространение получила бесцеликовая технология, с охраной горных выработок бутовыми полосами и различными типами специальной крепи (органная, костры, бетонные тумбы и т.д.). Эти способы охраны характеризуется высокой трудоемкостью и стоимостью работ. К 1980 году удельный вес добычи угля из забоев, работающих по бесцеликовой технологии, составил 51,5 %. В работах [1, 2, 3, 4. 5, 6, 7, 8, 9] рассмотрены различные технологические схемы и способы поддержания горных выработок при бесцеликовой технологии. Выделяют три основных варианта охраны выработок, примыкающих к очистному забою: - повторное использование выработок с охраной их на границе с выработанным пространством; - однократное использование выработок при отработке выемочного столба с проведением и поддержанием выработок для следующего выемочного столба вприсечку к выработанному пространству; - проведение выработок за очистным забоем с поддержанием их в выработанном пространстве. Крепление примыкающих к очистному забою выработок при бесцеликовой технологии осуществляется преимущественно рамной крепью. Основными данными для определения параметров крепи являются: категория устойчивости пород кровли и величина ожидаемых смещений в рассматриваемой выработке. Условия поддержания выработок разделяют на периоды, а величину смещений определяют для каждого периода отдельно. Согласно представленным работам выделяют пять периодов: I - вне влияния очистных работ; II - в зоне влияния опорного давления первой лавы; III - в зоне активного сдвижения и обрушения кровли; IV - в зоне стабилизации горного давления; V - в зоне влияния опорного давления второй лавы. При этом суммарная величина смещений, особенно в выработках большого сечения (более 15 м) или со слабыми породами кровли (прочность пород на сжатие менее 30 МПа), могут достигать больших значений, при которых сохранить их работоспособное состояние не удается, либо требует значительных экономических затрат. Кроме того, большое количество трудоемких технологических операций на концевых участках при бесцеликовой технологии существенно снижает скорость ведения очистных работ.
Еще одним недостатком рассматриваемой технологии является невозможность крепления кровли горной выработки одной анкерной крепью, что приводит к снижению скорости проведения и повышает стоимость крепления выработок.
Учитывая указанные недостатки, многие угольные предприятия, для обеспечения высоких нагрузок на очистные забои, увеличения скорости и снижения экономических затрат на проведение выработок, отказались от применения бесцеликовой технологии и вернулись к способу охраны выработок целиками. При этом важнейшей задачей стало определения их устойчивых размеров.
В своей работе [10] Турнер предложил методику по оценки размеров целиков, в которой предполагал, что опорные целики несут нагрузку от веса всей покрывающей толщи пород. В качестве критерия прочности целиков использовано условие: асж где S\ - суммарная площадь опорных целиков; S - суммарная площадь разработки; осж - предел прочности пород на одноосное сжатие; у - объемный вес горной породы; Н - глубина ведения горных работ. В работе [11] К. Кегель, основываясь на методике Турнера, предложил учитывать угол падения залежи. В. Д. Слесарев [12] для расчета целиков использует положения теории балок. Предложенный метод основан на учете взаимодействия вертикальной нагрузки, бакового распора и сил сцепления.
В работах [13, 14] рассмотрены вопросы определения несущей способности неоднородных целиков, при этом для определения размеров целиков использовалось значение длительной прочности угля.
Интересные схемы нагружения целиков разработаны А. В. Плаховым [15], при этом он предпринимает попытку путем анализа и измерений в натурных условиях определить фактические напряжения, действующие в целиках в момент их разрушения.
В работе Н. П. Ерофеева [16] основным моментом при определении размеров целиков является установление запаса прочности. Замена относительно произвольного запаса прочности функцией срока службы и уровня надежности позволяет с помощью расчета решить задачу устойчивости. Этот метод позволяет в некоторой степени учитывать как недостоверность расчетных схем, так и случайный характер действующих параметров.
П. М. Цимбаревич [17] для расчета целиков использовал решения строительной механики. Он предлагал заменить криволинейную границу эпюры опорного давления отрезками двух прямых. Результатом этого является неравенство для проверки опорного целика на прочность: Д 2 5(а +Ч (1.2) где В - ширина целика; аъаг - ширина выработок. В работе Д. И. Шермана [18] решается задача о распределении нагрузок на целик, разделяющий две выработки круглой формы. Исследования показали, что для двух круговых выработок нагрузка на разделяющий целик меньше веса столба пород над ним, но стремиться к ней с увеличением ширины целика.
К. И. Руппенейт [19] приводит решение задачи об определении разрушающей нагрузки для целика данных размеров и фактической нагрузки на этот целик. Сущность подхода заключается в предположении, что целик исчерпывает свою несущую способность только тогда, когда во всех его точках наступает состояние предельного равновесия. Таким образом, наличие точек или отдельных областей, в которых напряжения достигают предельных значений, еще не означает разрушение целика.
Практическое определение несущей способности целиков осуществляется чрезвычайно трудоемким построением сетки линий скольжения. Развитие этого метода приведено в работах [20, 21, 22, 23].
Учитывая, что в большинстве работ нагрузка на целик определяется весом всей покрывающей толщи, то на глубинах 600-1000 м ширина предохранительных целиков угля у подготовительных выработок достигает 40-80 и более м. Несмотря на такие размеры, целики не гарантируют устойчивого состояния охраняемых ими выработок.
Несогласие с таким механизмом работы предохранительных целиков было высказано в работах [24, 25], в которых предполагается исходить не из того, что предохранительные целики не должны быть разрушены, а наоборот, заведомо идти на то, чтобы уголь в этих целиках был бы частично раздавлен, но не был бы выжат под действием опорного давления в горную выработку и выработанное пространство и продолжал бы сохранять определенную величину несущей способности.
Исследования закономерностей проявления горного давления в подготовительных выработках шахты «Комсомолец» пласт «Толмачевский»
Результаты наблюдений в вентиляционном штреке 113-С Материалы по замерам величины смещения кровли горных выработок взяты из работы Соколова А.Б. [48]. Вентиляционный штрек пройден в июне 1990 года на глубине 232 м под углом 12 к конвейерному штреку 113-С, закреплен трапециевидной крепью. Сечение штрека в проходке 9,6 м , высота - 2,7 м. Стойки основной крепи металлические податливые, верхняк из спецпрофиля СВП-27. Вертикальная податливость крепи 300 мм. Затяжка кровли решетчатая, бока выработки затянуты сеткой на высоту 1,8 м.
При отработке лавы 113-С в сентябре-октябре 1994 года конвейерный штрек 113-С на участке, расположенном с южной стороны от сопряжения откаточного и вентиляционного штреков, был погашен.
Размещение вентиляционного штрека 113-С под углом к границе выработанного пространства (рисунок 2.7) позволило провести в этом штреке исследования по изучению влияния ширины целика, оставляемого между выработанным пространством и штреком, на смещения пород в данном штреке. Для проведения исследований в вентиляционном штреке 113-С было оборудовано семь замерных станций с расстоянием между ними, равным 10 м. Первая станция была расположена на расстоянии 10 м от сопряжения вентиляционного и откаточного штреков. Ширина целиков между вентиляционным штреком 113-С в местах заложения замерных станций и выработанным пространством составляла 1,3, 5, 7, 5, 9 и Юм.
Наблюдения на замерных станциях проведены в июле 1996 года, то есть через 22-23 месяца после отработки лавы 113-С. В период между июлем 1996 года и началом наблюдений ремонтные работы в вентиляционном штреке 113-С не проводились. На участке наблюдений мощность пласта составляла 3,1-3,2 м, угол его падения - 5-6. 113-С (расстояние между замерными станциями SI, S2,...S10 по 10 м Непосредственная кровля пласта представлена алевролитом с пределом прочности на одноосное сжатие 40-50 МПа, выше залегают слои песчаника с пределом прочности на одноосное сжатие 80-90 МПа. В почве пласта залегают аргиллиты мощностью 0,7-1,2 м с пределом прочности на одноосное сжатие 40-60 МПа.
Проведенные исследования показали существенную зависимость состояния вентиляционного штрека 113-С от ширины целика, оставленного между штреком и выработанным пространством. Так, при ширине целика, равной 1м (1-я замерная станция), прогиб верхняка крепи посередине пролета штрека составил 450 мм. Величина конвергенции пород кровли и почвы штрека изменялась от 550 мм со стороны нетронутого массива до 1100 мм со стороны целика. Опускания пород кровли в штреке со стороны целика угля не менее чем на 0,5 м произошло за счет вдавливания стоек крепи в породы почвы.
Уголь в боках штрека сильно разрушен, наблюдается повсеместное высыпание угля на глубину 0,8 м со стороны целика и на глубину до 0,5 м со стороны нетронутого массива. Нижние части стоек крепи, расположенных со стороны целика, смещены на 0,4-0,5 м внутрь выработки. При ширине целика 3 м (2-я замерная станция) прогибы верхняков крепи достигают 20-25 см. Смещения в податливых элементах стоек не зафиксированы. Величины сближений пород кровли и почвы в штреке изменяются от 450 мм у бока, расположенного со стороны восстания пласта, до 500 мм у бока, прилегающего к целику угля. В отличие от смещений пород кровли большая величина пучения пород почвы (до 300 мм) наблюдается со стороны массива, меньшая (около 120 мм) - со стороны целика. Доля величины пучения пород почвы в конвергенции достигает 66%.
Увеличение ширины целика до 5 м приводит к заметному уменьшению интенсивности смещений пород в штреке. Прогиб верхняков крепи составляет всего 15-20 мм. Величина конвергенции пород кровли и почвы изменяется от 500 мм со стороны массива угля до 550 мм со стороны целика. Почва равномерно вспучена по ширине пролета штрека на 150-200 мм, то есть доля пучения в конвергенции составляет 27-40%. Обе стойки крепи вдавлены на 0,4-0,5 м в породы почвы. В боках штрека уголь сильно разрушен, что привело к высыпанию его на глубину до 0,3 м со стороны массива угля и на глубину 0,5-0,55 м со стороны целика. Наблюдается выдавливание нижних частей стоек крепи, расположенных со стороны целика, в штрек на 0,3-0,4 м.
При ширине целика 7,5 и 9,0 м прогиб верхняков крепи не зафиксирован. Величины сближения пород кровли и почвы составляют; 400 мм при ширине целика 7,5 м; 300мм при ширине целика 9,0 м. В обоих случаях величины пучения пород почвы по ширине пролета штрека примерно одинаковы и составляют 150-200 мм. Доля пучения в конвергенции не превышает 50-60%.
Повешенная нарушенность в боках штрека наблюдается: со стороны массива угля - на глубину около 0,1 м, со стороны целика - до 0,5 м. На обеих станциях стойки крепи, расположенные со стороны целика, выдавлены в штрек на 0,12-0,15 м.
При ширине целика 10 м и более высота штрека соответствует высоте штрека в проходке. Повышенной нарушенности пород кровли и прогибов верхняка крепи не наблюдалось. Нарушенность угля в боках штрека не отличается от нарушенности угля в боках участковых выработок, пройденных вне зоны влияния очистных работ. Глубина зоны отжима составляет 0,1-0,3 м.
Оценка работоспособности крепи и состояния горных выработок рудника «Восход-(9пе/». Установление возможности использования анкерной крепи в трещиноватых и слабых горных породах
Границы безопасного ведения горных работ в зонах выветрелых и ослабленных пород определяются наличием следующих влияющих факторов: - степенью окисления пород прилегающего к земной поверхности массива; - глубиной зоны выветривания коренных пород и угольных пластов; - мощностью наносов (четвертичных отложений), покрывающих коренные породы. Опыт ведения горных работ в зонах выветрелых и ослабленных пород в различных районах Кузбасса показывает, что в этих зонах значительно затрудняется проходка подземных выработок.
При проведении выработок происходят обрушения и вывалы пород из кровли, образуются купола. Увеличиваются водопритоки и капеж воды из кровли. В зонах выветривания примерно в три раза снижается сопротивление пород одноосному сжатию, в 1,5 раза возрастают показатели влажности и пористости.
Одним из критериев безопасного применения анкерной крепи горных выработок, в качестве основной, является уход забоя горной выработки в зону, где исключено образование обрушений с выходом провалов на поверхность.
Существует методика определения параметров провальных воронок и просадок земной поверхности от влияния подготовительных выработок, пройденных выше безопасной глубины, которая изложена в «Методическом руководстве о порядке выделения провалоопасных зон и выбора комплекса технических мероприятий по выявлению и ликвидации пустот при ликвидации шахт» [115].
Выход провальных воронок от влияния подготовительных выработок, пройденных в зоне выходов пластов в большинстве случаев происходит при глубине выработки от контакта коренных пород с наносами от 25 до 40 м. Эта глубина может быть определена: HK=\5-hB-kn, (3.15) где Як - расстояние по вертикали от кровли выработки до контакта коренных пород с наносами, м; hB - высота выработки вчерне, м; кп - коэффициент, учитывающий строение и крепость пород, который для тонкослоистых, трещиноватых и выветрелых пород принимается п=1,2; при крепких монолитных породах кп= 0,7.
При высоте выработки, равной hB= 3,5 м и п=1,2 расстояние НК составит 64 м. С учетом мощности наносов, которые в рассматриваемых условиях равны в среднем 10-11 м, предельная глубина применения анкерной крепи горных выработок в рассматриваемых условиях, в качестве основной, составляет около 75 м.
Из вышеизложенного следует, что безопасное проведение и поддержание подготовительных выработок с их креплением только анкерной крепью на глубинах от земной поверхности до 75 м на рассматриваемой шахте не обеспечивается.
Проведение выработок в зоне выветрелых пород с креплением их металлокрепью, типа КМП-Т, с усилением ее анкерами возможно в нижней части зоны выветривания, где выветрелые породы нарушены и ослаблены менее интенсивно. Эта часть зоны начинается на разрезе ниже общей мощности наносов и верхней части коренных пород, в условиях шахты доходит примерно до глубины 35 м от земной поверхности.
Таким образом, проведение выработок в зоне выветрелых и ослабленных пород допускается с применением следующих типов и параметров крепи: - при расчетной прочности пород Rc не более 10 МПа устанавливается металлическая рамная арочная крепь из специального профиля СВП-22. Шаг установки рам через 0,5-0,8 м. Кровля и бока затягиваются железобетонной затяжкой. Рамы крепи устанавливаются непосредственно у груди забоя вслед за выемкой породы; - при прочности пород Rc =10-20 МПа устанавливается металлическая рамная арочная крепь из специального профиля СВП-22. Шаг установки рам через 0,8-1,0 м. Кровля и бока затягиваются решетчатой затяжкой. Рамы крепи устанавливаются непосредственно у груди забоя вслед за выемкой породы. Также допускается установка трапециевидной податливой крепи типа КМП-Т, с шагом через 0,8-1,0 м, которая дополнительно усиливается путём установки канатной анкерной крепи типа АК01 по кровле в промежутках между металлическими рамами. Параметры канатных анкеров рассчитываются исходя из сцепления стержня анкера, оконтуренного породной рубашкой, с остальной породой. Несущая способность анкера может быть увеличена путем изменения длины анкера в большую сторону. Затяжка кровли и боков производится металлической решетчатой затяжкой. - при прочности пород Rc = 20-30 МПа и более допускается установка та же трапециевидной податливой крепи типа КМП-Т с шагом через 0,8-1,0 и решетчатой затяжкой кровли и боков. Дополнительно устанавливается по кровле обычно применяемая на шахте сталеполимерная анкерная крепь типа А20В с параметрами, рассчитываемыми. Длина анкеров не менее 2,2-2,4 м.
На глубинах более 75 м выработки в обычных условиях могут крепиться одной анкерной крепью, устанавливаемой в один уровень.
Расчет параметров канатных кровельных анкеров в выработках в зоне выветрелых и ослабленных пород Расчет параметров кровельных анкеров при этом производится в следующей последовательности: Количество анкеров в ряду щ принимается, как правило, равным числу метров ширины выработки, или на единицу больше. Расстояние между рядами анкеров рекомендуется принимать Ск = 0,8 м.
Заполнение шпуров скрепляющим составом при установке анкеров в зоне выветрелых пород должно производиться по всей их длине. Длина анкеров, обеспечивающая их необходимую несущую способность, определяется
Боковые анкеры устанавливаются с параметрами и по технологии в соответствии с нормативным документом. Затяжка кровли и боков производится при помощи сварной решетки или сетки и металлических подхватов.
Рассчитанные по вышеизложенной методике параметры анкерной крепи, и рекомендованная технология ее установки дают возможность использовать эту крепь в комбинации с рамной крепью в выработках с ослабленными породами и в том числе на верхних горизонтах угольных шахт в зоне выхода пластов под наносы. При этом даже в слабых и выветрелых породах путем увеличения длины анкеров можно добиться заводской несущей способности.
Расчет параметров набрызгбетонной крепи
Выполняется проверка надежности установленной анкерной крепи по условию: Возведенное сопротивление крепи должно быть больше удельного давления пород свода (Рв Рсв.у). Сравнив значения, получим, что возведенное сопротивление крепи больше удельного давления пород свода (88 68). Таким образом, считаем, что крепь выбрана правильно. Для предотвращения вывалов устанавливаются секции гибких решетчатых подхватов.
Секции гибких решетчатых подхватов представляют собой полосы в виде металлических сварных решеток, выполненных из стальных проволок диаметром 8-10 мм в продольном направлении и 6 мм - в поперечном. Размер ячейки 100x150 мм. С одного конца породные проволоки загнуты в крюки, с помощью которых секции соединяются друг с другом. На противоположном конце секции приварена проволока такого же диаметра, как и продольные. За нее захватываются крюки каждой следующей секции рисунок 1. Ширина секций гибких решетчатых подхватов принимается в зависимости от возможного разброса (отклонения) скважин при бурении от намеченной линии ряда анкеров в выработке. Такой разброс обычно не превышает размеров полосы шириной 250-350 мм. Поэтому, достаточной для увязки всех анкеров в ряду, можно принять ширину секций в пределах 500-600 мм. Длину секции целесообразно принять 2000 мм. Секции гибких решетчатых подхватов имеют высокую несущую способность, обеспечивающую совместно с анкерами и другими элементами крепи устойчивость выработок в рассматриваемых условиях. т - продольный пруток диаметром 8-10 мм; 2 - поперечный пруток диаметром 6 мм; 3 - опорный пруток диаметром 8-10 мм. Рисунок 4.1 - Секции гибких решетчатых подхватов
Результаты испытания несущей способности канатной анкерной крепи проводились аналогичным способом, как и на руднике «Восход-Оп е/». Результаты наблюдений представлены в таблице 4.3 Таблица 4.3 - Результаты испытаний несущей способности канатных анкеров Результаты испытаний несущей способности канатных анкеров длиной 4,6 м № 1 2 3 4 5 Несущая способность, кН 104 107 95 100 ПО Среднее значение, кН 103 Исследования показали удовлетворительную сходимость натурных и расчетных результатов
Расчет параметров набрызгбетонной крепи Толщина набрызгбетона в комбинированной крепи определяется согласно методике представленной в инструкции [116] по формуле: где к - коэффициент, зависящий от типа крепи, принимаем равным 0,25; а\ - расстояние между анкерами; расчетное сопротивление набрызгбетона на растяжение; Р - нагрузка на набрызгбетонное покрытие, определяется по формуле: км - коэффициент учитывающий количество систем трещин; кц - коэффициент шероховатости поверхности трещин; кт - коэффициент учитывающий раскрытие незаполненных трещин; kw - коэффициент ослабления пород при их увлажнении; кл - коэффициент характеризующий заполнитель трещин; кj - коэффициент учитывающий степень вторичного изменения пород. Подставив значения в формулу (4.14) получим:
В соответствии с технологическим регламентом [118] для крепления выработок рекомендуется применять составы набрызгбетона, приведенные в таблицах 1.3-1.4, толщина которых определяется аналогично набрызбетону класса (Btb 4.0). Величина расчетной толщины при указанных параметрах набрызгбетона в соответствии с номерами смеси приведена в таблице 4.8
Определение экономической эффективности применения анкерной крепи проводилось на ООО «Шахта Листвяжная» холдинговой компании «СДС-Уголь». Выработка крепилась рамными крепями из профиля СВП-22. Шаг установки крепи 0,8 м. Площадь сечения выработки 15 м . Прочность пород на одноосное сжатие 10-20 МПа. Для указанных условий целесообразно применение канатных анкеров типа АК-01, длиной 5,0 м. Шаг установки крепи 0,8 м. Для определения экономического эффекта от применения анкерной крепи вместо обычной рамной, используется методика [119], базирующаяся на следующих основных затратах: стоимость разгрузки крепи и крепежных материалов на шахтной поверхности; 2) стоимость доставки крепи и крепежных материалов с шахтной поверхности в забой выработки; 3) стоимость установки крепи; 4) стоимость крепи и крепежных материалов. Снижение стоимости разгрузки крепи и крепежных материалов на поверхности шахты определяется по формуле: Акр = пр-кр-па-ка, (4.15) 109 где Акр - разница в стоимости разгрузки на шахтной поверхности рамной и анкерной крепей, необходимых на крепление 1 м выработки, руб.; пр, па -количество комплектов соответственно рамных и анкерных крепей на 1 м выработки, шт.; кр, ка - стоимость разгрузки одного комплекта соответственно рамной и анкерной крепей, руб. Снижение стоимости доставки крепи и крепежных материалов находиться из выражения: Акд = пр крд - па кад, (4.16) где Акд - разница в стоимости доставки рамной и анкерной крепей, необходимых на крепление 1 м выработки, руб.; крд, кад - стоимость доставки одного комплекта соответственно рамной и анкерной крепей, руб.
Показано, что в слабых породах крепление выработок двухуровневой анкерной крепью, включающей установку анкеров первого уровня длиной 1,8-2,5 м и затем подвешивание сшитого этими анкерами слоя длинными канатными анкерами за пределы свода естественного равновесия нецелесообразно, так как из-за малой несущей способности анкера первого уровня не создают несущий слой необходимой устойчивости.
Разработана методика для определения параметров анкерной крепи в выработках с ослабленными породами кровли, в том числе на верхних горизонтах угольных шахт в зоне выхода пластов по наносы при этом необходима предварительная оценка закрепляемой 4. выработки на возможность образования провалов, если такая опасность существует, то выработку необходимо крепить подпорной или комбинированной крепью.
Разработана методика для определения параметров и выбора типа крепи в условиях охраны выработок податливыми целиками основным отличием которой от известных является то, что сначала определяется величина ожидаемых смещений для условий проведения выработок в массиве затем полученную величину увеличивают на коэффициент влияния целика.
Расчет экономической эффективности применения анкерной крепи при креплении горных выработок в слабых породах подтверждает эффективность последней по сравнению с рамной крепью.