Расчетная несущая способность замка из условия его сдвига относительно стен скважины.

,

где – диаметр скважины (принимаю =36(мм))

– удельное сопротивление сдвигу бетона относительно стен скважины,

( = 2,5(МПа) при полимерном бетоне).

– коэффициент усилия работы замка (для сухой породы = 0,9),

Принимаю = 0,3, тогда:

,

 

При расчётах принимаем .

 

Определим высоту ампулы и количество ампул.

,

где d_a – диаметр ампулы, d_a = 32 (мм),

β – коэффициент выхода полимербетонной смеси, β =0,9.

Количество ампул:

,

к_п – коэффициент полезной длины ампулы к_п = 0,92. [1].

 

6. Плотность расстановки штанг в кровле:

штанг на 1(м²)

lв =1,35 (м)- глубина зоны возможного обрушения

γ_к = 27 (кН/м³) - объемный вес пород в кровле в пределах зоны возможного обрушения пород,

n_п = 1,4- коэффициент перегрузки,

P_Ш – расчетная осевая нагрузка на штангу:

P_Ш = 0,95· P_С = 72,6 (кН).

7. Расстояние между штангами:

Расчетное число штанг в боку выработки.

Определим суммарную расчетную нагрузку в боках выработки:

, где

Р_б^' и Р_б'' – верхнее и нижнее боковые давления, которые находятся по формулам:

Р_б^' = Р_В·λ Р_б'' = (Р_В + γ·h_p)· λ, где

Р_В = l_в·γ =1,35·27 = 36,45 (кПа) – вертикальная нагрузка,

γ – объемный вес пород,

b₁ – высота свода обрушения,

λ =

Р_б^' = 36,45·0,09 = 3,28 (кПа);

Р_б'' = (36,45 + 27·3,16)·0,09 = 10,95 (кПа);

(кН/м)

Тогда количество штанг в боках выработки будет равно:

n_б = ∑ Р / Р_ш = 45/72,6 = 0,62 => 1,

где Р_ш - расчетная несущая способность штанги.

 

Определение длины штанги:

l_ш = l_З + l_В + l_П = 0,3 + 1,35 + 0,05 = 1,7 (м),

l_З = 0,3 (м) - глубина замковой части штанги;

l_В =0,5 (м) - глубина заделки штанги в неустойчивую зону массива;

l_П = 0,05 (м) - длина выступающей из скважины части штанги.

 

Итак, для крепления выработки (свода и боков) используем сталеполимерный анкер из стержнеий арматуры класса А-III, длиной 1,7 (м), диаметром 18 (мм), с диаметром скважины 36 (мм).

Принимаем патронированный метод установления анкера. Расстояние между штангами в своде 1,2 м. [6].

 

Расчет набрызгбетонной крепи.

 

1. Средняя толщина набрызгбетонного покрытия:

, где

k = 0,25- коэффициент зависящий от типа крепи;

- шаг крепи, а = 1,2;

q - равномерно распределенная нагрузка на набрызгбетонное покрытие:

(кПа);

= 2,8 – коэффичиент напряженности массива;

= 1400 (к Па) - расчетное сопротивление набрызгбетона растяжению для марки цемента М500

 

2. Определение количества набрызгбетона для крепления 1м выработки:

где Р_в = 13,11(м) - периметр выработки;

d = 0,05 (м)- толщина набрызгбетонного покрытия.

 

Таким образом, согласно проведенным расчетам, толщина набрызгбетонного покрытия составит 50 мм. Для крепления 1 м. выработки по расчёту требуется 0,65м³ набрызгбетона. С учётом отскока набрызгбетона от стен и свода расход бетона увеличивается на 30% и составляет 8,5 м³ на 1 м. Для приготовления состава набрызгбетонной смеси следует применять щебень наибольшей крупности 5 мм. Рекомендуемое соотношение цемент-щебень 1:3. Используется портландцемент марки М500.