Как определить мощность нижнего неустойчивого слоя кровли?

Определение мощности нижнего неустойчивого слоя кровли является важной задачей при проектировании крепи в горных выработках. Для записи в тетрадь можно использовать следующий структурированный ответ: Определение мощности неустойчивого слоя кровли 1. Понятие неустойчивого слоя Нижний неустойчивый слой кровли (непосредственная кровля) — это пачка пород, залегающая сразу над пластом полезного ископаемого, которая склонна к обрушению после выемки угля или руды. 2. Методы определения мощности Мощность этого слоя \( m_{н} \) определяется несколькими способами: а) Геологический метод Основан на изучении литологического состава пород. Мощность определяется по результатам бурения разведочных скважин или при осмотре обнажений в забое. Если над пластом залегает слой слабого сланца, а выше — крепкий песчаник, то мощностью неустойчивого слоя считается толщина этого сланца. б) Расчетный метод (по условию обрушаемости) Если кровля представлена несколькими слоями, то мощность неустойчивой части определяется по формуле: \[ m_{н} = \sum_{i=1}^{n} h_{i} \] где \( h_{i} \) — мощность каждого отдельного слоя, склонного к самопроизвольному обрушению под действием собственного веса. в) Метод оценки по коэффициенту крепости Часто к неустойчивому слою относят пачку пород, у которой коэффициент крепости по шкале Протодьяконова \( f \) меньше 4. 3. Практическое значение Знание мощности \( m_{н} \) необходимо для расчета параметров анкерной крепи. Длина анкера \( L \) должна быть больше мощности неустойчивого слоя, чтобы закрепить его в вышележащем устойчивом слое (грузонесущем слое): \[ L = m_{н} + l_{1} + l_{2} \] где \( l_{1} \) — глубина заделки анкера в устойчивые породы, \( l_{2} \) — выступающая часть анкера. Вывод: Мощность нижнего неустойчивого слоя определяется совокупностью геологических данных о строении массива и физико-механических свойств горных пород. В условиях российских шахт этот параметр строго регламентируется паспортом крепления и управления кровлей, что обеспечивает безопасность ведения горных работ.