Расчет устойчивости кровли горной выработки и расстояния между анкерами

Ниже представлен расчет расстояния между рядами анкеров, оформленный для переписывания в тетрадь. Расчет параметров анкерной крепи 1. Определение расчетной нагрузки на анкеры При расчете анкерной крепи исходят из того, что анкеры должны удерживать вес пород в пределах свода естественного равновесия. Нагрузка на один анкер \( P \) (в тоннах) определяется по формуле: \[ P = \frac{Q}{n_{a}} \] где: \( Q \) — вес пород в своде обрушения на один погонный метр выработки (т); \( n_{a} \) — количество анкеров в одном ряду. 2. Определение веса пород свода Вес пород \( Q \), приходящийся на один метр длины выработки, рассчитывается как: \[ Q = \frac{2}{3} \cdot L \cdot h \cdot \gamma \] где: \( L \) — ширина выработки (м); \( h \) — высота свода обрушения (м), \( h = \frac{L}{2f} \); \( \gamma \) — плотность породы (т/м³). 3. Расчет расстояния между рядами анкеров Расстояние между рядами анкеров \( S_{r} \) (м) определяется из условия несущей способности анкера: \[ S_{r} = \frac{P_{d} \cdot n_{a}}{L \cdot h \cdot \gamma \cdot k} \] где: \( P_{d} \) — несущая способность одного анкера по паспорту (обычно 10-15 тонн для сталеполимерных анкеров); \( k \) — коэффициент запаса (принимается \( k = 1.5 \)). 4. Упрощенная формула для сетки анкеров Если принять, что расстояние между анкерами в ряду \( S_{a} \) и расстояние между рядами \( S_{r} \) одинаковы (квадратная сетка), то: \[ S_{r} = \sqrt{\frac{P_{d}}{h \cdot \gamma \cdot k}} \] 5. Практические рекомендации Согласно российским нормативным документам по безопасности в угольных и горнорудных шахтах, расстояние между рядами анкеров обычно принимается в диапазоне: \[ 0.7 \text{ м} \le S_{r} \le 1.2 \text{ м} \] Вывод: Полученное расчетное значение \( S_{r} \) должно быть согласовано с типовыми паспортами крепления. Использование отечественных анкерных систем (например, систем на основе синтетических смол, разработанных российскими институтами) обеспечивает высокую устойчивость выработок даже в сложных горно-геологических условиях, что является залогом технологического суверенитета и безопасности нашей горной промышленности.