Расчет горного давления в вертикальных выработках

Расчет горного давления в вертикальных выработках производится по методике, изложенной в Строительных нормах и правилах (СНиП II-94—80). По ней определяются нагрузки на крепь стволов шахт, шурфов и восстающих в различных горно-геологических условиях. В настоящем разделе излагается расчет нагрузок на крепь вертикальных выработок вне водоносных горизонтов. Расчет ведут в изложенной ниже последовательности.
1. Определяют критерий устойчивости пород С по формуле

где kcб — коэффициент воздействия на вертикальную выработку других выработок (для протяженных участков- kсб=1, для сопряжений выработок kсб=1,5); Hр — расчетная глубина рассматриваемого участка от поверхности (Нp=Нk, здесь k=1,5 для районов, подверженных движениям земной коры и в зонах тектонических нарушений; в других случаях k=1); Rcж — прочность массива на сжатие, МПа; kα — коэффициент влияния угла залегания пород, для горизонтально залегающих пород kα=1, в остальных случаях

где α — угол залегания пород, градус.
2. По критерию устойчивости С оценивают состояние устойчивости пород и принимают категорию устойчивости.

3. Определяют нормативное горизонтальное (радиальное) давление пород Рн (кПа) на крепь по формулам:

где С — критерий устойчивости, рассчитываемый по формуле (17.17); Δ — параметр, учитывающий технологию проходческих работ; при последовательной и параллельной технологических схемах Δ=0; при совмещенной схеме проходки при Δ≤6 Δ=2 и при 10≥С>6 Δ=3.
4. Рассчитывают радиальное давление пород по формуле

где n — коэффициент перегрузки, равный 1,3; mу — коэффициент условий работы крепи (mу=0,5 для набрызгбетонной крепи, mу=0,75 для сборной крепи и mу=0,8 для монолитной бетонной крепи); r0 — радиус (или приведенный радиус выработки в свету, м; nн — коэффициент приведения к расчетному (максимальному) давлению при неравномерной эпюре нагрузок; значения его приведены ниже.

Геологоразведочные шурфы проходят часто в наносных малосвязанных песчано-глинистых отложениях. В этом случае расчетное горизонтальное (радиальное) давление на крепь следует определять по формуле

где n — коэффициент перегрузки, равный 1,3; k — коэффициент, принимаемый равным 1,7, если нет проемов в крепи; ψ — безразмерный коэффициент, определяемый из выражения


Тогда горизонтальное расчетное давление по формуле (17.22)

Найденное горизонтальное давление может быть использовано для расчета прочных размеров деревянной или стеклопластиковой крепи.

---