Расчет горного давления в наклонных выработках

Наклонные выработки в земной коре занимают промежуточное положение между горизонтальными и вертикальными.
В породах, испытывающих пластические деформации перед разрушением (мергель, сланцы, глина и др.), приводящим к смещению контура выработки более чем на 90—100 мм и размеру зоны неупругих деформаций более 2,5 м, расчет горного давления производят, так же как и для горизонтальных выработок, по методике, изложенной в СНиП II-94—80, по режиму заданных деформаций.
В породах, для которых характерно хрупкое разрушение и которые не испытывают заметных пластических деформаций перед разрушением, расчет горного давления производится в той же последовательности, как и для горизонтальных выработок, но с учетом угла наклона выработки.
Замечено, что свод обрушения в слоистых осадочных породах развивается по нормали к напластованию, а в однородных трещиноватых породах — вертикально вверх. Поэтому при составлении расчетной схемы определения нагрузок на крепь в наклонной выработке берется вертикальное, а не нормальное ее сечение (рис. 17.5).

Высота по вертикали выработки h1 определяется как h1=h/соs α, где h — высота по нормали, м; α — угол наклона выработки, градус.
Вертикальную нормативную нагрузку Q со стороны свода обрушения раскладывают на две составляющие: нормальную N и тангенциальную Т:N=Q соs α и T=Q sin α.
Составляющая N действует непосредственно на крепь, а Т — вдоль кровли выработки, стремясь опрокинуть рамную или сколоть набрызгбетонную крепь.
Согласно рекомендациям проф. М. П. Цимбаревича, величину горного давления определяют следующим образом. При угле наклона выработки до 45°

при угле наклона 45—80°

и при угле наклона α>80° величину горного давления рекомендуется определять, как для вертикальных выработок.
Величину горного давления при слоистой кровле, когда выработка пройдена по напластованию пород, следует определять, как для горизонтальных выработок.
В однородных породах, когда увеличивается вертикальная высота выработки и изменяется коэффициент структурного ослабления пород, также увеличивается (при неустойчивых боках) полупролет выработки по кровле. Это приводит к увеличению высоты свода обрушения и, следовательно, к повышению нормального давления. Поясним это на расчетной схеме (см. рис. 17.5). С увеличением высоты к до вертикальной высоты h1=h соs α увеличивается полупролет выработки и высота свода. Высота свода по вертикали

Зная высоту b2, легко определить вертикальную нагрузку Q=2аb2γ (Н/м) и ее составляющие по приведенным формулам.

---