Проведение горизонтальных горно-разведочных выработок. Колоколов С.Б - 12 стр.

Эти величины можно определить и по формулам: угол внутреннего трения по
формуле

                         м
                          ((
            ϕ = arcsin σ сж           м
                            − σ р / σ сж  )(
                                         +σ р            ))   ,          (1.9)

сцепление
                              м
                            σ сж ⋅ (1 − sin ϕ )
                         К=                     ⋅                       (1.10)
                                 2 cos ϕ




     1.2 Определение вертикального давления на крепь

       Крепь должна обеспечить равновесие пород, расположенных в пределах
зоны разрушения. Если зона разрушения невелика, то при отсутствии крепи в
выработку может обрушиться вся масса разрушенных пород, находящаяся в
кровле выработки. Однако при увеличении размеров зоны разрушения
начинает действовать арочный эффект: силы трения между элементами
разрушенных пород становятся достаточными для удержания их в равновесии в
той части зоны разрушения, которая находится за пределами так называемого
свода естественного равновесия. Свод естественного равновесия представляет
собой параболическую поверхность, опирающуюся на не разрушенную часть
массива в боках выработки. Разрушенные породы, ограниченные сверху сводом
естественного равновесия при отсутствии крепи могут обрушиться в
выработку, и крепь должна обеспечивать их равновесие, чтобы избежать
аварийной ситуации. Породы, расположенные выше свода, не нуждаются в
поддержании и их вес не участвует в формировании нагрузки на крепь.
       Итак, для определения требуемого сопротивления крепи необходимо
определить размеры зоны разрушения и размеры свода естественного
равновесия. Если свод естественного равновесия располагается внутри зоны
разрушения, то требуемое сопротивление крепи (величина вертикального
давления на крепь) определяется весом пород, находящихся в пределах свода.
Если же свод естественного равновесия выходит за пределы зоны разрушения,
то это означает, что естественного равновесия пород в этой зоне нет и давление
на крепь определяется всей массой разрушенных пород в кровле.
       Давление на крепь со стороны боков выработки (горизонтальное или
боковое давление) возникает в результате сползания разрушенных пород в
боках по поверхности сползания, которая представляет собой поверхность,
близкую к наклонной плоскости. Угол наклона этой плоскости к горизонту
зависит от угла внутреннего трения разрушенных пород и может быть принят
12