СП 93.13330.2016. Приложение Г КОЭФФИЦИЕНТЫ КОНЦЕНТРАЦИИ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ

Таблица Г.1

Таблица Д.1

Примечание - Для промежуточных значений Rcм величины Rрм и Rcрм определяются по интерполяции.

Е.1

Изгибающий момент M, МПа·см3 (кгс·см), в монолитной бетонной и железобетонной крепи сводчатого очертания поперечного сечения в выработках, пройденных в скальных и полускальных породах, определяется по формуле

M = −Pэкв^c·(r0^2/(Kр.оμ1))·[μ2/(12(1 + μ2)) + ((1 − ν)/4)(Kк − 1 − ξ)], (Е.1)

где Pэкв^c - эквивалентная статическая нагрузка, МПа (кгс/см2), определяемая по формулам:

Pэкв^c = (1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(sin^2α + ξ·cos^2α) + ξ(1,1σв + σcz + σcx); (Е.2)

Pэкв^c = (1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(1 + ξ) + ξ(1,1σв + σcz); (Е.3)

r0 - приведенный радиус выработки, равный 0,16 периметра поперечного сечения выработки, см;

Kр.о - коэффициент, учитывающий влияние реактивного отпора крепи на перемещение контура выработки, принимаемый по таблице Е.1;

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 18.12.2023 N 933/пр)

μ1 , μ2 - коэффициенты, учитывающие жесткость крепи соответственно при изгибе и сжатии;

Kк - суммарный коэффициент концентрации напряжений на контуре выработки, определяемый по формулам:

Kк = Kp(cos^2β′ + ξ·sin^2β′) + ξKq; (Е.4)

Kк = Kp(cos^2β′ + ξ·sin^2β′) + Kq(sin^2β′ + ξ·cos^2β′) + Kpq(1 − ξ)·cos β′·sin β′, (Е.5)

где β′ - угол, град, учитывающий направление действия нагрузок, равный:

β = arctg(σcx/(1,1σв + σcz)); (Е.6)

Kpq - коэффициент концентрации сдвиговых напряжений, определяемый по приложению Г.

Если не соблюдается условие (6.7) раздела 6, в расчет следует принимать Pэкв^c по формуле (6.2) и коэффициент Kк по формуле (Е.4), если не соблюдается условие (6.8) раздела 6 - Pэкв^c по формуле (Е.3) и Kк по формуле (Е.5).

Eп, Eб - модули упругости соответственно породы и бетона, МПа (кгс/см2).

Коэффициенты μ1 и μ2 вычисляют по формулам:

μ1 = Eпr0^4/(KпфEбdк^3rкη1(1 + ν)); (Е.7)

μ2 = Eпr0^2/(KпфEбdкrкη2(1 + ν)), (Е.8)

где Kдф - коэффициент, учитывающий нелинейные деформативные свойства бетона, принимаемый по таблице Е.2;

dк - толщина крепи, см;

rв - радиус круга, равновеликого по площади поперечному сечению выработки, см;

η1 , η2 - коэффициенты, учитывающие влияние арматуры на жесткость крепи, вычисляемые по формулам:

η1 = 1 + 24Eаl0^2Fа/(KпфEбdк^3); (Е.9)

η2 = 1 + Eа·2Fа/(Eбdк), (Е.10)

где Eа - модуль упругости арматуры, принимаемый по справочным данным, МПа (кгс/см2);

l0 - расстояние от нейтральной оси крепи до центра тяжести продольной арматуры, см;

Fа - площадь поперечного сечения арматуры, см2.

Формула (Е.1)

M = −Pэкв^c·(r0^2/(Kр.оμ1))·[μ2/(12(1 + μ2)) + ((1 − ν)/4)(Kк − 1 − ξ)], (Е.1)

где Pэкв^c - эквивалентная статическая нагрузка, МПа (кгс/см2), определяемая по формулам:

M = −Pэкв^c·(r0^2/(Kр.оμ1))·[μ2/(12(1 + μ2)) + ((1 − ν)/4)(Kк − 1 − ξ)] (Е.1)

где Pэкв^c - эквивалентная статическая нагрузка, МПа (кгс/см2), определяемая по формулам:

Формула (Е.2)

Pэкв^c = (1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(sin^2α + ξ·cos^2α) + ξ(1,1σв + σcz + σcx); (Е.2)

Pэкв^c = (1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(sin^2α + ξ·cos^2α) + ξ(1,1σв + σcz + σcx) (Е.2)

Формула (Е.3)

Pэкв^c = (1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(1 + ξ) + ξ(1,1σв + σcz); (Е.3)

Pэкв^c = (1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(1 + ξ) + ξ(1,1σв + σcz) (Е.3)

Формула (Е.4)

Kк = Kp(cos^2β′ + ξ·sin^2β′) + ξKq; (Е.4)

Kк = Kp(cos^2β′ + ξ·sin^2β′) + ξKq (Е.4)

Формула (Е.5)

Kк = Kp(cos^2β′ + ξ·sin^2β′) + Kq(sin^2β′ + ξ·cos^2β′) + Kpq(1 − ξ)·cos β′·sin β′, (Е.5)

где β′ - угол, град, учитывающий направление действия нагрузок, равный:

Kк = Kp(cos^2β′ + ξ·sin^2β′) + Kq(sin^2β′ + ξ·cos^2β′) + Kpq(1 − ξ)·cos β′·sin β′ (Е.5)

где β′ - угол, град, учитывающий направление действия нагрузок, равный:

Формула (Е.6)

β = arctg(σcx/(1,1σв + σcz)); (Е.6)

β = arctg(σcx/(1,1σв + σcz)) (Е.6)

Формула (Е.7)

μ1 = Eпr0^4/(KпфEбdк^3rкη1(1 + ν)); (Е.7)

μ1 = Eпr0^4/(KпфEбdк^3rкη1(1 + ν)) (Е.7)

Формула (Е.8)

μ2 = Eпr0^2/(KпфEбdкrкη2(1 + ν)), (Е.8)

где Kдф - коэффициент, учитывающий нелинейные деформативные свойства бетона, принимаемый по таблице Е.2;

dк - толщина крепи, см;

rв - радиус круга, равновеликого по площади поперечному сечению выработки, см;

η1 , η2 - коэффициенты, учитывающие влияние арматуры на жесткость крепи, вычисляемые по формулам:

μ2 = Eпr0^2/(KпфEбdкrкη2(1 + ν)) (Е.8)

где Kдф - коэффициент, учитывающий нелинейные деформативные свойства бетона, принимаемый по таблице Е.2;

dк - толщина крепи, см;

rв - радиус круга, равновеликого по площади поперечному сечению выработки, см;

η1 , η2 - коэффициенты, учитывающие влияние арматуры на жесткость крепи, вычисляемые по формулам:

Формула (Е.9)

η1 = 1 + 24Eаl0^2Fа/(KпфEбdк^3); (Е.9)

η1 = 1 + 24Eаl0^2Fа/(KпфEбdк^3) (Е.9)

Формула (Е.10)

η2 = 1 + Eа·2Fа/(Eбdк), (Е.10)

где Eа - модуль упругости арматуры, принимаемый по справочным данным, МПа (кгс/см2);

l0 - расстояние от нейтральной оси крепи до центра тяжести продольной арматуры, см;

Fа - площадь поперечного сечения арматуры, см2.

η2 = 1 + Eа·2Fа/(Eбdк) (Е.10)

где Eа - модуль упругости арматуры, принимаемый по справочным данным, МПа (кгс/см2);

l0 - расстояние от нейтральной оси крепи до центра тяжести продольной арматуры, см;

Fа - площадь поперечного сечения арматуры, см2.

Таблица Е.1

Таблица Е.2

Е.2

Продольную силу N, МПа·см2 (кгс), в своде монолитной бетонной и железобетонной крепи в выработках, пройденных в скальных и полускальных породах, вычисляют по формуле

N = Pэкв^c·(r0/Kр.о)·[(1/(1 − μ2) + (1 − ν)/(4μ1))(Kк − 1 − ξ)]. (Е.11)

Продольную силу в стенке необходимо принимать равной продольной силе в своде, умноженной на sin φп ( φп - угол наклона сечения пяты свода относительно вертикальной оси выработки, град).

Формула (Е.11)

N = Pэкв^c·(r0/Kр.о)·[(1/(1 − μ2) + (1 − ν)/(4μ1))(Kк − 1 − ξ)]. (Е.11)

N = Pэкв^c·(r0/Kр.о)·[(1/(1 − μ2) + (1 − ν)/(4μ1))(Kк − 1 − ξ)] (Е.11)

Е.3

Крепь выработок, расположенных в мягких грунтах, надлежит проверять на действие нагрузок - статической и от волны сжатия. Вертикальную эквивалентную статическую нагрузку от волны сжатия P′экв , МПа (кгс/см2), следует вычислять по формуле

P′экв = σкK0, (Е.12)

где K0 - коэффициент, учитывающий увеличение давления за счет отражения на границе мягких грунтов и крепи, принимаемый по таблице Е.3.

В таблице Е.3 Aгр и Aкр - акустическое сопротивление соответственно мягкого грунта и крепи, принимаются по справочным данным.

Усилия в крепи выработок, расположенных в мягких грунтах, определяют по правилам строительной механики.

Формула (Е.12)

P′экв = σкK0, (Е.12)

где K0 - коэффициент, учитывающий увеличение давления за счет отражения на границе мягких грунтов и крепи, принимаемый по таблице Е.3.

P′экв = σкK0 (Е.12)

где K0 - коэффициент, учитывающий увеличение давления за счет отражения на границе мягких грунтов и крепи, принимаемый по таблице Е.3.

Таблица Е.3

Таблица Ж.1

И.1

Для определения количества и устойчивости направления движения воздуха за счет естественной тяги замеры необходимо выполнять не реже двух раз в год: летом - в наиболее жаркий месяц и зимой - в наиболее холодный месяц.

И.2

Проведение замеров следует выполнять в течение одной смены. Режим работы вентиляторов главного проветривания до их остановки в нормальном режиме проветривания должен составлять не менее 1 ч. Замеры следует выполнять при остановленных вентиляторах после устойчиво установившегося движения вентиляционной струи.

Положение подземных вентиляционных сооружений должно быть таким же, как и при нормальном проветривании рудника (шахты). Герметизирующие устройства в устьях выработок, у которых расположены поверхностные вентиляторы, должны быть открыты.

Калориферные устройства должны не отключаться, но воздух, поступающий в рудник (шахту) под действием естественной тяги, не должен подогреваться до температуры свыше 2 °C.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 18.12.2023 N 933/пр)

И.3

Число замерных пунктов необходимо определять из условий фактической вентиляционной сети рудника (шахты): в основных воздухоподающих и воздуховыдающих выработках, в поступающих и исходящих на выемочные участки вентиляционных струях.

Замеры требуется проводить во всех выработках, выходящих на поверхность, в выработках околоствольных дворов, главных квершлагах и штреках, капитальных и панельных бремсбергах (уклонах), ходках и в других выработках, которые должны быть использованы под защитные сооружения.

(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 18.12.2023 N 933/пр)

В параллельных наклонных выработках, выходящих на поверхность и сбитых между собой, замеры следует производить в начале и конце выработок, а также после каждой из сбоек.

Места проведения замеров следует выбирать на прямолинейных, выдержанных по сечению и не загроможденных оборудованием и материалами участках выработок, на расстоянии 15 - 20 м от мест поступления (выхода), а также от мест разветвления (слияния) вентиляционных струй.

И.4

Замеры во всех выработках следует выполнять по возможности одновременно.

Для регистрации возможных изменений количества воздуха, в одной из выработок, выходящих на поверхность, следует проводить контрольные замеры через 15 - 30 мин в течение всего периода наблюдений. В остальных пунктах проводят один-два замера.

Контрольные замеры необходимо проводить в выработке, где предполагается наибольший расход воздуха. При невозможности измерения количества воздуха в выработке, выходящей на поверхность, контрольные замеры следует выполнять в одной из прилегающих к ней выработок.

И.5

В каждом замерном пункте требуется определять направление и скорость движения воздуха, площадь поперечного сечения выработки, температуру воздуха. В начале и конце замеров следует также определять температуру воздуха на поверхности (измеряется в тени).

В тот же период наблюдений необходимо осуществлять проверку состава воздуха методами экспресс-анализа на содержание метана, кислорода и углекислого газа, а для шахт (рудников), разрабатывающих залежи угля (руды), склонных к самовозгоранию, дополнительно на содержание оксида углерода и водорода. Допускается использование при определении вышеуказанных газов переносных приборов (газоанализаторы) эпизодического действия. Кроме того, в период наблюдений следует определять при помощи специализированных лабораторий содержание:

в зарядных камерах - водорода;

при отработке залежей угля (руды), склонных к самовозгоранию - оксида углерода и водорода;

в рудниках (шахтах) с выделением серосодержащих газов - сернистого ангидрида и сероводорода;

в рудниках (шахтах), опасных по нефтепроявлениям - газов группы тяжелых углеводородов;

в рудниках (шахтах) с выделением газов альдегидной и (или) акролеиновой групп - формальдегида и акролеина;

других вредных газов (веществ), для определения которых требуется специальное оборудование.

При определении перечисленных газов также определяется содержание метана, кислорода и углекислого газа.

И.6

Наблюдения необходимо проводить по программе, предусматривающей мероприятия по безопасному проведению работ. Запрещается совмещение проведения работ производственной программы в период выполнения наблюдений и замеров параметров естественной тяги воздуха.

И.7

Результаты наблюдений необходимо оформлять актом с выводами о возможности использования выработок для размещения защитного сооружения.

И.8

Во время проведения замеров в шахтах, опасных по газу, все электрические машины и аппараты должны быть отключены.

Допускается наличие электроэнергии для работы водоотливных установок в камерах водоотлива и в других выработках, в которых находятся под напряжением электрооборудование и кабели, при условии отключения электроэнергии стационарной автоматической аппаратурой контроля при содержании метана 1%.

И.9

Полученные данные о количестве и направлении движения воздуха, концентрации метана, углекислого газа, других вредных газов (веществ) содержащихся в выработках надлежит нанести на вентиляционный план и схему вентиляции рудника (шахты) к плану ликвидации аварий.

Примечание - При изменении схемы проветривания (объединение с другими шахтами, проведение новых или ликвидация действующих выработок, выходящих на поверхность, установка новых вентиляторов), а также при переходе работ на новый горизонт следует выполнять повторные замеры.

Таблица К.1