СП 93.13330.2016. Пункт 6

6

Расчет защитных конструкций и конструктивных элементов выработок

Основные расчетные положения

6.1

Защитные конструкции (перемычки, двери, ставни, расширительные камеры) следует рассчитывать на нагрузки от воздействия ударной волны затекания. Перемычки, кроме того, должны быть рассчитаны на нагрузки от горного давления.

6.2

Расчет защитных конструкций необходимо проводить по предельному состоянию первой группы.

Конструкции защитных перемычек следует рассчитывать с учетом упругопластических деформаций; защитно-герметические и герметические перемычки и двери, а также ставни и расширительные камеры необходимо рассчитывать в упругой стадии.

Коэффициент перегрузки к эквивалентным статическим нагрузкам следует принимать равным единице, а к остальным нагрузкам - в соответствии с требованиями СП 91.13330.

6.3

Внутренние усилия в элементах защитных конструкций (изгибающие моменты, продольные и поперечные силы) требуется определять по правилам строительной механики.

6.4

Расчет устойчивости незакрепленных выработок, приспосабливаемых под защитные сооружения, следует выполнять по предельному состоянию первой группы.

В этих выработках расчету на устойчивость подлежат следующие конструктивные элементы:

породы на контуре протяженных выработок;

потолочины в камерных выработках;

междукамерные целики.

Закрепленные выработки в убежищах на первом этапе следует рассчитывать как незакрепленные. В тех случаях, когда породы на контуре этих выработок оказываются неустойчивыми, проводят расчеты устойчивости крепи на нагрузки от действия вывала породы. Крепи, плотно связанные с породой (прибетонированные), необходимо рассчитывать, кроме того, на нагрузки от действия сейсмовзрывных волн.

В противорадиационных укрытиях устойчивость выработок, закрепленных монолитными, рамными и анкерными крепями, надлежит устанавливать путем их обследования и проверки сохранности крепи.

6.5

Статические нагрузки и усилия в крепи от горного давления следует определять в соответствии с требованиями СП 91.13330. Методика определения внутренних усилий в крепи от действия сейсмовзрывных волн приведена в приложении Е.

6.6

Расчетные динамические сопротивления материалов при расчете защитных конструкций и крепи необходимо принимать в соответствии с требованиями СП 88.13330.

Нагрузки от ударной волны затекания

6.7

Давление во фронте ударной волны, затекающей в выработки с поверхности, а также за местными сопротивлениями выработок (изменение конфигурации выработки в виде поворота, пересечения, расширения или сужения, частичного заполнения сечения оборудованием и т.п.) ΔPзат , МПа (кгс/см2), следует вычислять по формуле

ΔPзат = Kзат·ΔPпр, (6.1)

где Kзат - коэффициент затекания, принимаемый по приложению В;

ΔPпр - давление во фронте проходящей ударной волны перед местным сопротивлением, МПа (кгс/см2).

Формула (6.1)

ΔPзат = Kзат·ΔPпр, (6.1)

где Kзат - коэффициент затекания, принимаемый по приложению В;

ΔPпр - давление во фронте проходящей ударной волны перед местным сопротивлением, МПа (кгс/см2).

ΔPзат = Kзат·ΔPпр (6.1)

где Kзат - коэффициент затекания, принимаемый по приложению В;

ΔPпр - давление во фронте проходящей ударной волны перед местным сопротивлением, МПа (кгс/см2).

6.8

Давление во фронте ударной волны в конце прямолинейного участка выработки длиной x, равной или больше 10d, и диаметром, равным или меньше 8 м, ΔPпр(x) , МПа (кгс/см2), следует вычислять по формуле

ΔPпр(x) = ΔPзат·φx^−1·e^(−Kз·x/Rг), (6.2)

где φx - коэффициент, учитывающий одномерное расширение ударной волны, принимаемый по СП 88.13330;

e - основание натуральных логарифмов;

Kз - коэффициент затухания, принимаемый по таблице 6.1;

x - длина участка выработки, м;

Rг - гидравлический радиус выработки, равный отношению площади поперечного сечения к периметру выработки, м;

d - эквивалентный диаметр выработки, равный отношению учетверенной площади поперечного сечения к периметру выработки, м.

Формула (6.2)

ΔPпр(x) = ΔPзат·φx^−1·e^(−Kз·x/Rг), (6.2)

где φx - коэффициент, учитывающий одномерное расширение ударной волны, принимаемый по СП 88.13330;

e - основание натуральных логарифмов;

Kз - коэффициент затухания, принимаемый по таблице 6.1;

x - длина участка выработки, м;

Rг - гидравлический радиус выработки, равный отношению площади поперечного сечения к периметру выработки, м;

d - эквивалентный диаметр выработки, равный отношению учетверенной площади поперечного сечения к периметру выработки, м.

ΔPпр(x) = ΔPзат·φx^−1·e^(−Kз·x/Rг) (6.2)

где φx - коэффициент, учитывающий одномерное расширение ударной волны, принимаемый по СП 88.13330;

e - основание натуральных логарифмов;

Kз - коэффициент затухания, принимаемый по таблице 6.1;

x - длина участка выработки, м;

Rг - гидравлический радиус выработки, равный отношению площади поперечного сечения к периметру выработки, м;

d - эквивалентный диаметр выработки, равный отношению учетверенной площади поперечного сечения к периметру выработки, м.

Таблица 6.1

6.9

Динамическую нагрузку на преграду (перемычку) следует принимать равной:

- давлению во фронте проходящей ударной волны при расположении преграды параллельно направлению распространения ударной волны;

- давлению отражения ударной волны при расположении преграды перпендикулярно к направлению распространения ударной волны.

Давление отражения ударной волны ΔPотр вычисляется по формулам

ΔPотр = 2ΔPпр(x) + 6ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 0,72) (МПа); (6.3)

ΔPотр = 2ΔPпр(x) + 6ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 7,2) (кгс/см^2); (6.3а)

где ΔPпр(x) - давление во фронте проходящей ударной волны затекания в месте установки преграды, МПа (кгс/см2).

Формула (6.3)

ΔPотр = 2ΔPпр(x) + 6ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 0,72) (МПа); (6.3)

ΔPотр = 2ΔPпр(x) + 6ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 0,72) (МПа) (6.3)

6.10

Эквивалентную статическую нагрузку Pэкв, МПа (кгс/см2), от ударной волны затекания на элементы защитных конструкций следует вычислять по формуле

Pэкв = ΔPmax·Kд, (6.4)

где ΔPmax - максимальное давление ударной волны (динамическая нагрузка) на рассчитываемый элемент, МПа (кгс/см2), определяемое согласно 6.7 - 6.9;

Kд - коэффициент динамичности, принимаемый равным: 1,3 - при расчете конструкций в стадии упругопластических деформаций; 1,8 - при расчете конструкций в упругой стадии.

Формула (6.4)

Pэкв = ΔPmax·Kд, (6.4)

где ΔPmax - максимальное давление ударной волны (динамическая нагрузка) на рассчитываемый элемент, МПа (кгс/см2), определяемое согласно 6.7 - 6.9;

Kд - коэффициент динамичности, принимаемый равным: 1,3 - при расчете конструкций в стадии упругопластических деформаций; 1,8 - при расчете конструкций в упругой стадии.

Pэкв = ΔPmax·Kд (6.4)

где ΔPmax - максимальное давление ударной волны (динамическая нагрузка) на рассчитываемый элемент, МПа (кгс/см2), определяемое согласно 6.7 - 6.9;

Kд - коэффициент динамичности, принимаемый равным: 1,3 - при расчете конструкций в стадии упругопластических деформаций; 1,8 - при расчете конструкций в упругой стадии.

6.11

Максимальную смещающую силу Pсм от действия ударной волны затекания на конструктивные элементы лестничных отделений и армировки в стволах следует вычислять по формулам:

Pсм = Cx·ΔPск·Sм (МН); (6.5)

Pсм = 10^4·Cx·ΔPск·Sм (кгс), (6.5а)

где Cx - коэффициент бокового сопротивления элемента, принимаемый по приложению К;

Sм - наибольшая площадь сечения элемента плоскостью, перпендикулярной к направлению распространения ударной волны затекания (миделево сечение), м2;

ΔPск - скоростной напор, вычисляемый по формулам:

ΔPск = 2,5ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 0,72) (МПа); (6.6)

ΔPск = 2,5ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 7,2) (кгс/см^2). (6.6а)

Расчет устойчивости пород на контуре протяженных выработок

Формула (6.5)

Pсм = Cx·ΔPск·Sм (МН); (6.5)

Pсм = Cx·ΔPск·Sм (МН) (6.5)

Формула (6.6)

ΔPск = 2,5ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 0,72) (МПа); (6.6)

ΔPск = 2,5ΔPпр(x)^2/(ΔPпр(x) + 0,72) (МПа) (6.6)

6.12

Устойчивость пород на контуре протяженных выработок, приспосабливаемых под убежища, следует определять из выражений:

{[(1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(sin^2α + ξ·cos^2α)]Kp + [ξ(1,1σв + σcz + σcx)]Kq}·1/Kу + σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м; (6.7)

{[(1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξσcт]Kp + [σcx + [ξ(1,1σв + σcz)]Kq}·1/Kу + σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м, (6.8)

где σв - давление, определяемое по СП 88.13330, МПа (кгс/см2);

σcz , σcx - давления, МПа (кгс/см2), определяемые по формулам:

σcz = AUcz; (6.9)

σcx = AUcx, (6.10)

где A - акустическое сопротивление пород, определяемое по таблице 6.2, МПа·с/м (кгс·с/см3);

Ucz, Ucx - соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие массовой скорости, принимаемые по СП 88.13330;

α - угол наклона выработки к горизонту, град;

ξ - коэффициент бокового давления пород, вычисляемый по формуле

ξ = ν/(1 − ν), (6.11)

где ν - коэффициент Пуассона, определяемый по данным экспериментальных измерений;

Kp, Kq - коэффициенты концентрации тангенциальных напряжений на контуре выработок соответственно от вертикальных и горизонтальных нагрузок, принимаемые по приложению Г;

Kу - коэффициент динамического упрочнения пород, принимаемый равным: 1,0 - для соляных пород, гипсов и пильных известняков; 1,3 и 1,5 - для других пород в условиях действия соответственно сжимающих и растягивающих напряжений;

σ0 - вертикальное давление толщи пород, вычисляемое по формулам:

σ0 = 10^−3·γHр (МПа); (6.12)

σ0 = 10^−4·γHр (кгс/см^2), (6.12а)

где γ - средняя величина удельного веса толщи пород над выработкой, кН/м3 (кгс/м3);

Hр - расчетная глубина расположения выработки, м, принимаемая в соответствии с требованиями СП 91.13330;

Rc(p)м - расчетное сопротивление породы сжатию или растяжению, МПа (кгс/см2), определяемое по 6.13. Положительный знак левой части формул (6.7) и (6.8) указывает на наличие сжимающих напряжений, отрицательный - на наличие растягивающих напряжений.

Формула (6.7)

{[(1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(sin^2α + ξ·cos^2α)]Kp + [ξ(1,1σв + σcz + σcx)]Kq}·1/Kу + σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м; (6.7)

{[(1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + σcx(sin^2α + ξ·cos^2α)]Kp + [ξ(1,1σв + σcz + σcx)]Kq}·1/Kу + σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м (6.7)

Формула (6.8)

{[(1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξσcт]Kp + [σcx + [ξ(1,1σв + σcz)]Kq}·1/Kу + σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м, (6.8)

где σв - давление, определяемое по СП 88.13330, МПа (кгс/см2);

{[(1,1σв + σcz)(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξσcт]Kp + [σcx + [ξ(1,1σв + σcz)]Kq}·1/Kу + σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м (6.8)

где σв - давление, определяемое по СП 88.13330, МПа (кгс/см2);

Формула (6.9)

σcz = AUcz; (6.9)

σcz = AUcz (6.9)

Формула (6.10)

σcx = AUcx, (6.10)

где A - акустическое сопротивление пород, определяемое по таблице 6.2, МПа·с/м (кгс·с/см3);

Ucz, Ucx - соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие массовой скорости, принимаемые по СП 88.13330;

α - угол наклона выработки к горизонту, град;

ξ - коэффициент бокового давления пород, вычисляемый по формуле

σcx = AUcx (6.10)

где A - акустическое сопротивление пород, определяемое по таблице 6.2, МПа·с/м (кгс·с/см3);

Ucz, Ucx - соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие массовой скорости, принимаемые по СП 88.13330;

α - угол наклона выработки к горизонту, град;

ξ - коэффициент бокового давления пород, вычисляемый по формуле

Формула (6.11)

ξ = ν/(1 − ν), (6.11)

где ν - коэффициент Пуассона, определяемый по данным экспериментальных измерений;

Kp, Kq - коэффициенты концентрации тангенциальных напряжений на контуре выработок соответственно от вертикальных и горизонтальных нагрузок, принимаемые по приложению Г;

Kу - коэффициент динамического упрочнения пород, принимаемый равным: 1,0 - для соляных пород, гипсов и пильных известняков; 1,3 и 1,5 - для других пород в условиях действия соответственно сжимающих и растягивающих напряжений;

σ0 - вертикальное давление толщи пород, вычисляемое по формулам:

ξ = ν/(1 − ν) (6.11)

где ν - коэффициент Пуассона, определяемый по данным экспериментальных измерений;

Kp, Kq - коэффициенты концентрации тангенциальных напряжений на контуре выработок соответственно от вертикальных и горизонтальных нагрузок, принимаемые по приложению Г;

Kу - коэффициент динамического упрочнения пород, принимаемый равным: 1,0 - для соляных пород, гипсов и пильных известняков; 1,3 и 1,5 - для других пород в условиях действия соответственно сжимающих и растягивающих напряжений;

σ0 - вертикальное давление толщи пород, вычисляемое по формулам:

Формула (6.12)

σ0 = 10^−3·γHр (МПа); (6.12)

σ0 = 10^−3·γHр (МПа) (6.12)

Таблица 6.2

6.13

Расчетное сопротивление пород (массива) сжатию Rcм необходимо определять в соответствии с требованиями СП 91.13330, растяжению Rрм при отсутствии конкретных данных - приложения Д.

В зонах вечной мерзлоты показатели Rcм и Rрм необходимо определять по данным специализированных организаций с учетом возможного повышения температуры в приспосабливаемой выработке на 15 °C.

6.14

Устойчивость пород на контуре протяженных выработок, приспосабливаемых под противорадиационные укрытия, следует определять из выражения

σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м. (6.13)

Расчет эквивалентной статической нагрузки на крепь протяженных выработок от действия вывала породы

Формула (6.13)

σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м. (6.13)

σ0[Kp(cos^2α + ξ·sin^2α) + ξKq] ≤ Rc(p)м (6.13)

6.15

Эквивалентную статическую нагрузку на крепь выработок, приспосабливаемых под убежища, от действия вывала породы Rэкв^(кр(ст)) , МПа (кгс/см2), следует вычислять по формулам:

в кровле выработки

Rэкв^(кр(ст)) = 1,1(qвыв + qк)(cos α + ηкр), (6.14)

в стенах выработки

Rэквст = 1,1(qвыв + qк)ηст, (6.15)

где qвыв - давление от веса вывала породы, вычисляемое по формулам:

qвыв = 10^−3·γhвыв (МПа); (6.16)

qвыв = 10^−4·γhвыв (кгс/см^2), (6.16а)

где hвыв - высота вывала породы, м, определяемая по 6.16;

qк - давление от веса крепи, МПа (кгс/см2);

ηкр , ηст - безразмерные коэффициенты перегрузки соответственно со стороны кровли и стенок выработки, вычисляемые по формулам:

ηкр = (Ucz·cos α + Ucx·sin α)/(5,3τн); (6.17)

ηст = Ucx/(5,3τн), (6.18)

где τн - время, с, определяемое по СП 88.13330.

Формула (6.14)

Rэкв^(кр(ст)) = 1,1(qвыв + qк)(cos α + ηкр), (6.14)

Rэкв^(кр(ст)) = 1,1(qвыв + qк)(cos α + ηкр) (6.14)

Формула (6.15)

Rэквст = 1,1(qвыв + qк)ηст, (6.15)

где qвыв - давление от веса вывала породы, вычисляемое по формулам:

Rэквст = 1,1(qвыв + qк)ηст (6.15)

где qвыв - давление от веса вывала породы, вычисляемое по формулам:

Формула (6.16)

qвыв = 10^−3·γhвыв (МПа); (6.16)

qвыв = 10^−3·γhвыв (МПа) (6.16)

Формула (6.17)

ηкр = (Ucz·cos α + Ucx·sin α)/(5,3τн); (6.17)

ηкр = (Ucz·cos α + Ucx·sin α)/(5,3τн) (6.17)

Формула (6.18)

ηст = Ucx/(5,3τн), (6.18)

где τн - время, с, определяемое по СП 88.13330.

ηст = Ucx/(5,3τн) (6.18)

где τн - время, с, определяемое по СП 88.13330.

6.16

Высоту (толщину) вывала породы в выработке hвыв, м, следует определять по формуле

hвыв = 0,3B(1 − Rc(p)м/σmax), (6.19)

где B - пролет выработки, м;

σmax - максимальное напряжение, МПа (кгс/см2), равное наибольшему значению из величин левой части выражений (6.7) и (6.8).

Для выработок, пройденных буровзрывным способом, hвыв необходимо увеличивать на 0,2B.

Формула (6.19)

hвыв = 0,3B(1 − Rc(p)м/σmax), (6.19)

где B - пролет выработки, м;

σmax - максимальное напряжение, МПа (кгс/см2), равное наибольшему значению из величин левой части выражений (6.7) и (6.8).

hвыв = 0,3B(1 − Rc(p)м/σmax) (6.19)

где B - пролет выработки, м;

σmax - максимальное напряжение, МПа (кгс/см2), равное наибольшему значению из величин левой части выражений (6.7) и (6.8).

6.17

Усилия в крепи выработок от действия вывала породы определяют по правилам строительной механики.

Расчет устойчивости потолочины и междукамерных целиков в камерных выработках

6.18

В камерных выработках, приспосабливаемых под убежища, устойчивость потолочины, если ее толщина меньше или равна удвоенной величине пролета камеры (hп <= 2l), следует определять на срез, растяжение и сжатие из выражений:

на срез

(0,6l/hп)·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − [(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rcрм; (6.20)

на растяжение

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))[(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rрм; (6.21)

на сжатие

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))[(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rcм, (6.22)

где l - пролет камеры, м;

hк - высота камеры, м;

hп - толщина потолочины, м;

f - стрела подъема свода, м;

Rcрм - расчетное сопротивление пород (массива) срезу, МПа (кгс/см2), принимаемое при отсутствии конкретных данных по приложению Д;

σ0(м) , σ0(п) - вертикальные давления соответственно слоя мягких грунтов и пород потолочины, вычисляемые по формулам:

σ0(м) = 10^−3·γмhм (МПа); (6.23)

σ0(м) = 10^−4·γмhм (кгс/см^2); (6.23а)

σ0(п) = 10^−3·γпhп (МПа); (6.24)

σ0(п) = 10^−4·γпhп (кгс/см^2), (6.24а)

где γм , γп - средний удельный вес соответственно слоя мягких грунтов и пород потолочины, кН/м3 (кгс/м3);

hм - толщина слоя мягких грунтов, м;

lпр - ширина просечки (сбойки), м.

Формула (6.20)

(0,6l/hп)·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − [(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rcрм; (6.20)

(0,6l/hп)·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − [(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rcрм (6.20)

Формула (6.21)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))[(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rрм; (6.21)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))[(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rрм (6.21)

Формула (6.22)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))[(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rcм, (6.22)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·{((1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу + σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))[(ξ(1,1σв + σcz) + σcx)/Kу + σ0(м) + ξσ0(п)]} ≤ Rcм (6.22)

Формула (6.23)

σ0(м) = 10^−3·γмhм (МПа); (6.23)

σ0(м) = 10^−3·γмhм (МПа) (6.23)

Формула (6.24)

σ0(п) = 10^−3·γпhп (МПа); (6.24)

σ0(п) = 10^−3·γпhп (МПа) (6.24)

6.19

В камерных выработках, приспосабливаемых под убежища, устойчивость потолочины, если ее толщина больше удвоенной величины пролета камеры (hп > 2l), следует определять на изгиб из выражений:

в случае qзак < 0,1Rс

Kкр(1 + Kп)Pп + (1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу ≤ Rим; (6.25)

в случае 0,1Rс < qзак < 0,8Rс

Kкр(1 + Kп)Pп/(1 − qзак/Rc) + (1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу ≤ Rим, (6.26)

где qзак - закрепляющая нагрузка, МПа (кгс/см2), вычисляемая по формуле

qзак = σ0·Sкр/Fц, (6.27)

где Sкр - площадь кровли, приходящаяся на один целик, м2;

Fц - площадь поперечного сечения целика, м2;

Rс - среднее значение сопротивления пород в образце одноосному сжатию, устанавливаемое по результатам экспериментальных измерений, МПа (кгс/см2);

Kкр - коэффициент несущей способности потолочины, принимаемый при отсутствии конкретных данных по приложению Ж;

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

Kп - коэффициент пригрузки, принимаемый равным:

0,5 - для пород с четко выраженной слоистостью;

0,35 - для среднеслоистых пород;

0,2 - "малослоистых";

Kп = 0 - для монолитных пород;

Pп - приведенное вертикальное давление пород нижнего несущего слоя потолочины, определяемое по формулам:

Pп = 10^−3·γн.с·(l^2 + lпр^2)/(2hн.с) (МПа); (6.28)

Pп = 10^−4·γн.с·(l^2 + lпр^2)/(2hн.с) (кгс/см^2), (6.28а)

где γн.с - средний удельный вес пород нижнего несущего слоя, кН/м3 (кгс/м3);

hн.с - толщина пород нижнего несущего слоя, м;

Rим - расчетное сопротивление пород (массива) изгибу, принимаемое при отсутствии конкретных данных равным Rим = 0,3Rcм [ Rcм - расчетное сопротивление пород (массива) сжатию, определяемое по 6.13].

При qзак >= 0,8Rс расчет потолочины на устойчивость не проводят. Потолочина в этом случае считается неустойчивой от действия статических нагрузок.

Формула (6.25)

Kкр(1 + Kп)Pп + (1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу ≤ Rим; (6.25)

Kкр(1 + Kп)Pп + (1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу ≤ Rим (6.25)

Формула (6.26)

Kкр(1 + Kп)Pп/(1 − qзак/Rc) + (1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу ≤ Rим, (6.26)

где qзак - закрепляющая нагрузка, МПа (кгс/см2), вычисляемая по формуле

Kкр(1 + Kп)Pп/(1 − qзак/Rc) + (1,1σв + σcz + ξσcx)/Kу ≤ Rим (6.26)

где qзак - закрепляющая нагрузка, МПа (кгс/см2), вычисляемая по формуле

Формула (6.27)

qзак = σ0·Sкр/Fц, (6.27)

где Sкр - площадь кровли, приходящаяся на один целик, м2;

Fц - площадь поперечного сечения целика, м2;

Rс - среднее значение сопротивления пород в образце одноосному сжатию, устанавливаемое по результатам экспериментальных измерений, МПа (кгс/см2);

Kкр - коэффициент несущей способности потолочины, принимаемый при отсутствии конкретных данных по приложению Ж;

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

Kп - коэффициент пригрузки, принимаемый равным:

0,5 - для пород с четко выраженной слоистостью;

0,35 - для среднеслоистых пород;

0,2 - "малослоистых";

Kп = 0 - для монолитных пород;

Pп - приведенное вертикальное давление пород нижнего несущего слоя потолочины, определяемое по формулам:

qзак = σ0·Sкр/Fц (6.27)

где Sкр - площадь кровли, приходящаяся на один целик, м2;

Fц - площадь поперечного сечения целика, м2;

Rс - среднее значение сопротивления пород в образце одноосному сжатию, устанавливаемое по результатам экспериментальных измерений, МПа (кгс/см2);

Kкр - коэффициент несущей способности потолочины, принимаемый при отсутствии конкретных данных по приложению Ж;

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

Kп - коэффициент пригрузки, принимаемый равным:

0,5 - для пород с четко выраженной слоистостью;

0,35 - для среднеслоистых пород;

0,2 - "малослоистых";

Kп = 0 - для монолитных пород;

Pп - приведенное вертикальное давление пород нижнего несущего слоя потолочины, определяемое по формулам:

Формула (6.28)

Pп = 10^−3·γн.с·(l^2 + lпр^2)/(2hн.с) (МПа); (6.28)

Pп = 10^−3·γн.с·(l^2 + lпр^2)/(2hн.с) (МПа) (6.28)

6.20

Устойчивость междукамерных целиков в убежищах определяется из выражений:

ленточных

KцKнσ0(bц + l)/(Kфbц) + (Kσ^p(σв + σcz) + Kσ^pξσcz)/Kу ≤ Rcм; (6.29)

столбчатых

KцKнσ0(bц + l)(lц + lпр)/(Kфbцlц) + Kσ^p(σв + σcz)/Kу ≤ Rcм, (6.30)

где Kц - коэффициент несущей способности целика; принимаемый при отсутствии экспериментальных данных по приложению Ж;

Kн - коэффициент, принимаемый равным:

0,5 при L < H - для целиков с прослойками слабых пород;

0,7 " L < H - для однородных целиков;

1,0 " L >= H - для всех целиков (L, H - соответственно ширина

и глубина расположения отработанного пространства шахтного поля, м);

bц, lц - соответственно ширина и длина целика, м;

Kф - коэффициент, принимаемый равным:

для средне- и сильнотрещиноватых пород:

0,6 + 0,4·bц/hц при 0,3 ≤ bц/hц ≤ 1 ;

bц/hц при 1 < bц/hц ≤ 4 ;

для слаботрещиноватых пород

Kф = (bц/hц)^0,5;

для сланцевых пород

Kф = 0,7 + 0,3·bц/hц

(hц - высота целика, м);

Kσ^p , Kσ^q - коэффициенты взаимодействия с целиками волны сжатия и эпицентральных сейсмических волн, принимаемые для ленточных целиков по таблицам 6.3 и 6.4; для столбчатых целиков коэффициенты Kσ^p и Kσ^q принимаются равными 0,85 от этих же коэффициентов для ленточных целиков.

Формула (6.29)

KцKнσ0(bц + l)/(Kфbц) + (Kσ^p(σв + σcz) + Kσ^pξσcz)/Kу ≤ Rcм; (6.29)

KцKнσ0(bц + l)/(Kфbц) + (Kσ^p(σв + σcz) + Kσ^pξσcz)/Kу ≤ Rcм (6.29)

Формула (6.30)

KцKнσ0(bц + l)(lц + lпр)/(Kфbцlц) + Kσ^p(σв + σcz)/Kу ≤ Rcм, (6.30)

где Kц - коэффициент несущей способности целика; принимаемый при отсутствии экспериментальных данных по приложению Ж;

Kн - коэффициент, принимаемый равным:

0,5 при L < H - для целиков с прослойками слабых пород;

0,7 " L < H - для однородных целиков;

1,0 " L >= H - для всех целиков (L, H - соответственно ширина

и глубина расположения отработанного пространства шахтного поля, м);

bц, lц - соответственно ширина и длина целика, м;

Kф - коэффициент, принимаемый равным:

для средне- и сильнотрещиноватых пород:

0,6 + 0,4·bц/hц при 0,3 ≤ bц/hц ≤ 1 ;

bц/hц при 1 < bц/hц ≤ 4 ;

для слаботрещиноватых пород

Kф = (bц/hц)^0,5;

для сланцевых пород

Kф = 0,7 + 0,3·bц/hц

(hц - высота целика, м);

KцKнσ0(bц + l)(lц + lпр)/(Kфbцlц) + Kσ^p(σв + σcz)/Kу ≤ Rcм (6.30)

где Kц - коэффициент несущей способности целика; принимаемый при отсутствии экспериментальных данных по приложению Ж;

Kн - коэффициент, принимаемый равным:

0,5 при L < H - для целиков с прослойками слабых пород;

0,7 " L < H - для однородных целиков;

1,0 " L >= H - для всех целиков (L, H - соответственно ширина

и глубина расположения отработанного пространства шахтного поля, м);

bц, lц - соответственно ширина и длина целика, м;

Kф - коэффициент, принимаемый равным:

для средне- и сильнотрещиноватых пород:

0,6 + 0,4·bц/hц при 0,3 ≤ bц/hц ≤ 1 ;

bц/hц при 1 < bц/hц ≤ 4 ;

для слаботрещиноватых пород

Kф = (bц/hц)^0,5;

для сланцевых пород

Kф = 0,7 + 0,3·bц/hц

(hц - высота целика, м);

Таблица 6.3

Таблица 6.4

6.21

В камерных выработках, приспосабливаемых под противорадиационные укрытия, устойчивость потолочины при условии hп <= 2l следует определять из выражений:

на срез

(0,6l/(hп + f))·[(σ0(м) + σ0(п)) − (σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rcрм; (6.31)

на растяжение

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·[(σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))·(σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rрм; (6.32)

на сжатие

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·[(σ0(м) + σ0(п)) + (1 + hк/(2hп))·(σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rcм. (6.33)

Формула (6.31)

(0,6l/(hп + f))·[(σ0(м) + σ0(п)) − (σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rcрм; (6.31)

(0,6l/(hп + f))·[(σ0(м) + σ0(п)) − (σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rcрм (6.31)

Формула (6.32)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·[(σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))·(σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rрм; (6.32)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·[(σ0(м) + σ0(п)) − (1 + hк/(2hп))·(σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rрм (6.32)

Формула (6.33)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·[(σ0(м) + σ0(п)) + (1 + hк/(2hп))·(σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rcм. (6.33)

((l^2 + lпр^2)/(2hп^2))·[(σ0(м) + σ0(п)) + (1 + hк/(2hп))·(σ0(м) + ξσ0(п))] ≤ Rcм (6.33)

6.22

В камерных выработках, приспосабливаемых под противорадиационные укрытия, устойчивость потолочины при условии hп > 2l следует определять из выражений:

в случае qзак < 0,1Rс

Kкр(1 + Kп)Pп ≤ Rим; (6.34)

в случае 0,1Rс < qзак < 0,8Rс

Kкр(1 + Kп)Pп/(1 − qзак/Rc) ≤ Rим. (6.35)

При qзак >= 0,8Rс расчет потолочины на устойчивость не проводят. Потолочина камеры в этом случае считается неустойчивой.

Формула (6.34)

Kкр(1 + Kп)Pп ≤ Rим; (6.34)

Kкр(1 + Kп)Pп ≤ Rим (6.34)

Формула (6.35)

Kкр(1 + Kп)Pп/(1 − qзак/Rc) ≤ Rим. (6.35)

Kкр(1 + Kп)Pп/(1 − qзак/Rc) ≤ Rим (6.35)

6.23

Устойчивость междукамерных целиков в противорадиационных укрытиях определяется из выражений:

ленточных

KцKнσ0(bц + 1)/(Kфbц) ≤ Rcм; (6.36)

столбчатых

KцKнσ0(bц + 1)(lц + lпр)/(Kфbцlц) ≤ Rcм. (6.37)

Формула (6.36)

KцKнσ0(bц + 1)/(Kфbц) ≤ Rcм; (6.36)

KцKнσ0(bц + 1)/(Kфbц) ≤ Rcм (6.36)

Формула (6.37)

KцKнσ0(bц + 1)(lц + lпр)/(Kфbцlц) ≤ Rcм. (6.37)

KцKнσ0(bц + 1)(lц + lпр)/(Kфbцlц) ≤ Rcм (6.37)