Исследование проводили с целью разработки оптимальных параметров крепления свода и стен выработки высотой 32 м и наибольшим пролетом 27,8 м. Заглубление выработки от поверхности 100 м. Подземное машинное здание по проекту располагалось в слоистых известняках, разбитых многочисленными тектоническими трещинами, в большей части не заполненными или заполненными глинкой трения и брекчией. Средний размер породного блока, образованного в сечении пересекающимися крупными трещинами, 4 м. Направление тектонических трещин — под углом 75° к горизонтали.

Эксперименты проводили на модели, изготовленной в геометрическом масштабе 1 : 50, масштаб напряжений 1 : 64. Исследования проводили в четыре этапа: при пройденной подсводо- вой части выработки определяли деформации и напряжения в породе от бытового горного давления при незакрепленном своде и при установке в своде анкерной крепи; выработку доводили до проектного очертания, устанавливали бетонный свод, опирающийся выносными пятами на породу; измерения проводили при незакрепленных стенах и при закреплении стен анкерами.

На основании исследований были получены следующие результаты:

по своду выработки (этапы 1 и 2) — при отсутствии крепи в своде возникают растягивающие напряжения, в углах — концентрации сжимающих напряжений, достигающие 180 кгс/см2. После установки анкерной крепи растягивающие напряжения на контуре выработки отсутствуют, сжимающие — уменьшаются до 40 кгс/см2, максимальные сжимающие напряжения (225 кгс/см2) возникают в глубине массива, осадка кровли уменьшилась на 35°о; закрепленная анкерами порода работает как свод, воспринимающий нагрузку от горного давления;

по стенам (этапы 3 и 4) — при установленном бетонном своде и незакрепленных стенах массив сжат, наибольшие напряжения возникают на контуре выработки. После установки анкеров максимальные напряжения действуют в глубине массива, на контуре напряжения уменьшаются на 30—40%, осадки породы под пятами бетонного свода уменьшились вследствие закрепления стен анкерами на 30—35%.

Облако