Высота от балластного слоя до уровня головок рельс, мм:
где hш - высота шпалы, мм
hр- высота рельса, мм
Высота от почвы выработки до уровня головок рельс, мм:
hв = hа + hб= 147 + 200 = 347 мм
где hб - высота балластного слоя - 200 мм
Размер прохода людей на уровне подвижного состава, мм:
n 1 = n + (h - (hэ+hа)) сtgα = 700 + (1800 - (1420+147)) сtg800 = 742 мм
где n - размер прохода на высоте h =1800 мм от уровня балластного слоя (700 мм.);
hэ - высота электровоза (вагонетки) от головки рельсов;
α - угол наклона стоек крепи - 80°
Ширина выработки в свету на уровне подвижного состава, мм:
Всв = m + А + А⃰ + k + n1 = 200 + 1050 + 1020 + 250 + 742 = 3262 мм
где m - размер зазора на уровне подвижного состава от стенки выработки;
А - ширина подвижного состава, электровоза;
А⃰ - ширина подвижного состава, ленточный конвейер;
к – зазор между подвижными составами 250 мм.
Ширина выработки в свету по кровле, мм:
L1 = Всв – 2 (h2 - h) сtgα = 3262 – 2 (1947 - 1420) сtg800 = 1826 мм
Ширина выработки в свету по балластному слою, мм:
L2 = Вcв + 2 (h + hа) сtgα = 3262 + 2 (1420 + 147) сtg800 = 3826 мм
Площадь сечения выработки в свету после посадки, м2:
Sсв = 0,5 (L1 + L2) h2= 0,5 (1,8 + 3,8) 1,95 = 4,3 м2
Где
h1 – высота выработки от головки рельсов до верхняка согласно правил 1,8 м;
Высота выработки от балластного слоя до верхняка:
h2 = h1 + hа= 1800 + 147 = 1947 мм
Высота выработки от почвы до кровли, мм:
h4 = hз + d + с = 2147 + 200 + 25 = 2372 мм
где d - диаметр круглого леса, 200 мм;
с - толщина затяжки, 25 мм;
Высота выработки от почвы до верхняка, мм
hз = h1 + hв = 1800 + 347 = 2147 мм
Ширина выработки вчерне по кровле, мм:
Lз = L1 + 2d + 2с = 1826 + 2х200 + 2х25 = 2276 мм
Ширина выработки вчерне по балластному слою, мм
L4 = L2 + 2d + 2с = 3826 + 2х200 + 2х25 = 4276 мм
Площадь сечения выработки вчерне, м2:
Sч = 0,5 (Lз + L4) h4 = 0,5 (2,3 + 4,3) 2,4 = 7,9 м2
|
|
2.3. Определение нагрузки на крепь
Горные породы земной коры под воздействием веса выше, лежащих толщ находятся в состоянии напряженного равновесия. Это объясняется тем, что породы нетронутого горными работами массива земной коры не могут перемещаться или изгибаться без влияния каких - либо внешних воздействий.
При проведении горной выработки в таком массиве происходит сложное перераспределение напряжений во времени и пространстве.
Эти новые напряжения вызывают деформацию горных пород, окружающих выработку. В зависимости от величины и характера распределения напряжений и прочности окружающих пород, обнаженные породы могут переходить в новое состояние равновесия без разрушений и с разрушениями. Рудничная крепь, препятствуя обрушению горных пород, будет воспринимать на себя горное давление.
Высота свода естественного равновесия, м:
= 0,18 м,
где а - полупролет выработки;
f - коэффициент крепости
= 
= 0,9 м
Величина нагрузки на 1м крепи, Н/м:
= 1,1 т/м,
где γ - объёмный вес горной породы - это значение берётся из таблицы 2.1 «Методических указаний»
2.4. Расчёт горной крепи
Верхняк рассматривается как балка на двух опорах испытывающая действие изгибающего момента от горного давления. При использовании теории свода величина максимального момента изгиба равна, Н*м:
Н*м
где n = 1,2 - коэффициент перегрузки,
L - расстояние между крепёжными рамами м;
L = 
0,9 м
Диаметр верхняка из круглого леса, см:
= 0,34 м
где 
- предел прочности древесины на изгиб - 1 х104 Н;
Расчетный диаметр верхняка приводится к стандартному ближайшему большему диаметру: 0,12; 0,16; 0,2; 0,24; 0,28; 0,32 м.
|
|
Принимаем стандартную величину 0,32 м.
Диаметр стоек принимаю равным диаметру верхняка.
Сплошная затяжка выполняется деревом (доска 25 мм), пустоты между затяжкой и горным массивом забучиваются мелкой породой.
В связи с изменением по расчетным данным диаметра стоек и верхняка пересчитываем, высоту выработки от почвы до кровли, мм:
= hз + d + с = 2147 + 320 + 25 = 2492 мм
Ширина выработки вчерне по кровле, мм:
= L1 + 2d + 2с = 1826 + 2х320 + 2х25 = 2516 мм
Ширина выработки вчерне по балластному слою, мм
= L2 + 2d + 2с = 3826 + 2х320 + 2х25 = 4516 мм
Площадь сечения выработки вчерне, м2:
= 0,5 ( + ) = 0,5 (2,5 + 4,5) 2,5 = 8,8 м2
Таким образом, определена площадь поперечного сечения и размеры выработки, которые необходимые для установки необходимого по исходным данным оборудования в процессе эксплуатации выработки, согласно Правил безопасности.
Для уточнения размеров выработки к заданной площади поперечного сечения осуществляем подбор размеров выработки. Таким образом для площади поперечного сечения выработки в черне 13,1 м2 (исходные данные), получаем размеры =4,3 м, =5,1 м, 
=2,8 м, в связи с этим площадь выработки вчерне соответствует исходным данным,
= 0,5 ( + ) = 0,5 (4,3 + 5,1) 2,8 = 13,1 м2