ВЫБОР ТИПА КРЕПИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ





2.1.Выбор типа крепи.

Горная крепь – искусственное сооружение, возводимые в выработках для предотвращения обрушения окружающих парод и сохранения необходимых площадей сечения на весь период эксплуатации, а также для управления горным давлением.

К горной крепи предъявляются следующие основные требования: необходимо поддерживать выработку в рабочем состоянии в течении всего срока её службы, быть простой в изготовлении, экономичной, удобной для транспортирования и возведения. По сроку службы различают временные и постоянные крепи. Времен-ные крепи возводятся, как правило, в забойной зоне до возведения постоянной крепи в пародах, склонных к вывалам. По форме горная крепь бывает трапециевидной, прямоугольной, арочной и кольцевой; по периметру выработки – замкнутой и незамкнутой. По характеру деформируемости под действием горного давления крепь может быть жесткой, податливой и шарнирной.

Тип, размеры и материалы горной крепи должны соответствовать горногеоло-гическим условиям и срокам эксплуатации выработки.

Монолитно-бетонную крепь рекомендуется применять для крепления вырабо-ток с большим сроком службы и эксплуатации и при установившемся горном давлении в пародах с коэффициентом крепости f от 1 до 9. В пародах с большим коэффициентом крепости при равных горнотехнических условиях и срока службы горной выработки применяется набрызг-бетонная крепь. Для условия курсового проекта я выбираюмонолитно-бетонную крепь.

2.2. Выбор формы и определение размеров.

Выбор формы поперечного сечения производится в зависимости от конструкции и материала крепи.

Для бетонных крепей применяется сводчатая форма поперечного сечения с вер-тикальными стенами. Стены выработок опираются на фундаменты, параметры которых должны быть расчитаны. В водоносных пародах фундамент с одной из сторон делается водоотводная канавка. Своду выработки будут передаваться полуциркульное очертание при пародах с коэффициентом крепости менее 3 и коробовое очертание при больших коэффициентах крепости.

Для своего задания я выбираю сводчатую форму поперечного сечения с прямыми стенами с водоотливной канавкой. Форма свода выбирается коробовая.

Высота верхнего строения пути определяется, мм:

hв=hб+⅓∙hш +hр (2.1)

где hб – высота баластного слоя – 200 мм;

hш – высота шпалы при ее длине 1200 мм – 130 мм;

hр – высота рельса – мм.

 

hв=200+⅓∙130+ = мм.

Высота от баластного слоя до головки рельса, мм:

hа=⅓· hш +hр (2.2)

 

hа=⅓·130+ = мм.

Высота стенки выработки от головки рельса до пяты свода, мм:

h1=1800 – hа (2.3)

где 1800 – высота свободного прохода людей.

h1=1800 – = мм.

Высота стенки выработки от баластного слоя до пят свода, мм:

h2= h1+ hа (2.4)

h2= + = мм.

Высота подвески контактного провода от уровня головок рельс, мм:

hкп=2000 мм.

Ширина выработки в свету, мм:

Всв=m+А+n (2.5)

где m – минимальный допустимый зазор между передвижным составом и крепью – 250 мм;

А – ширина габарита подвижного состава – мм;

n – ширина свободного прохода людей не менее 700 мм .

 

Всв= + + = мм.

Высота стенки выработки от почвы, мм:

h3= h1+ hв (2.6)

h3= + = мм.

Ширина выработки в проходке, мм:

Вч= Всв+2·dn (2.7)

где dn – толщина стены по таблице мм.

 

Вч= +2· = мм.

Высота подъема свода (от пят до замка), мм:

hо=⅓∙ Всв (2.8)

 

hо=⅓∙ = мм.

Радиус осевой дуги коробового свода, мм:

R=0,692·В (2.9)

Rсв=0,692·Всв=0,692· = мм.

Rч=0,692·Вч=0,692· = мм.

Радиус боковой дуги коробового свода, мм:

r=0,262·В (2.10)

rсв=0,262·Всв=0,262· = мм.

rч=0,262·Вч=0,262· = мм.

Периметр выработки в свету, мм:

Рсв=2·h2+2,33·Всв (2.11)

Рсв=2· +2,33· = мм.

Периметр выработки в проходке, мм:

Рч=2·h3+2,33·Вч (2.12)

Рч=2· +2,33· = мм.

Площадь выработки в свету, м2:

Sсв=Bсв·( h2+0,26· Всв) (2.13)

Sсв= ·( +0,26· )= м2.

Площадь выработки в проходке, м2:

Sч=Bч·( h3+0,26· Вч) (2.14)

Sч= ·( +0,26· )= м2.

После того, как найдена площадь выработки в свету производится проверка по скорости движения струи:

vмах ≥ Q/Sсв ≥ vмin (2.15)

где vмах – максимально-допустимая скорость движения струи – 8 м/с;

vмin – минимально-допустимая скорость движения струи – 0,25 м/с;

Q – количество воздуха, проходящего по выработке – м3/с.

8 м/с ≥ / ≥ 0,25м/с;

8 м/с ≥ м/с ≥ 0,25м/с.

2.3. Определение нагрузок на крепь.

Горным давлением называется механическое воздействие на крепь со стороны окружающих горную выработку горных парод в результате их деформации.

Горное давление зависит от:

1. Физико-механических свойств горных парод;

2. Формы поперечного сечения;

3. Глубины залегания;

4. Наличия выработанных пространств вблизи горной выработки.

 

Из условия моего курсового проекта определяем нагрузку на крепь по гипотезе Протодьяконова: на крепь оказывает давление парода, заключенная в свод, назы-ваемый свод естественного равновесия.

Гипотеза предполагает 2 периода в проявлении горного давления:

1) период начального давления, характеризуется образованием свода естествен-ного равновесия;

2) период установившегося давления, характеризуется прекращением нарастания давления.

Свод естественного равновесия – воображаемый свод параболического очертания над кровлей выработки, на границах которой действует в основном только сжимающие напряжения, что способствует его устойчивости.

Высота свода естественного равновесия определяется, м:

в=а/f (2.16)

где а – полупролет выработки – м;

f- коэффициент крепости – .

 

в= / =0,21 м.

Величина нагрузки на один метр крепи по длине выработки, Н/м:

Р=4/3 · а·в·γ (2.17)

где γ – объемный вес горной пароды – ·103 Н/м3.

Р=4/3 · = Н/м.

2.4 Расчет горной крепи.

При расчете монолитно-бетонной крепи необходимо определить:

· толщину крепи в замке свода;

· толщину вертикальных стен;

· толщину и глубину фундаментов.

Толщина крепи в замке свода (d0) определяется по справочнику в зависимости от крепости горной пароды и ширины выработки в свету:

d0= мм.

Толщина свода в пяте, мм:

dn=(1,25 ¸ 1,5)· d0 (2.18)

dn= = мм.

Толщина стен крепи, мм:

с =(1 ¸ 2)· dn (2.19)

с= = мм.

Ширина фундамента, мм:

в=(1 ¸ 1,5)·с (2.20)

в= = мм.

Глубина фундамента, мм:

m=(в – с)/0,6 (2.21)

m=( – )/0,6= мм.

 

 





Рекомендуемые страницы:


Поиск по сайту

©2015-2019 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-03-17 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Обратная связь

ТОП 5 активных страниц!