Конструкция и расчет крепи горных выработок

 
 
 
 
 

ПРАКТИЧЕСКАЯ  РАБОТА № 3

по  технологии горного  производства 

     Тема: «Конструкция и расчет крепи горных выработок» 
 
 

Вариант №7

Дано:

 

n_п = 1,2; L = 0,5 м; m = 0,85; R_и = 16 Мпа

Рассчитать  параметры прямоугольно-сводчатой  крепи.

Решение:

1. Высоту  свода обрушения, при неустойчивых  породах кровли и устойчивых  боках:

(п_к ≤ 1; п_б ≥ 4): h₀=1/3

     b_к = (a/tg φ)- h₀= [(1/3)/tg41⁰]-1/3=1,6 (м)

2. Диаметр верхняка:

     

3. Нагрузку со  стороны кровли на единицу  длины выработки: 

     q₁^/ = (кН/м)

      (кг/м³)

4. Расчетное  осевое усилие на на единицу длины:

     P=0,5 × q₁^/× L×n_п ×sin α=0,5×29,2×0,5×1,2×sin80° = 8,6 (кН)

5. Рассчитываем  длину и площадь сечения стойки:

     l = h/sin α = (3,2)/sin 80° = 3,25 (м)

     F = π×r² = 3,14×(0,238/2)² = 0,044 (м²)

6. Радиус инерции  для круглого сечения:

     r_и = (0,1×d⁴/F)^0,5 = [0,1×(0,238)⁴/0,044]^0,5 = 0,085 (м)

7. Гибкость стойки:

       λ=(0,8×l)/r_и = (0,8*3,25)/0,085=30,59

8. Коэффициент  продольного изгиба при гибкости  стойки:

     ψ ₌ 1 - 0,8 ×(λ/100)² = 1 — 0,8 ×(30,59/100)² = 0,93

9. Прочность  стойки проверяется:

       W=0,1× d³ = 0,1*(0,238)³=0,0013 (м³)

10. Высота  свода равновесия:

        

11. Коэффициент  бокового распора:

      

12. Находим интенсивность давления на уровне кровли и почвы выработки:

     

     

13. Боковое  давление пород: 

     D₁ = 0,5×(q_к + q_п)×h = 0,5× (19,9 + 62,6)× 3,2 = 132 (кН/м)

14. Боковая   нагрузка     на   одну   стойку:

       D=D₁×L = 132*0,5= 66 (кН)

15. Проверяем  прочность стойки по формуле:

     (P/ψ×F)+[(0,8×D×l)/4,5×W] ≤ R_u

     

     

Таким образом, стойка будет  непрочная и  необходимо применить другой вид крепи или  изменить параметры  данной.