Расчет прочностных размеров элементов крепи. разработка паспорта крепления
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Донецкий национальный технический университет
Горно-геологический факультет
Кафедра ТТГР
Лабораторная работа №6
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТНЫХ РАЗМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ КРЕПИ. РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА КРЕПЛЕНИЯ
Выполнил ст. гр. БС-11 Бурыгин С.А.
Проверил Петтик Ю.В.
Донецк 2013
Прочностные размеры крепи определяются по расчетным нагрузкам в зависимости от запасов прочности породного массива. Прогрессивными видами крепи являются: набрызг-бетонная, анкерная и их комбинация. Для крепления широко используется деревянная крепь. Расчет конструкций крепей выполняется по несущей способности, а на устойчивость проверяются только сборные рамные крепи.
Расчетные и нормативные характеристики материалов крепи принимаются с учетом их работы в подземных условиях по требованию СНиП П-94-80, СНиП П-21-75, СНиП П-В.4.71.
Расчеты крепи по несущей способности л устойчивости выполняются на основные и особые сочетания нагрузок с применением коэффициентов перегрузки и с учетом условий работы конструкции.
Рассчитаем рамную деревянную крепь при наличии давления со
стороны кровли и со стороны боков.
1 Определение расстояния между рамами крепи
Расстояние между рамами крепи определяем по зависимости
м. (1)
где d – диаметр верхняка, принимаем ; m – коэффициент условий работы для шахтной крепи
;
– расчетное сопротивление древесины на изгиб, Па
;
– интенсивность горного давления со стороны кровли, Па,
.
Принятое значения расстояния между рамами должно быть меньше расчетного. При использовании сплошной крепи расстояние между рамами равно диаметру верхняка.
2 Определение толщины затяжки
Толщину затяжки из обапол для кровли (для
), определим по зависимости
, (2)
где – расчетное сопротивление древесины из некруглых элементов на изгиб (с незначительной погрешностью можно принять
).
При использовании в качестве затяжки досок, их толщина должна выбираться из условия , т.е.
Толщину затяжки из обапола для боков выработки (для
), определим по зависимости
,
(3)
3 Расчет рамной деревянной крепи при наличии давления со стороны кровли и боков.
Определяем расчетную нагрузку на верхняк, и проверяют стойку на сложное сопротивление от силы сжатия и поперечного изгиба под действием бокового давления. Делаем вывод о соответствии крепи условиям эксплуатации.
Условие эксплуатации крепи записывается следующим образом
(4)
где - осевое усилие на одну стойку, Н
; Fс – площадь сечения стойки, м2,
; W – момент сопротивления стойки изгибу (
; D = 0,5∙(qк + qп)∙h∙L– боковое усилие на стойку, Н;
- коэффициент продольного изгиба стойки, определяется в зависимости от гибкости стойки λ.
мм (5)
где k – коэффициент, учитывающий способ закрепления стойки; k=1 – оба конца стойки шарнирно закреплены; k = 2 – один – закреплен, другой – свободно нагруженный; k=0,8 – один защемлен, другой – шарнирно закреплен; k=0,65 – оба конца защемлены; - радиус инерции стойки, м;
, при λ > 75,
, при λ ≤ 75.