7. Технико-экономическое сравнение вариантов крепи однопутного пластового уклона

Стоимость крепежных материалов приведена в табл. 1, а стоимость возведения крепи в табл. 2.

Таблица 1 – Стоимость крепежных материалов

Наименование материала	Ед. - изм.	Потребное количество материала на 1 м	Стоимость материала, руб.
			единицы	общая
Крепь КМП-А3
Рама из СВП-27	рама	2,214	14448,00	31987,87
Решетчатая затяжка 0,7×1,1 м	шт.	29	173,00	5017,00
Всего:				37004,87
Комбинированная крепь
Рама из СВП-27	рама	0,5	14448,00	7224,00
Анкер сталеполимерный	комплект (стержень, шайба и гайка)
в кровле l= 1,6 м		3	243,00	729,00
в боках l= 3,8 м		18	400,00	7200,00
Ампула для сталеполимерных анкеров длиной 350 мм	шт.	21	36,00	756,00
Решетчатая затяжка 0,7×1,1 м	шт.	29	173,00	5017,00
Всего:				20926,00

Таблица 2 – Стоимость возведения крепи

Наименование работ	Ед.-изм.	Объем работ	Расценка, руб.	Общая стоимость работ, руб.
КМП-А3
Установка рам с перетяжкой кровли и боков с решетчатыми затяжками	рама	2,214	17,39·80,24=1395,37	3089,35
Всего:				3089,35
Комбинированная крепь
Установка рам с перетяжкой кровли и боков с решетчатыми затяжками	рама	0,5	17,39·80,24 = 1395,37	697,68
Установка анкерной крепи	штанга
в кровле l= 1,6 м		3	17,39·1,32 = 22,95	68,85
в боках l= 3,8 м		18	17,39·2,58 = 44,86	807,48
Всего:				1574,01

Суммарные затраты на крепления 1 м однопутного пластового уклона определяются по формуле

_,

где – стоимость крепежных материалов, руб.;

– стоимость возведения крепи, руб.

Суммарные затраты на возведение Крепи КМП-А3

руб.

Суммарные затраты на возведение комбинированной крепи

руб.

В связи с наименьшей стоимостью крепления, принимается комбинированная крепь. Комбинированная крепь дешевле металлической арочной крепи на 43,88%.

На рисунке 2, 3 и 4 представлены поперечное сечение однопутного пластового уклона, продольный и поперечный разрезы.

Рисунок 2 – Поперечное сечение однопутного пластового уклона

Рисунок 3 – Продольный разрез однопутного пластового уклона

Рисунок 4 – Поперечный разрез однопутного пластового уклона

8. Расчет комбинированной крепи однопутного пластового уклона

   1. Расчет металлической двухшарнирной арочной крепи

      1. Определение внутренних усилийM,n,q

Металлическая арочная трехзвенная крепь КМП-А3 из спецпрофиля в расчетном отношении представляет один раз статически неопределимую систему.

При вертикальном расположении стоек и симметричной нагрузке на крепь изгибающие моменты, продольные и поперечные силы в произвольном сечении арки рассчитываются по формулам

где – изгибающий момент от внешних сил в основной системе, кН∙м;

φ – угол между касательной в точке соответствующего сечения и горизонтальной осью выработки, град;

– высота прямолинейной части стойки,м;

– радиус верхняка,м;

Х₁– горизонтальная реакция в опорных шарнирах крепи (единичная сила), которая определяется из выражения

-0,335 кН.

Результаты расчета внутренних усилий приведены в табл. 3

Таблица 3 – Внутренние усилия крепи на криволинейном участке

Внутренние усилия	Угол φ, град
	90	75	60	45	30	15	0
M, кН·м	5,24	3,84	0,16	-4,34	-7,71	-8,07	-4,19
N, кН	34,13	35,51	39,21	44,07	48,50	50,94	50,30
Q, кН	0	-3,81	-7,06	-9,32	-10,35	-10,16	-8,97

Внутренние усилия в произвольном сечении прямолинейного участка стойки определяются из выражений

где – расстояние от шарнирной опоры до произвольного сечения в стойке, в котором определяюти, м;

– полупролет арки,м.

Таблица 4 – Внутренние усилия в крепи на прямолинейном участке

Внутренние усилия	Расстояние от шарнира, м
	0	0,3	0,6	0,9
M, кН·м	0,00	-0,53	-1,93	-4,19
N, кН	50,30	50,30	50,30	50,30
Q, кН	-0,33	-3,21	-6,09	-8,97

На рисунках5, 6 и 7 приведены эпюр внутренних усилий крепи.

Рисунок 5 – Эпюр изгибающих моментов М в двухшарнирной арочной крепи

Рисунок 6 – Эпюр продольных сил Nв двухшарнирной арочной крепи

Рисунок 7 – Эпюр поперечных сил Qв двухшарнирной арочной крепи