Практическое занятие №1
.docРасчет поперечного сечения выработки с арочной металлической крепью из СВП.
Расчет производится графоаналитическим методом, сущность которого состоит в следующем. На бумагу в определенном масштабе на уровне 1,8 м от балласта наносят максимальные размеры принятого оборудования, минимальные зазоры и расстояния между оборудованием. Затем находят ширину выработки на уровне подвижного состава с учетом длины прямолинейной части стойки hс и ее кривизны.
Положение вертикальной оси определяют путем деления ширины выработки пополам, а затем графически определяют радиус дуги стойки, учитывая, что центр окружности находится от почвы выработки на высоте hс. Также графически находят величину смещения центра радиуса дуги стойки от оси выработки сц и центральный угол дуги стойки β0. Найденные графически размеры согласовываются с параметрами типовой арочной крепи по унифицированным сечениям. Все остальные размеры определяются по расчетным формулам.
Пример. Определить размеры поперечного сечения двухпутевой выработки с арочной податливой крепью на прямолинейном участке при откатке грузов в вагонетках ВГ-3,3 аккумуляторным электровозом (А=1350 мм, h=1550 мм). Крепь КМП-А3 из СВП. Шахта II категории по газу. По выработке должно поступать Q=40 м3/с воздуха.
Решение.
1. Определение величины прохода для людей и зазоры на высоте подвижного состава производится по формулам:
где hл – высота прохода для людей от уровня балласта, 1,8 м;
α = 10-200 – угол перехода прямой части стойки в кривую;
m и n – зазор между подвижным составом и крепью и величина прохода для людей (ПБ).
2. Ширину выработки в свету на высоте верхней кромки подвижного состава определяют по формуле:
где А – ширина подвижного состава в наиболее выступающей части, м;
р – зазор между встречными подвижными составами, м.
3. Графически определяется положение вертикальной оси выработки и уровень почвы. Ось находится посередине ширины, а почва отстоит от уровня головки рельсов на высоту верхнего строения рельсового пути.
где hб – толщина балластного слоя, hб=200 мм при рельсах Р-33, hб=190 мм при рельсах Р-24, hб=180 мм при рельсах Р-18;
hр – расстояние от балласта до уровня головки рельсов, hр=190 мм при рельсах Р-33, hб=160 мм при рельсах Р-24, hб=140 мм при рельсах Р-18;
4. Для дальнейших построений исходными величинами являются высота прямолинейной части стойки hс, величина смещения центра радиуса дуги стойки от оси выработки сц, а также центральный угол дуги стойки β0, которые можно принять по таблицам в зависимости от ширины арки.
Таблица – Параметры арочной податливой крепи
Тип спецпрофиля СВП |
Sсв после осадки, м2 |
Sсв до осадки, м2 |
Ширина арки до осадки, м |
Высота арки до осадки, м |
Радиус дуги верхняка, м |
Радиус дуги стойки, м |
Центральный угол дуги стойки, град |
Длина прямой части стойки, м |
Смещение радиуса дуги стойки от оси выработки, м |
Периметр арки до осадки, м |
17 |
6 |
6,4 |
2,95 |
2,68 |
1,45 |
1,65 |
38049/ |
0,8 |
0,177 |
9,62 |
17 |
6,7 |
7,3 |
3,27 |
2,76 |
1,65 |
1,65 |
38049/ |
1,1 |
0,016 |
10,5 |
22 |
8 |
8,5 |
3,57 |
3,01 |
1,65 |
2,11 |
490 |
1,0 |
0,326 |
11,27 |
22 |
9,8 |
10,4 |
4,18 |
3,13 |
2,11 |
2,11 |
490 |
1,0 |
0,018 |
12,41 |
27 |
12,2 |
12,8 |
4,75 |
3,44 |
2,32 |
2,62 |
41041/ |
0,9 |
0,246 |
13,91 |
27 |
13,8 |
14,5 |
5,2 |
3,55 |
2,62 |
2,62 |
41041/ |
0,9 |
0,02 |
14,84 |
27 |
16,4 |
17,3 |
5,44 |
3,97 |
2,74 |
2,74 |
54016/ |
1,2 |
0,02 |
16,04 |
Принимаем hс=1м, сц=0,018 м, β0=490.
5. Далее графически или путем расчета по приближенным формулам определяем радиус дуги стойки R:
6. Радиус дуги верхняка:
где hфл – высота фланца (23 мм для СВП-17, 26 мм для СВП-22, 29 мм для СВП-27).
7. Высота от почвы выработки до центра радиуса дуги верхняка:
8. Ширина в свету на уровне почвы выработки:
9. Высота выработки в свету от почвы:
10. Площадь поперечного сечения выработки в свету до осадки:
11. Площадь поперечного сечения выработки в свету после осадки:
12. Периметр выработки в свету:
13. Ширина выработки вчерне на уровне высоты подвижного состава:
где hсп – высота профиля (93 мм для СВП-17, 110 мм для СВП-22, 123 мм для СВП-27);
hзт – толщина затяжки, hзт=30-50 мм;
- горизонтальное сдвижение пород в боках выработки, принимается по данным расчета или практики. В зоне влияния очистных работ для данной крепи =200 мм, в зоне установившегося горного давления =75 мм.
14. Высота выработки вчерне:
15. Площадь поперечного сечения выработки вчерне:
16. Площадь поперечного сечения выработки в проходке:
Таблица
Допустимое увеличение сечения по СНиПу «Правила приемки и производства работ» при буровзрывном способе проведения выработки
Поперечное сечение выработки вчерне, м2 |
Допустимое увеличение, % при категории |
||
II-IV (1-1.5) |
V-VII (1.5-4) |
IX-XI (10-20) |
|
До 8 |
5 |
10 |
12 |
От 8 до 15 |
4 |
8 |
10 |
Более 15 |
3 |
5 |
7 |
17. Проверка площади поперечного сечения по допустимой скорости движения воздуха: