R - расчетное сопротивление изгибу прокатной стали может быть принято 230 МПа (2300кг/см2)

L - шаг крепи принимается 0,33; 0,5; 0,75; 1.

Таблица 2.3.

На основании полученного значения выбирается тип спецпрофиля.

СВП-22 с моментом сопротивления Wпр= 93,36 и площадью поперечного сечения Fпр=27,91см2 с шагом крепи 1 м. Мы выбрали этот тип спецпрофиля и шаг крепления исходя из уравнения.

15*107≤23*107

Арочные податливые трехзвенные металлические крепи являются наиболее распространенным видом крепи горизонтальных и наклонных горных выработок. Арка состоит из трех звеньев: двух стоек и верхняка.

3. Расчет бетонной крепи.

Расчет параметров бетонной крепи, производится по тем же самым параметрам что и для расчета арочной металлической крепи, однако сама бетонная крепь имеет ряд конструктивных отличий от металлической крепи рассчитанной выше. Схема бетонной крепи показана на рисунке 3.1

Полученные выше данные о вертикальном и горизонтальном давлении должны быть использованы при расчете прочностных характеристик бетонной крепи с использованием ПЭВМ. Для проведения расчета в программу должны быть введены следующие данные:

Высота свода в свету может приниматься по СНиП:

h0=В/3

где В - ширина выработки в проходке.

h0 =5700/3=1900мм

Для определения толщины свода в замке можно воспользоваться формулой С.С. Давыдова:

где L0 - полупролет выработки, м;

f - коэффициент крепости пород по Протодьяконову.

м

Толщина свода в пяте:

dп= (1,25-1,50) d0

dп = 1,35*0,25=0,325 м

Толщина стен:

с = (1,00-2,00) dп

с = 1,5*0,325=0,49 м

Для проведения расчета в программу должны быть введены следующие данные:

Количество элементов крепи (обычно прямолинейный элемент, малый радиус, большой радиус). Для упрощения можно принять прямолинейный элемент и большой радиус.

Вертикальную и горизонтальную нагрузки на крепь.

Координату Х крайней нижней (левой) точки каждого элемента

Координату У крайней нижней (левой) точки каждого элемента

Х1=В/2; У1=1,8+В/3;

Х1=5,7/2=2,85 м; У1=1,8+5,7/3=3,7 м

Х2=В/2; У2=В/3;

Х2=5,7/2=2,85 м; У2=5,7/3=1,9 м

Х3=0,383*В; У3=0,115*В;

Х3=0,383*5,7=2,18 м; У3=0,115*5,7=0,65 м

Радиус кривизны в метрах (для прямолинейного участка = 100)

Для малого радиуса r=0,262*В; R=0,692*В

r=0,262*5,7=1,49м; R=0,692*5,7=3,9м.

Количество участков разбиения элементов:

- для прямолинейной части (четное число) 4-8

- для криволинейной части (четное число) 4-10, принимается из условия удобства разбиения криволинейной части на углы по которым откладываются полученные нагрузки.

Относительную жесткость элемента (в случае одинаковой толщины крепи равна 1)

Так как при расчете принимаются симметричные боковые и вертикальная нагрузка относительно оси Y, то для определения внутренних усилий в крепи достаточно ввести координаты X и Y только одной половины контура выработки.

Расчет сводится к определению изгибающих моментов, поперечных и продольных сил, положения кривой давления в сечении свода и при необходимости корректировки геометрической формы и размеров свода.

Выделенная из свода арка единичной ширины является бесшарнирной.

Полученные результаты расчета содержат значения изгибающих моментов и продольных сил в каждой заданной точке крепи. На основании данных значений производится расчет бетонной крепи в следующей последовательности.

Таблица 3.1. - Расчет бетонной крепи на ЭВМ

Nэл Х Y R NJ EI

1 2,85 3,70 100 4 1

2 2,85 1,90 1.49 4 1

3 2,18 0,66 3.94 4 1

i= x [i] = y [i] = M [i] = N1 [i] = N2 [i] =