Расчет элементов крепи горной выработки

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-петербургский Государственный Горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема:                    Расчет элементов крепи горной выработки

Выполнил: ст. гр. ТПП-99-1___________Абдулин  А.Н.

Оценка__________

Дата_____________

Проверил: доц. ______________________Яковлев А.А.

Санкт-Петербург

2001

Оглавление

Задание.............................................................................................................................................. 2

Исходные данные............................................................................................................................ 3

1.Построение расчетной схемы...................................................................................................... 4

2.Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов................................................. 6

3. Расчет элементов крепи на прочность по наибольшим нормальным напряжениям............ 9

4. Построение главных площадок и определение главных напряжений в массиве................ 9

Список используемой литературы............................................................................................... 10

Задание

В данной курсовой работе для расчета элементов крепи горных выработок на прочность, жесткость и устойчивость необходимо выполнить следующее:

1.  Построить расчетную схему крепи;

2.  Построить эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и определить перемещение упругой лини балки (плоский изгиб);

3.  Проверить прочность элементов крепи по нормальным напряжениям;

4.  Построить главные площадки и определить главные напряжения в массиве.

Исходные данные

Исходными данными для проекта являются:

Вид расчетной схемы крепи

Рис. 1. Вид расчетной схемы.

Вертикальная составляющая внешней нагрузки на крепь в виде горного давления       q₁ = 3800 Н/м;

Горизонтальная составляющая внешней нагрузки на крепь в виде горного давления  q₂ = 1400 Н/м;

Угол наклона боковых стоек α = 70 град.

Величины сосредоточенных сил Р = Р₁ = Р₂ = 300 кН;

Координаты приложения сил d = 2,05 м;

Пролет выработки l₁ = 4,2 м;

Длина боковой стенки l₃ = 3,5 м;

Ширина стойки крепи b = 0,18 м;

Угол разворота элемента крепи φ = 8 град;

Коэффициент запаса n = 2.

Высота крепи h=      м.

1.  Построение расчетной схемы

Рассчитаем длину элемента l₂:

l₂ = l₁ + 2*l₃ * cos α = 4.2 + 2*3,5*cos 70⁰ =  6.6 м.

Внешнюю нагрузку, действующую на крепь, будем считать заданной на достаточном удалении от выработки в виде горного давления с интенсивностями q₁ и q₂.

Силы Р₁ и Р₂ схематично изображают вес оборудования, размещенного в выработке. При построении расчетной схемы примем гипотезу о неподвижности узлов крепи в точках А, В в вертикальном направлении (рис.2). Каждый элемент крепи АВ, ВD, DC,AC в этом случае представляет собой балку на подвижных или неподвижных шарнирных опорах, причем перемещения опор А и В по горизонтали равны по величине и противоположны по направлению; перемещения опор C и D равны нулю.