Определение общего усилия и числа щитовых домкратов

 

Общие усилия щитовых домкратов, кН:

                                              (1)

Где –1,3–1,5– коэффициент запаса, учитывающий необходимость отключение части домкратов при движения щита на кривой и корректировки его положения относительно оси тоннеля;

W– общее сопротивления передвижения щита, кН

                                 (2)

Где  – лобовое сопротивление внедрению головной части щита в забой, кН;

 – сопротивление породы по нагруженной поверхности щита кН;

 – сопротивление трения обделки по внутренней поверхности оболочки щита, кН;

– сопротивление трения перемещаемого совместно с щитом технологического комплекса, кН.

Получаем:

Общие усилие щитовых домкратов по формуле (1) кН равно:

Сопротивление определяют в зависимости от технологии проходки;

При временном креплении лба забоя забойными домкратами:

= 50= 250кН                               (3)

Где  – количество включённых в работу забойных домкратов;

= 50 –Усилие забойного домкрата, передающееся забой;

Сопротивление в общем случае зависит от трения сцеплении породы по наружной поверхности щита и обжатия породы при отклонении оси щита от оси тоннеля:

(4)

Сопротивление породы по наружной поверхности щита по формуле (4) будет равно:

Где =0,5–коэффициент трения породы по стали;

– соответственно вертикальные и горизонтальные горные давления, кН/м²;

– вес щита, кН;

– Удельное сцепление между породой и наружной поверхностью щита, для песчаных пород, с₁=0,005;

=0,2 – коэффициент, учитывающий ослабление бытового напряжённого состояния породы массива при проходке;

– приведенный коэффициент упругого отпора породы с учетом диаметра щита, кН/м³;

k – коэффициент упругого отпора породы (Данные из курсового проектирование) кН/м³;

;

 – величина обжатия породы боковой поверхности щита, определяемая по эмпирической формуле через коэффициент крепости f,м:

·  при 0,3≤ f <1,5;

· , при f ≥ 1,5

Сопротивление трения между обделкой и оболочки щита:

                         (5)

Где  – коэффициент трения пары материал обделки сталь – 0,5;

Y₂ – Вес участка обделки, расположенного на оболочке щита, кН;

Сопротивление перемещению технологического комплекса по обделки:

                 ( 6)

Где к_м=2 – коэффициент местных сопротивлений;

Y₃ – вес той части комплекса, которая передвигается вместе с щитом, кН.

Вычислив общие сопротивление W и суммарное усилие щитовых домкратов P_щ, определяем наиболее усилие одного домкрата:

                                     (7)

Где  число щитовых домкратов, назначаемое конструктивно по условию возможности их размещения в опорном кольце щита.

При среднем диаметре щита число щитовых домкратов =16 24.