определить площадь поперечного сечения выработки

Видео:6. Определение характеристик сечения ( практический курс по сопромату )Скачать

Определение размеров поперечного сечения горной выработки

СБОРНИК ЗАДАЧ И МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТА

(55 ч)

По дисциплине«Введение в специальность

(Основы горного дела)»

для студентов специальности

Технология подземной разработки пластовых месторождений,

Технология подземной разработки рудных месторождений

Составитель А.А.Антонов

Санкт-Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

1. РГР № 1«Выбор типового поперечного сечения подземной

Горной выработки»

2. РГР № 2«Расчет основных параметров шахтного поля».

Темы рефератов.

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Расчетно-графическая работа №1

По дисциплине: ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ (ОСНОВЫ

«Выбор типового поперечного сечения подземной

Горной выработки»

Выполнил:студент гр. ТПП (ТПР)__________________/ ./

Проверил: доцент каф РМПИ______________________________/Антонов А.А./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

РГР № 1.

Определение размеров поперечного сечения горной выработки

Цель —развитие практических навыков выполнения укрупнённых расчётов по определению и проверке размеров поперечного сечения выработок при подземной разработке МПИ

Исходные данные:

— мощность пласта (залежи),…………….м;

— угол падения пласта,……………………град;

— тип выработки;…………………………..

— количество воздуха, проходимое по выработке……………. м 3 /с;

— вид крепи выработки …………………………………………;

— число рельсовых путей в выработке ………………………. ;

— тип транспортной машины……………………………………;

В работе требуется:

1. Выбрать типовое поперечное сечение Определить основные параметры поперечного сечения горной выработки (ширина, высота и площадь поперечного сечения в свету и в проходке), удовлетворяющие требования Правил Безопасности (ПБ) по допустимым зазорам для заданного вида транспорта и скорости движения воздуха.

2. Вычертить эскиз поперечного сечения выработки с принятыми параметрами сечения в масштабе 1:50 с указанием конструкции крепи, габаритов размещенного в ней технологического оборудования, фактических зазоров и характерных размеров сечения выработки.

Теоретическое обоснование работы.

Размеры поперечного сечения выработки (ширина, высота и площадь её сечения в свету) определяются:

— видом, числом и габаритами транспортных средств и другого оборудования, размещаемых в ней по технологическому назначению выработки;

— безопасными зазорами между подвижным составом и стенками выработки при эксплуатации выработки;

— допустимой ПБ скоростью движения вентиляционной струи воздуха для данного типа выработки.

Работа выполняется графоаналитическим методом.

Порядок выполнения работы.

1. Минимальная ширины выработки на уровне транспортных средств по условию безопасной эксплуатации транспортных средств:

а. при размещении в выработке одного транспортного средства

, мм

б. при размещении в выработке транспорта разного вида

, мм

в. при размещении в выработке двух рельсовых путей

, мм

m – величина минимально-допустимого зазора между стенкой выработки и транспортным средством, мм;

А — габаритная ширина транспортного средства, мм ;

n — величина минимально-допустимого зазора между транспортными средствами, мм;

b – минимальная ширина свободного прохода для людей на высоте 1,8 м от почвы выработки (трапа или тротуара) в месте прохода, мм

А₁ и А₂ – габаритная ширина транспортных средств 1 и 2, соответственно, мм

Значения параметров А, А₁ и А₂ принимают по технической характеристике транспортного средства из справочников [2, 3, 4].

Величину минимально-допустимых зазоров m и n принимают по ПБ [5, 6]

(Допускается принимать значения параметров m и n по справочному приложению к данной работе)

2. Выбор параметров типового поперечного сечения горной выработки.

По найденному значению В по справочнику [1] выбирают типовое сечение выработки, имеющее равное или ближайшее большее к расчетному значение В_тр на уровне транспортных средств.

Выписывают из справочника основные параметры сечения выработки:

– площадь сечения выработки в проходке — S_пр =……… , м 2 ;

– площадь сечения выработки в свету — S_св =……….. , м 2 ;

— ширина выработки по почве в свету — B_кр =…………, мм;

— ширина выработки по почве в проходке — В_{. пр} =……, мм;

— высота выработки в свету — H_св =……, мм;

— высота выработки в проходке — H_пр =……, мм;

и др. необходимые для вычерчивания поперечного сечения выработки.

(Допускается принимать значения параметров типового сеченияпо справочному приложению к данной работе)

3. Проверка сечение выработки по допустимой скорости движения воздуха

Принятое сечение выработки проверяют по допустимой скорости движения в ней воздуха V_д по формуле:

, м/с

где V_д –допустимая ПБ скорость движения воздуха по выработке заданного типа [5,6], м/с;

V_р — расчетная скорость движения воздуха, м/с;

Q – количество воздуха, проходимое по выработке, м 3 /с;

S_св – принятая площадь типового поперечного сечения выработки в свету (после осадки для податливых крепей), м 2 .

При выполнении условия по допустимой скорости движения воздуха делается заключение о правильности подбора типового сечения выработки.

При расчетной скорости движения воздуха в выработке при принятом типовом сечении большей чем допустимая принимают ближайшее большее типовое сечение и повторяют проверку скорости воздуха при большем сечении выработки. Расчеты повторяют до выполнения требуемого условия и делают заключение о правильности выбора сечения.

4 Графическая часть – чертеж принятого поперечного сечения выработки в масштабе 1:50.

Методические указания к графической части работы.

Формат листа — А4 (писчая бумага или миллиметровка).

Графика – карандашом (под линейку).

Вмещающие породы и пласт (рудное тело) за породным контуром выработки изображать штриховкой под углом 45 0 (плотность штриховки для полезного ископаемого в два раза выше, чем для пустых пород.).

При выборе местоположения подготовительных и нарезных выработок относительно разрабатываемой залежи следует учитывать следующее:

— в тонких жилах штреки проводят так, чтобы жила находилась посередине его сечения при крутом падении и у кровли или у почвы при пологом падении;

— при проведении штреков по контакту с вмещающими породами должно обеспечиваться удобство выпуска руды со стороны лежачего бока залежи.

Эскиз выполнить в соответствии с требованиями ГОСТ 2.851-75, раздел. Общие правила выполнения горных чертежей.

Нанесение размеров выполнить по аналогии с рис.1.

Справочные приложения.

1. Величина минимальных зазоров.

При рельсовом транспорте зазор для прохода людей (с одной стороны выработки) должен быть не менее 700 мм, а с другой – не менее 250 мм при деревянной и металлической рамной крепи и не менее 200 мм при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях.

Зазор между подвижными составами – не менее 0.2 м.

Высота свободного прохода для людей должна быть не менее 1.8 м от тротуара или подошвы выработки.

Высота подвески контактного провода электровозной откатки должна быть не ниже 1.8 м от головки рельса, а в околоствольном дворе не менее 2.0 м.

Минимальная высота выработок в свету не менее 2000 мм от головки рельса.

При использовании самоходного оборудования зазоры между подвижным составом и боками выработок должны приниматься в зависимости от назначения выработки и скорости передвижения машин.

В выработках, предназначенных для транспортирования руды и сообщения с очистными забоями самоходным оборудованием, ширина прохода для людей (b) должна быть не менее 1.2 м, и с противоположной стороны (m) 0.5 м, (рис.3).

При устройстве тротуаров высотой 0.3 м и шириной 0.8 м, или устройства ниш через 25 м со стороны свободного прохода для людей ширина прохода может быть уменьшен до 1.0 м. Ниши при их устройстве должны иметь высоту 1.8 м, ширину 1.2 м, глубину 0.7м.

В погрузочно-доставочных выработках очистных блоков, предназначенных для погрузки руды и доставки её к транспортной выработке, в выработках, находящихся в проходке, а также в подэтажных выработках, предназначенных для бурения шпуров и скважин в очистных забоях, при скорости движения машин не превышающей 10 км/час, при исключении нахождения в таких выработках людей, не связанных с работой машин, должны приниматься зазоры не менее 500 мм с каждой стороны.

В доставочных выработках, предназначенных для доставки в блоки оборудования материалов и людей, при скорости движения машин свыше 10 км/час, должны приниматься зазоры:

— 600 мм с каждой стороны при исключении случаев передвижения людей пешком;

— 1200 мм со стороны прохода для людей и 500 мм с другой стороны, когда передвижение людей пешком не исключается.

Сечения подготовительных выработок (откаточные этажные штреки, ходовые и вентиляционные восстающие, выработки под самоходное оборудование) типизированы.

Минимальные сечения выработок в свету должны быть:

— для откаточных и главных вентиляционных выработок не менее 4 м 2 при деревянных и металлических крепях и не менее 3.5 м 2 при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях при высоте этих выработок в свету не менее 2.0 м от головки рельса;

— для вентиляционных и промежуточных штреков не менее 3-х м 2 при высоте этих выработок в свету не менее 1,8 м;

— для вентиляционных восстающих и сбоек — не менее 1,5 м 2 .

2. Допустимые ПБ скорости движения воздуха в выработке.

3. Параметры типовых сечений выработок.

а. анкерная крепь

Сечения горных выработок прямоугольной формы при анкерной крепи (Таблица 1)

Сечения горных выработок сводчатой формы при анкерной крепи (Таблица 2)

Примечание. * Без учёта канавки, площадь сечения которой составляет 0,1 м 2

б. Рамная крепь

Сечения выработок с пятизвенной арочной податливой крепью (Таблица 3)

Сечения выработок с трёхзвенной арочной податливой крепью (Таблица 4)

Сечения выработок трапециевидной формы с деревянной крепью Таблица 5

Примечание. * Без учёта канавки, сечение которой в проходке составляет 0,1 м 2

в. Выработки, проводимые без крепи или закрепленные набрызг-бетонном и набрызг-бетонном с сеткой

Параметры сечений выработок, проводимых без крепи рассчитывают по следующей схеме

Высота свода выработки

Радиус боковых дуг свода коробового типа

r = 0,262B.

Радиус осевой дуги свода

Высота выработки в проходке

где h_с –высота прямолинейной части боковой стенки выработки, h_c = B

Площадь поперечного сечения выработки, м 2

Сечение выработок под самоходное оборудование

(по атласу «Системы разработки» Гипроруда)

Примечание.S_{св. р} и S _св.о — площадь поперечного сечения в свету расчетная, и принимаемая к расчету (округленная).

Рекомендуемая литература:

1. Справочник по креплению горных выработок./ Гелескул М Н., Хорин В.И. и др. М., Недра, 1972.

2. Справочник. Машины и оборудование для угольных шахт/ под ред. В.И. Хорина.- М., Недра. 1987.

3. Справочник. Подземный транспорт шахт и рудников/ под общ. Ред. Я.Г. Пейсаховича, И.П.Ремизова.-М., Недра 1985

4. Справочник по горнорудному делу/ под ред. В.А.Гребенюка, М., Недра, 1983.

5. ПБ 05-615-03. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. «Российская газета №120/1 от 21 июня 2003.

6. ПБ-03-553-03. Правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом «Российская газета №120/1 от 21 июня 2003.

Таблица исходных данных к РГР 1 для ТПП (Введение в специальность) (Исправленная)

Таблица исходных данных к РГР 1 для ТПР (Введение в специальность). 2009/10

По дисциплине: Введение в специальность (основы горного дела)

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Расчетно-графическое работа №2

«Расчет основных параметров шахтного поля»

Выполнил:студент гр. ТПП (ТПР)_____________________/………………. /

Проверил: доцент каф РМПИ______________________________/Антонов А.А./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

В работе требуется:

1. Определить основные параметры шахты, размеры и балансовые запасы шахтного поля;

2. Уточнить, при необходимости, срок службы шахты.

4. Выполнить в масштабе эскиз геологического разреза месторождения по линии падения свиты пластов; проекции шахтного поля на горизонтальную, а для крутопадающих пластов на вертикальную плоскость; разреза свиты пластов по линии простирания в горизонтальной плоскости

Видео:Определение центра тяжести сложных сечений. Фигуры из ГОСТ.Скачать

Проектирование горно-разведочной выработки

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

В данной работе следовало выбрать сечение с минимально возможным его размером, так как выработка (штрек) не должна будет использована в дальнейшем. Так же следовало пройти ее в максимально короткие сроки. Отсюда величина сечения зависела только лишь от используемого проходческого оборудования, его габаритных размеров.

Срок службы данной выработки ограничен, поэтому целесообразно было использовать трапециевидную форму ( в сечении) и дерево в качестве крепежного материала.

Площадь поперечного сечения определяется по известным формулам:

где S – площадь поперечного сечения, м 2 ;

H – высота выработки, зависит от вертикального размера породопогрузочной машины с поднятым ковшом (H=2450мм);

В₁ и В₂ – ширина выработки соответственно по кровле и по подошве;

В_ср и В_усл — средняя и условная ширина выработки, м – зависти от ширины электропоезда, используемого для откатки породы и от величины зазоров от стенок выработки, необходимых по условиям соблюдения техники безопасности.

х₁ х₂ х₃ и х₄ — вспомогательные размеры выработки, необходимые для расчетов:

х₁ = 1000 х ctg 85 = 90

x₂ = 650 x ctg 85 = 58,5

x₃ = 1450 x ctg 85 = 130,5

x₄ = 1800x ctg 85=162

B₁ = 1950 – (90+58,5) = 1,8 (м)

B₂ = 1950 + (130,5+162) = 2,2 (м)

Находим площадь сечения в свету:

S_вс = 2,4 х 2,0 = 4,9 (м)

Для определения размеров поперечного сечения в проходке необходимо сначала рассчитать поперечные размеры крепи, которые в свою очередь зависят от величины горного давления.

При выборе размеров поперечного сечения были учтены следующие правила безопасности:

1. В выработках, по которым производится механизированная перевозка людей, откатка и доставка грузов расстояния между наиболее выступающей частью подвижного состава и стеной (крепью) должно быть с одной стороны не менее 0,7 м (для свободного прохода людей, с другой стороны не менее 0,25 м. Свободный проход на всем протяжении выработки устраивается с одной стороны.

2. Высота от почвы выработки до головы рельсов для временного пути – 0,2 м.

3. Минимальная высота свободного пространства под пешеходной дорожкой – 1,800 м. Боковые стенки выработки наклонены под углом 85 0 .

Для уборки породы выбрана породопогрузочная машина ППН-1С.

Техническая производительность – 1 м 3 /мин, фронт погрузки – 2,2 м, высота в рабочем положении – 2,250 м.

Для откатки породы:

аккумуляторный электровоз АК2У-600.

и вагонетки типа ВО – 0,8

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА КРЕПЬ ВЫРАБОТКИ.

Величина горного давления рассчитывается по формуле M.М.Протодьяконова : Давление на 1м 2 кровли горизонтальной выработки в Па :

Если породы VII категории, то ?=27000 Н /_M 3 , f=3,4 , тогда

Р=0.33 x 3.4 =4717 (Па)

РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТОК.

Наиболее нагруженная часть в горизонтальной выработке определяется по следующей формуле; при крепления в разбежку:

d = 1,08 3 Ö К_изг (3)

где: а — расстояние между крепленными рамами, м, а=1,5м

В₁ -ширина выработки по кровле, В₁ =1,8м

К_изг -допускаемое напряжение на изгиб для сосны, К_изг = 7,5х10 6 (Па).

d=1,08 3 Ö 7,5х10 6 = 0,19(м)

По конструктивным соображениям толщина стоек принимается равной толщине переклада. Толщину затяжки в метрах при установке крепежных рам вразбежку можно рассчитывать по следующей формуле; для затяжки из досок:

h_д = 1,4 х 10 2 х а х Ö f x К_изг ( 4 )

h_д = 1,4 х 10 2 х 1,5 Ö 3,4х7,5х10 6 = 0,031 (м)

Теперь можно рассчитывать площадь сечения выработки в проходке:

S_вч = Н 1 х 2 ( 5 )

Н 1 = 2,5 + 0,19 + 0,031 = 2,8 ( м )

В₁ 1 = 1,8 + 2 х(0,19 + 0,031) = 2,3( м )

В₂ 1 = 2,2 + 2 х(0,19 + 0,031) = 2,7 ( м )

S_вч = 2,8 х 2 =7,00( м 2 )

1. Характеристика выработки:

а) Форма трапецевидная.

б) Площадь поперечного сечения S_вс =4,9м 2 , S_вч =7,00м 2 .

в) Глубина выработки-150м.

г) Колесно-рельсовый способ откатки электровозом АК2У-600.

д) Тип и емкость откаточного сосуда-ВО-0,8.

2. Характеристика пород:

а) Категория пород по ЕНВ-7

б) Характер и устойчивость: трещиноватые,средней крепости f=3,4, коэффициент разрыхления-1,35, удельный вес в массиве 2600кг/м 3 , не устойчивые.

3. Характеристика крепи:

а) Конструкция-крепежные рамы вразбежку а=1,5м.

б) Материал крепи-сосна, К_изг =7,5*10 6 (Па).

в) Угол наклона стоек-85 0 .

г) Глубина лунок, см-20, со стороны водосточной канавки-30.

д) Затяжка кровли и боков-доски h_а =0,031(м).

Соединение элементов крепи-”встык”,металлическими скобами.

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И СОСТАВЛЕНИЕ ПАСПОРТА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ.

4.1. Выбор бурового оборудования и инструмента

Буровое оборудование выбирают в зависимости от типа проходимой выработки и свойств горных пород. При проходке горизонтальных выработок целесообразны ручные быстроударные перфораторы на пневмоподдержках. Число перфораторов в забое зависит от принятой организации работ и размеров поперечного сечения выработки. На каждую буровую машину должен приходиться участок не менее 80-100см, следовательно, в данном случае используются 2 перфоратора марки ПП36В и 2-е пневмоподдержки П-8. Для бурения шпуров следует применять крестовые (для трещиноватых), армированные твердыми сплавами съемные буровые коронки. Марка сплава -ВК-11.

Диаметр буровой коронки-36мм (диаметр патрона применяемого ВВ-32мм).

Комплект буровых штанг БШ-25 из стали 55С2,.шестигранного сечения.

Забурник имеет наибольший диаметр (Æ 46) буровой колонки, конечный -40мм.

4.2. Выбор способа взрывания, взрывчатых веществ и средств взрывания.

Для повышения эффективности отбойки пород взрывом лучше применить короткозамедленное взрывание (КЗВ). Способ взрывания — электрический, как наиболее доступный и не требующий

Тип применяемого ВВ — аммонит N 6ЖВ длина=250мм, m=200г, Æ 32

Зависит от крепости и обводняемости пород , по которым идет выработка.

4.3. Расчет параметров буровзрывных работ.

Глубина отбойных шпуров в М выбирается исходя из принятой организации работ, ориентировочно.

проходческий цикл должен укладываться в целое число смен (включая перерывы).

Формула ( 7 ) соответствует последовательному выполнению основных проходческих процессов в течении рабочей смены при условии проведения взрывных работ, проветривания забоя и геологического обслуживания в перерыве между рабочими сменами.

Число шпуров для расчетов по формуле (7) определяется по формуле М.М.Протодъяконова:

N_ш = 2,7 х Ö 3,4 х 7,00 = 13 ( шт )

h = 0,9, N_б = 0,051( справочник ), N_уб = 1,3 ( расчетная ), N_кр = 3,29 [ЕНВ], тогда

l_отб = 13 х 0,051 + 0,9 х 7,00 х 1,3 + 0,9 х 3,29 = 2,00 (м )

Глубина врубовых шпуров должна превышать глубину отбойных на 20 %, т. е . l_вр @ 2.2 ( м )

При наклонных врубах эта величина проверяется по формуле:

Применяется клиновой вруб, углами наклона в горизонтальной плоскости 75 0 .

4.4. Расчет заряда и числа шпуров.

Величина заряда на забой (на один цикл ).

где q = удельный расход ВВ , кг/м 3 , определяется по формуле:

q = Q х Ö S_вч ( 10 )

Q- поправочный коэффициент ,учитывающий работоспособность применяемого ВВ

q = 1,4 х Ö 7,00 = 0,97

Q_ц = 0,97 x 7,00 х 2,00 х 0,9 = 12,2 ( кг )

Средняя величина заряда одного шпура:

Окончательно принимаемая величина заряда ВВ в забое выработки , после уточнения величины заряда в каждом шпуре должна удовлетворять условию:

Q 1 _ц = 5 х 0,6 + 8 х 0,52 = 12,02 ( кг ) » 12,00 ( кг )

К заполнения шпура = l_отб = 2,00 = 0,6

4.5. Определение границ опасной зоны.

При взрывании шпуровых зарядов в подземных условиях укрытия располагаются за поворотом выработки или в других (естественных) углублениях, например в разлиновке на расстоянии не менее 75м.

5. ПРОВЕТРИВАНИЕ ВЫРАБОТОК И ВЫБОР

Подземные горизонтальные выработки протяженностью более 10 м должны проветриваться с помощью вентиляторов.

Допуск людей в подземные выработки разрешается после установления в воздухе предельно допустимой концентрации вредных веществ ( ПДК ) :

пыль- (1 – 10) мг/м 3

нормальный состав воздуха: O₂ >= 20% CO₂ 3 /мин свежего воздуха

Q_заб = 6 х n, м 3 /мин ( 11 )

где n- число рабочих

Q_заб = 6 х 2 = 12 ( м 3 /мин )

2. По расходу ВВ:

Qзаб = 30 х v 12,2 х х 750 = 85,6 (м 3 /мин )

3. По выносу пыли:

скорость воздуха в выработке >= 0,35 м/с

Q_заб = 0,35 х S_вч х 60, м 3 /мин ( 13 )

Q_{3 заб} = 0,35 х 7,00 х 60 = 147 ( м 3 /мин )

Принимаем значения Q_заб = 136,5 м 3 /мин.

Ввиду наличия утечек в вентиляционном трубопроводе производительность вентилятора должна быть выше значений, определяемых формулой ( 13 ).

С учетом воздуха.

η_т – коэффициент доставки воздуха, для текстовинитовых труб протяженностью 700м ?_т =0,93 , тогда

Q_в = 0,93 = 158,1 ( м 3 /мин )

Такова должна быть минимальная производительность всасывающего вентилятора. Производительность нагнетающего вентилятора должна быть меньше – 0,7 Q_вс , для того чтобы исключить распространение загрязненного воздуха по всей выработке.

5.4. Определение потерь напора (депрессии) в вентиляционном трубопроводе.

При всасывании воздуха создается пониженное давление, разность которого с атмосферным является депрессией.

Потери напора в Паскалях при транспортировании воздуха по трубам:

где: Q_в – расчетная пр-ть вентилятора м 3 /с

Q_в — Q_в / 60; R₁₀₀ – сопротивление 100-метрового участка трубопровода Н х С 2 /м 3 при диаметре труб d = 300 м R₁₀₀ = 108

R_т =108x 100 = 162

И_т = 162х 2,89 2 х 0,93 = 1258 (Па)

По полученным значениям выбираем необходимый вентилятор – ВМ-3

Нагнетательный вентилятор должен, как уже говорилось иметь меньшую производительност.

Но скорее всего целесообразно использование такого же вентилятора, включая его же на полную мощность. Необходимо проверить соответствия мощности выбранного вентилятора мощности расчетного:

где ? = КПД вентиляционного агрегата

N_в = 1000 x 0,62 = 3.92( кВт)

* Всасывающий вентилятор должен устанавливаться на расстоянии, не менее 10 м от устья выработки, во избежании попадания туда загрязненного воздуха. Воздух должен выходить в направлении основного движения воздуха вне устья выработки. Нагнетательный вентилятор ставится в 50-60 м от забоя.

6.Водоотлив при проходке

При проходке горизонтальных выработок вода самотеком поступает в водоотливные канавки. Для улавливания воды, поступающей из горизонтальных и других подземных выработок , создаются водосборники, емкость которых должна соответствовать четырехчасовому притоку воды.Из водосборников вода стационарными насосами откачивается на поверхность.При отсутствии специального оборудования воду можно удалять в подъемных сосудах, однако этот способ,как правило,значительно снижает темпы проходческих работ.

При проведении горизонтальных выработок породу убирают при помощи породопогрузочных машин.

В горизонтальных выработках с площадью сечения более 5 м 2 основное применение находят малогабаритные погрузочные машины ковшового кипа (ППН-1,ППН-2). При выборе той или иной погрузочной машины учитывают ее габвритные размеры в рабочем положении(высоту подъема ковща).

8. ТРАНСПОРТ И ПОДЪЕМ ПОРОДЫ.

При проходке горизонтальной выработки отбитая порода транспортируется с помощью электровозной откатки в вагонетках. При проходке выработки такой протяженностью наиболее целесообразна электровозная откатка по рельсовому пути. Для того чтобы не увеличивать поперечного сечения выработки нужно использовать аккумуляторный электровоз АК2У-600 и сделать проходку однопутевой.

Для проходческих работ удобны малогабаритные вагонетки с опрокидным кузовом ВО-0,8.

9. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ И СОСТАВЛЕНИЕ ЦИКЛОГРАМЫ ПРОХОДКИ ВЫРАБОТКИ.

Полный комплекс рабочих процессов: уборка породы, бурение шпуров, крепление выработки, взрывание и заряжание, геологическое обслуживание и др, обеспечивающих продвигание выработки на одну заходку ( в нашем случае 1,3 — 1,4м в среднем ), образуют проходческий цикл.

Из-за небольшого размера сечение целесообразно выполнения проходческих процессов последовательно (здесь большое влияние оказывает т. ж. геологическое обслуживание выработки, отнимающее львиную долю времени).

Для необходимости достижения максимальных темпов проходки работы должны вестись круглосуточно. Проходческий цикл должен укладываться в целое число смен, в данном случае — 3 смены, с перерывом по 3 часа между сменами. Для проведения выработки организуется комплексная проходческая бригада из 6-и человек (с учетом возможности их размещения в забое выработки и условий обслуживания соответствующих горных машин, их характеристик). Для ликвидации простоев при совмещении профессий состав звена рекомендуется сохранять постоянным в течении рабочей смены. Определяем затраты времени на отдельные процессы проходческого цикла, выполняемые последовательно. Для большинства рабочих процессов

где: Т_из — время подготовительно-заключительных операций — 0,5 ч.; А — объем работы; N_вр — норма времени, с учетом поправочных коэффициентов; n — число рабочих или число звеньев.

Нормы времени определяются из справочника ЕНВ на геолого-разведочные работы в единицах, соотносящихся с единицами объеме работ.

1. Определение времени необходимого на уборку породы:

А_бур = 5 х 2,2 + 8 х 2.0 = 24

2. Определение времени , необходимого на уборку породы:

Видео:Основы Сопромата. Геометрические характеристики поперечного сеченияСкачать

Общие положения (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7

Рис 2. Поперечное сечение двухпутной и однопутной выработок трапециевидной формы с деревянной крепью и рельсовым транспортом.

Определяем площадь поперечного сечения выработки в свету Sсв, м2

(9)

Величины в ф. 9 подставляются в м.

Определяем проектную /вчерне/ ширину выработки по кровле ,мм

= + 2d + 2δ , (10)

где d – диаметр стойки, принимаемый равным 200 мм;

δ – толщина затяжки, принимаемая равной 50 мм.

Определяем проектную (вчерне) ширину выработки по почве , мм

. (11)

Определяем проектную (вчерне) высоту выработки h3, м

Определяем проектную (вчерне) площадь поперечного сечения выработки Sчер, м2 по формуле

. (13)

Определяем площадь поперечного сечения выработки в проходке Sпр, м2

. (14)

Б. Выработки прямоугольно-сводчатой формы сечения с бетонной (набрызгбетонной) крепью и рельсовым транспортом [8, 16].

Для принятого подвижного состава выбираем из табл. 1 параметры электровоза и вагонетки: ширину А, высоту h и ширину колеи. Выбираем марку настилаемых рельсов и выписываем соответствующие параметры строения рельсового пути: высоту верхнего строения пути hв; высоту балласта hδ; высоту от головок рельсов до балласта ha.

Определяем ширину выработки в свету B, мм по формуле

где m – зазор между стенкой и электровозом, равный 250 мм;

n – ширина прохода, равная 700мм;

p – зазор между составами, равный 200 мм.

Высоту вертикальной стенки от балласта принимаем h1 =1800 мм.

Определяем высоту вертикальной стенки выработки от почвы h2, мм

Принимаем высоту подвески контактного провода hк. п.

Определяем высоту арочного свода h0, мм по формуле

при f h0 = B/3, (18)

Определяем ширину выработки вчерне B1, мм по формуле

где Т – толщина вертикальной стенки крепи, принимаемая 250 мм.

Определяем радиус осевой дуги арочного свода R, мм по формуле

при f R = , (21)

при f > 12 R = . (22)

Определяем радиус боковой дуги арочного свода r, мм

при f r = , (23)

при f > 12 r = . (24)

Определяем площадь поперечного сечения выработки в свету Sсв, м2 по формуле

при f Sсв = В(h1 + 0,26·В), (25)

при f > 12 Sсв = В1(h2 + 0,175·В1). (26)

Величины в ф. 25 и 26 подставляют в м.

Определяем площадь поперечного сечения выработки вчерне Sчер, м2 по формуле

при f , (27)

при f > 12 , (28)

Определяем высоту выработки вчерне H, мм по формуле

где d — толщина свода крепи, принимаемая 200 мм.

Определяем площадь поперечного сечения в проходке Sпр, м2

Sпр=. (30)

Рис 3. Поперечное сечение однопутной и двухпутной выработок прямоугольно-сводчатой формы сечения с бетонной крепью и рельсовым транспортом.

Определяем периметры выработки вчерне Рчер, м по формуле

при f ≤12 Рчер= , (31)

при f >12 Pчер= . (32)

В. Выработки с арочной формой поперечного сечения с металлической податливой крепью из спецпрофиля СВП и рельсовым транспортом [6, 8].

Для принятого подвижного состава выбираем из табл. 1 параметры электровоза и вагонетки: ширину А, высоту h и ширину колеи. Выбираем марку настилаемых рельсов и выписываем параметры строения рельсового пути: высоту верхнего строения пути hв; высоту балласта hб ; высоту от голвок рельсов до балласта hа.

Определяем высоту подвижного состава над уровнем почвы h0, м по формуле

Величины в ф. 33 подставляют в м.

Определяем высоту свободного прохода для людей над почвой hл, м по формуле

где hб — высота балластного слоя, м

Определяем уширения выработки α, м вследствие кривизны стоек по формуле

а1 = (h0 — hс) ·, (35)

а2= (hл — hc) · , (36)

где hс — высота прямой части стойки, равная 1,1 м;

— угол перехода прямой части стойки в кривую, равный 150.

Определяем ширину основания арки Вос, м по формуле

где m – зазор между электровозом и крепью, равный 0,25 м;

p – зазор между электровозами, равный 0,2 м;

n – ширина прохода для людей, равная 0,7 м.

Рис 4. Поперечное сечение двухпутной и однопутной выработок арочной формы с податливой металлической крепью из профиля СВП и рельсовым транспортом.

Из табл. 2 по значению Вос принимаем стандартный профиль арки и выписываем его параметры: номер профиля, ширину арки по почве, площадь поперечного сечения в свету, радиус осевой дуги, высоту от почвы выработки до центра осевой дуги, высоту арки, периметр арки.

Параметры арочной крепи из профиля СВП

Ширина арки по почве, м

Номер профиля арки №

Площадь поперечного сечения арки в свету, м2

Радиус осевой дуги, м

Высота от почвы до центра осевой дуги

Периметр арки, м

Определяем периметр сечения выработки P, м по формуле

где Вос – ширина выбранной арки, м;

hб – толщина балластного слоя, м

Определяем площадь поперечного сечения выработки вчерне Sчер. м2 по формуле

где hпр – высота профиля арки, принимаемая 0,1-0,12 м;

δ – толщина затяжки, принимаемая 0,05 м.

Определяем площадь поперечного сечения выработки в проходке Sпр, м2 по формуле

6. Расчет горного давления

Горное давление на крепь выработки определяем по гипотезе проф. .

Рис 5. Схемы горного давления на различные сечения

Определяем горное давление на 1 м. крепи выработки Р, т/м

Р = , (42)

где α — половина ширины свода (кровли), м;

ƒ – коэффициент крепости пород;

γ – плотность пород, т/м3

7. Расчет элементов крепи

а) Деревянная крепь горизонтальных выработок.

Определяем диаметр верхняка крепежной рамы d, см

, (43)

где α — половина ширины сечения по кровле в свету, см;

γ – плотность горных пород, кг/см3;

L – расстояние между крепежными рамами (шаг крепи), см;

[би] – допускаемое напряжение на изгиб для материала верхняка (дерева), принимаемое равным 60 кг/см.

Диаметр стоек принимают равным диаметру верхняка.

Крепежный лес стандартизован и имеет следующие размеры по диаметру: 16,18,20,24,26,28,30 см.

Расстояние между рамами L (шаг крепи)принимают от 50 до 150 см.

Определяем толщину затяжки δ, см из обаполов по формуле

(44)

б) Бетонная крепь.

Определяем толщину свода d, см при монолитном бетоне по формуле

, (45)

где h0 –высота арочного свода в свету крепи, см;

— половина ширины выработки в свету, см;

ƒ – коэффициент крепости пород;

[бсж] – допускаемое напряжение при сжатии бетона, принимаемое 30кг/см2.

Определяем толщину стен бетонной крепи Т, см по формуле

. (46)

Согласно требованиям СНиП толщина свода d должна быть не менее 200 мм, а толщина стены Т не менее 250 мм.

в) Арочная металлическая податливая крепь из спецпрофиля СВП.

Определяем расстояние между арками L, см по формуле

, (47)

где P – грузоподъемность арки, принимаемая для выработок с площадью сечения в свету до 8 м2 – 4000 кг, от 8до 10 м2 – 5000 кг, свыше 10 м2-6000 кг;

ƒ – коэффициент крепости пород;

α – половина ширины арки, см;

γ – плотность горных пород. кг/см3

г) Штанговая (анкерная) крепь.

Определяем расстояние между штангами в продольном и поперечном направлениях выработки , см по формуле

, (48)

где [бр] – допускаемое напряжение на растяжение стали, принимаемое равным 1400 кг/см2;

s – поперечное сечение штанги в наиболее ослабленном месте, см2;

h – толщина (мощность) стягиваемой кровли, см;

γ – объемный вес стягиваемых пород, кг/см3

Диаметр штанги принимают равным 16÷20 мм. Площадь поперечного сечения штанги S, см2 в наиболее ослабленном месте определяем по формуле

, (49)

где d –принятый диаметр штанги, см.

Определяем длину штанги , см по формуле

=, (50)

где В – ширина выработки в проходке, см;

ƒ – коэффициент крепости пород;

Кш – коэффициент, принимаемый равным 50 см при ширине выработки В 3,5 м.

д) Набрызг-бетонная крепь.

Определяем толщину набрызгбетона δ, см по формуле

, (51)

где — половина ширины выработки в проходке, см;

γ – плотность горных пород, кг/см3;

ƒ – коэффициент крепости пород;

[бр] – допускаемое напряжение на растяжение для набрызгбетона, принимаемое равным 12 кг/см2.

Практически толщина набрызг-бетонной крепи принимается в пределах от 2 до 7 см.

При проведении горизонтальных выработок для бурения шпуров применяют переносные перфораторы, колонковые перфораторы и самоходные бурильные установки [6, 8].

Переносные перфораторы (табл. 3) применяют для бурения прямых и наклонных шпуров с пневмоподдержек (табл. 4). Переносные перфораторы рекомендуются для выработок с площадью поперечного сечения в проходке до 9 м2.

Колонковые перфораторы (табл. 5) применяют для бурения прямых и наклонных шпуров с распорных колонок (табл. 6). В этих перфораторах их перемещение по салазкам на забой и обратно производится посредством автоподатчиков. Колонковые перфораторы рекомендуются для выработок с площадью поперечного сечения в проходке 9-11 м2.

Самоходные бурильные установки (табл. 7) изготовляются на гусеничном, колесно-рельсовом и пневмоколесном ходу. Они имеют пневматический или дизельный привод и оснащены колонковыми перфораторами. Рекомендуются для применения в выработках с площадью поперечного сечения в проходке более 11 м2.

Выбор бурильной машины для бурения шпуров в горизонтальной выработке должен производиться с учетом следующих положений:

— тип бурильной машины должен соответствовать крепости пород в обуреваемом забое;

— размеры зоны бурения должны быть больше или равны высоте и ширине обуреваемого забоя;

— наибольшая длина буримых шпуров по характеристике машины должна быть согласована с максимальной длиной шпуров по расчету;

— ширина бурильной установки не должна быть больше применяемых транспортных средств (электровозов, вагонеток, погрузочных машин).

Для оснащения буров применяют съемные буровые колонки, армированные твердосплавными вставками. В основном применяют две конструкции коронок – долотчатые (КДП) и крестовые (ККП) (табл. 8). При выборе коронок для патронированных ВВ необходимо, чтобы диаметр коронки был на 4-5 мм больше диаметра патрона, а для заряда с насыпным ВВ принимают диаметр коронки 40 мм.

Техническая характеристика переносных перфораторов

🌟 Видео

СЕЧЕНИЯ. СТРАШНЫЙ УРОК | Математика | TutorOnlineСкачать

Пример. Геометрические характеристики плоских сечений. Часть 1Скачать

Геометрия На рисунке изображено поперечное сечение траншеи, которое имеет форму трапеции ВычислитеСкачать

Как определить площадь сечения провода. Выбор провода или кабеля в зависимости от нагрузки.Скачать

Практическое занятие "Геометрические характеристики плоских сечений"Скачать

Введение в лекцию "геометрические характеристики поперечных сечений стержней"Скачать

Как определить сечение провода.Скачать

Геометрические характеристики плоских сеченийСкачать

Статический момент площади сечения (фигуры) относительно осиСкачать

Как определить сечение кабеля?Скачать

как определить сечение проводаСкачать

Что такое площадь. Как найти площадь прямоугольника?Скачать

Как различать периметр и площадь?Скачать

Определение дальности до цели по угловой величинеСкачать

Способы замера расхода воздуха депресии в горных выработках.Скачать

Как определить сечение жилы провода?Скачать