Расчет сечения подземной горной выработки

Задание: рассчитать сечение подземной горной выработки

Исходные данные:

1. Название выработки – штрек двухпутный.

2. Применяемое оборудование электровоз 4КР, вагонетки ВО-0,8

3. Форма сечения выработки – трапециевидная

4. Вид крепления – НДО (деревянная)

Штрек – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая по простиранию рудного тела. Штреки бывают разведочные и эксплуатационные, а также откачные, вентиляционные и водоотливные, рудные и полевые.

Размеры поперечного сечения горизонтальных горных выработок в свету зависят от её назначения и определяются, исходя из габаритов подвижного состава и располагаемого в выработке оборудования, обеспечение пропуска требуемого количества воздуха, зазоров между выступающими частями подвижного состава и крепью, предусмотренные Правилами безопасности, числа прокладываемых в выработке рельсовых путей и способа передвижения людей.

В нашем случае мы проектируем горизонтальную выработку с рельсовым видом транспорта, поэтому в соответствии с Правилами безопасности минимальная величина свободного прохода 0,7 м, а минимальная величина зазора 0,25 метров.

Указанная ширина свободного прохода для людей и зазоров должна быть выдержана по высоте выработки не менее 1,8 м от почвы (тротуара). Проходы для людей на всём протяжении выработок должны устраиваться с одной и той же стороны.

Площадь поперечного сечения в свету – это площадь по внутреннему контуру установленной в выработке крепи и верху балластного слоя (проезжей части).

Площадь поперечного сечения вчерне – это площадь по наружному контуру крепи и почве выработки. Формы выработки принимается трапециевидной.

Техническая характеристика электровоза 4КР

Сцепной вес, кН	40
Ширина колеи, мм	600
Двигатели: тип	ЭДЗ-11
количество, шт	2
напряжение, В	250
мощность, кВт	2´10,2
Сила тока: в длительном режиме, А	22
в часовом режиме, А	50
Тяговое усилие: в длительном режиме, кН	2
в часовом режиме, кН	9
Скорость движения: в длительном режиме, км/ч	7,5
в часовом режиме, км/ч	5
Жесткая база, м	0,9
Габариты: мм длина	3120
ширина	1300
высота	1515

Техническая характеристика вагонетки ВО-0,8

Вместимость кузова, м3	0,8
Ширина колеи, мм	600
Жесткая база, м	0,6
Габариты: мм длина	1900
ширина	1000
высота	1250
Масса, кг	700

1. Расчет сечения выработки в свету

1.1 Ширина выработки по почве в свету

В₁ = 2 В_О + m + n + р + 2*(h_Р + h_О)*tg (90 – a) = 4,2м

В_О – наибольший габарит оборудования по ширине, 1,3м

m – ширина прохода для людей, 0,7м

n – зазор между оборудованием и боком выработки, 0,25м

р – зазор между составами, 0,2м

h_Р – высота рельсового пути, 0,35м

h_О – высота оборудования, 1,5м

a - угол наклона борта выработки, 83⁰

1.2 Высота выработки в свету

H_СВ = h_К + h_Р + h_З = 2,4м

h_К – высота контактного провода от уровня головки рельс, 1,8м

h_З – зазор между контактным проводом и кровлей выработки, 0,25м

1.3 Ширина выработки по кровле в свету

В₂ = В₁ – 2 H_СВ*tg (90 – a) = 3,6м

1.4 Сечение выработки в свету

S_СВ = (В₁ + В₂)* H_СВ/2 = 9,4м²

2. Расчет сечения выработки вчерне

2.1 Ширина выработки по почве вчерне

В₃ = В₁ + 2*(d_CТ + h_З) = 4,72м

d_СТ –диаметр стойки, 0,22м

h₁ – толщина затяжки, 0,04м

2.2 Высота выработки в вчерне

H_ВЧ = H_СВ + d_C + h_З = 2,66м

d_СТ –диаметр верхняка, 0,22м

h₁ – толщина затяжки, 0,04м

2.3 Ширина выработки по кровле вчерне

В₄ = В₂ + 2*(d_CТ + h_З) = 4,12м

2.4 Сечение выработки в свету

S_ВЧ = (В₃ + В₄)* H_ВЧ/2 = 11,8м²