где L2 – величина заглубления анкеров за контур возможного вывала пород (принимается равной 0,35 м); L3 - длина анкера, выступающего за контур выработки, Lк = 0,05 м; аn = полупролет выработки в проходке, м; h – высота выработки в проходке, м.
- коэффициент, характеризующий устойчивость боков выработки; - коэффициент, характеризующий наклон призмы сползания в боках выработки (принимается по Таблице 12.1. Теория и практика применения анкерной крепи. Автор А.П. Широков. Москва «Недра» 1981 г);φб – угол внутреннего трения (сопротивления) пород в боках выработки; Кк – коэффициент, учитывающий уменьшение прочности пород в кровле выработки (принимается по Таблице 13.1);
fк – коэффициент крепости пород в кровле выработок;
Ксж – коэффициент концентрации сжимающих напряжений на контуре выработки, значение которого принимается по табл. 12.2;
γ – средний удельный вес толщ пород, залегающих над выработкой до поверхности, МН/м3; Н – глубина выработки от поверхности, м;
Кб – коэффициент, учитывающий уменьшение прочности пород в боках выработки, значение которого принимается по Таблице 12.1;
fб – коэффициент крепости пород по М.М. Протодъяконову в боках выработки.
Принимаем длину анкера в кровле Lк = 0,5м.
В связи с тем, что ψ<0, анкерование боков выработки не производится.
Площадь кровли, поддерживаемая одним анкером,
где Fк – площадь кровли, поддерживаемая одним анкером, м2;
Рк – прочность закрепления анкера в шпуре, пробуренном в кровле;
– коэффициент запаса, учитывающий неравномерность распределения загрузки на анкер и возможность пригрузки со стороны вышележащих слоев, принимается равным 4,5;α – угол наклона выработки, градус 00
Расстояние между анкером в ряду:
где Ln – шаг установки анкеров по ширине выработки, м;
Lу – расстояние между рядами анкеров, м, принимается 1,4 м
Число анкеров в ряду
,где Lb=1,33×b=1,33×1,55=2,06м – часть периметра выработки, которая подлежит анкерованию по кровле, м. Где b – ширина выработки вчерне.
Принимается 2 анкера в ряду.
Составление паспорта крепления.
Ширина рассечки в свету:
B = В + 2×m = 950 + 300×2 = 1550мм.
Высота свода рассечки
hо = b/3 = 1550/3 = 520мм.
Высота рассечки вчерне
h2 = h + ho + t = 1320 + 520 + 50 = 1890мм.
Высота стенки рассечки вчерне
h3 = h + t = 1320 + 50 = 1370мм.
Радиус осевой дуги свода рассечки
R =0,692b× = 0,692×1550≈1070мм.
Радиус боковой дуги свода рассечки
r = 0,69×2×b = 0,692×1550≈410мм.
Площадь поперечного сечения рассечки в свету:
Sсв = b(h + 0,26×b) = 1,55×(1,32 + 0,26×1,55)≈2,7м2
Периметр поперечного сечения рассечки в свету:
Р = 2×h + 1,33×b = 2×1,32 + 1,33×1,55=4,7м.
Площадь поперечного сечения рассечки вчерне:
Sвч = b× (h3 + 0,26×b) = 1,55× (1,37 + 0,26×1,55)=2,75м2.
Периметр поперечного сечения рассечки вчерне:
P = 2h× + 1,33×b = 2×1,37 + 1,33×1,55 = 4,8м
Расстояние между анкерами в ряду: b1 = 1200мм.
Расстояние между рядами анкеров: L = 1,4 м
Глубина шпуров для анкеров: l = 500мм.
Диаметр шпуров под анкеры: Æ= 43мм.
Максимальное отставание анкерной крепи от груди забоя принимается 3 м.
Схема к расчету размеров поперечного сечения при использовании скреперного оборудования в выработке прямоугольно-сводчатой формы сечения.
4. РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Взрывчатыми веществами (ВВ) называются взрывчатые химические соединения или механические смеси ряда химических компонентов, которые в своём составе содержат все необходимые химические элементы для реакции взрывного окисления без притока кислорода извне.
Рекомендуемый способ отбойки пород по СНиП при коэффициенте крепости по шкале М.М. Протодьяконова
– взрывание.Взрывание – процесс детонирования зарядов ВВ в заданной последовательности и в заданный момент времени способами, обеспечивающими безопасность взрыва. Для этой цели используют средства взрывания, с помощью которых начальный импульс передаётся заряду ВВ и, таким образом, возбуждается его детонация.
Взрывные работы при проведении горных выработок выполняются в соответствии с паспортом буровзрывных работ, который состоит из схемы расположения шпуров в забое, табличных показателей по шпурам, технико-экономических показателей взрыва и мероприятий по технике безопасности.
Исходными параметрами для составления паспорта БВР является площадь поперечного сечения выработки и глубина шпуров в комплекте.
Одним из критериев эффективности БВР является величина коэффициента использования шпуров (КИШ). Удовлетворительными значениями КИШ можно считать для монолитных скальных пород ХVI-ХХ категорий – 0,75-0,8. При реализации паспорта БВР, совершенствуя схему расположения шпуров и некоторые другие параметры, добиваются, чтобы фактическое значение КИШ было бы не ниже принятого при проектировании.
Исходным параметром при составлении паспорта БВР является глубина шпуров в комплекте. Определим глубину шпуров исходя из заданной скорости проходки:
l= L/(T*к*m*η) =50/(9*1*4*0,85) = 1,6м
где, L=50м- проектная длина рассечки;
T=0,3мес = 9 дней- время, отводимое на проходку выработки;
- число рабочих смен в сутки; - число циклов в каждой смене;η - Коэффициент использования шпуров.
В связи с малой площадью поперечного сечения выработки бурение шпуров в забои осуществляется с помощью переносного перфоратора типа ПП-54. В качестве установочных приспособлений для переносных перфораторов используем колонки ЛКР-У. Для патронов диаметром 32 мм следует применять в качестве породоразрушающего инструмента съёмные коронки ККП-40-25.
Основные параметры буровой коронки ККП 40-25
Типоразмер коронки ККП-40-25
Диаметр, мм 40
Размеры посадочного конуса, мм 25
Высота коронки, мм 75
Масса коронки, кг 0,43
Буровые коронки ККП-40-25 предназначены для бурения шпуров перфораторами ПП-54В1 в крепких средне- и сильнотрещиноватых породах любой абразивности. Тип соединения со штангой – конусное.
Буровые штанги предназначены для передачи буровой коронке энергию удара, крутящего момента и осевого усилия подачи. Буровую штангу для перфораторов изготавливают из шестигранной стали марки 55С2 по ТУ 14-1-681-73 с конусным соединением с коронкой.
Диаметр вписанной в шестигранник окружности составляет 25мм.
Максимальная длина штанги в комплекте должна быть не менее, максимальной глубины шпуров. Для переносных перфораторов применяются шестигранные штанги с осевым отверстием для промывки. Мы выбираем буровые штанги БШ25-1000 длиной 1000мм, и БШ25-2000 длиной 2000мм
Рассчитаем подвигание забоя за цикл (длина уходки):
Длина врубовых шпуров принимается на 15% больше остальных lвр = 1,8м
Проверочный расчёт:
l = lух*к*Т*n = 1,4*1*9*4 = 50,4м
Определим коэффициент крепости горных пород с поправкой проф. Л.И. Барона на их разрушаемость взрывом
fБ =
= 13,7Рассчитаем коэффициенты относительной работоспособности ВВ и учитывающий влияние зажима пород, учитывая, что работоспособность принятого ВВ (Детонит М)
: ;Определяется удельный расход эталонного ВВ на разрушение породы в контурах воронки нормального выброса:
Удельный расход эталонного ВВ по формуле М.М. Протодьяконова:
e - коэффициент работоспособности ВВ.
По формуле Н.М. Покровского определяется количество шпуров в забое:
где
d - диаметр патрона, 0,032м;
- плотность ВВ в патроне;Кз- коэффициент заполнения шпура взрывчатым веществом.
Принимаем 15 шпуров. В связи с тем, что бурение шпуров осуществляется переносными перфораторами в выработке с малой площадью поперечного сечения и в крепких породах, наиболее эффективнее всего применить щелевой вруб, который состоит из 5 шпуров.
В связи с этим принимаем следующее число шпуров в комплекте: врубовых – 5; отбойных – 2, оконтуривающих – 8.
Расход ВВ за цикл
В оконтуривающих и вспомогательных шпурах массу заряда принимаем одинаковой, во врубовых шпурах – на 20% больше.