Смекни!
smekni.com

Проект проведения подземной горной выработки (стр. 3 из 10)

Расчет прочных размеров крепи

С учетом горно-геологических условий и имеющихся материалов применяем металлическую распорную анкерную крепь АР-1. Анкерная крепь АР-1 состоит из штанги со вставленным в прорезь и заваренным в ней клином , двух полумуфт, опорной плиты и натяжной гайки. Применяется в породах с крепостью более f=12.

Все расчеты прочности закрепления в шпуре анкерной крепи произведены по формулам из справочника «Теория и практика применения анкерной крепи» Автор А.П. Широков. Москва «Недра» 1981г.

где,

ц – угол трения пород, 30град

D – диаметр распорной муфты, 32см

h – высота распорной муфты, 30см

усж – предел прочности породы на сжатие

б – половина угла симметричного клина, 2град

р1 – угол трения стали по стали,0,2град

Необходимая длина анкер Lа в кровле и высота возможного вывала пород выработки находится из выражений:

Lа = b+ L2 + L3=0,1+0,35+0,05=0,5м;

м

где L2 – величина заглубления анкеров за контур возможного вывала пород (принимается равной 0,35м); L3 - длина анкера, выступающего за контур выработки, Lк = 0,05м; 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); цб – 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; г – 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 Табл.12.1

Принимаем длину анкера в кровле Lк = 0,5м.

В связи с тем, что ш<0, анкерование боков выработки не производится

Площадь кровли, поддерживаемая одним анкером,

м2

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; б – угол наклона выработки, градус 00

Расстояние между анкерами в ряду:

м

где Ln – шаг установки анкеров по ширине выработки, м;

Lу – расстояние между рядами анкеров, м, принимается 1,5м

Число анкеров в ряду:

где Lb=1,33×b=1,33×3,25=4,32м – часть периметра выработки, которая подлежит анкерованию по кровле, м. Где b – ширина выработки вчерне.

Принимается 3 анкера в ряду.

На основании полученных данных составляется паспорт крепления разведочной выработки, который наряду с другими важнейшими документами, является документом в соответствии с которым осуществляется проходка выработки. Он содержит все необходимые сведения о конструкции крепи и материалах, из которых она изготавливается, способе её возведения и оборудовании, которое при этом применяется.

Составление паспорта крепления

I. Характеристика выработки

1. Форма поперечного сечения – прямоугольно-сводчатая

2. Сечение выработки Sвч= 8,5м2; Sсв=8,3м2

3. Размеры сечения вчерне: ширина – 3450мм, высота – 2700мм, радиус осевой дуги – 3120мм, радиус боковой дуги – 590мм

4. Протяженность выработки – 380м

5. Периметр поперечного сечения вчерне P=2hб+1,33×b = 2×1,85 + 1,33×3,45 = 8,3м

II. Характеристика горных пород

1. Категория по буримости – XVIII

2. Коэффициент крепости – 15

3. Характеристика устойчивости – устойчивые

III. Характеристика крепи

1. Крепление – анкерная крепь по кровле

2. Конструкция – распорная анкерная крепь АР-1

3. Материал крепи – металл

4. Расстояние между анкерами в ряду –1,45м

5. Расстояние между рядами анкеров – 1,5м

6. Диаметр анкера – 32мм, диаметр шпура – 40мм

7. Длина анкера – 0,5м, глубина шпура – 0,5м

8. Расход крепи на 1пм – 2шт

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.

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 пород ХV-ХХ категорий – 0,75-0,9. При реализации паспорта БВР, совершенствуя схему расположения шпуров и некоторые другие параметры, добиваются, чтобы фактическое значение КИШ было бы не ниже принятого при проектировании.

Современный ассортимент выпускаемых взрывчатых веществ по своей номенклатуре и качеству соответствуют самым разнообразным горнотехническим условиям при проведении горноразведочных выработок. На выбор ВВ особое влияние оказывают крепость пород и их обводненность, способ заряжания шпуров. Выбор средств инициирования зависит от принятого способа взрывания зарядов. Для нашего случая мы выбираем взрывчатые вещества Nobelit 216Z, который производится Навоийским горно-металлургическим комбинатом

Nobelit 216Z – предназначен для ведения взрывных работ на земной поверхности, а также на подземных работах, кроме шахт опасных по взрыву угольной пыли или горному удару.

Состав Nobelit 216Z:

Наименование компонентов Массовая доля, %
1. Аммиачная селитра, жидкая 82% 44,6
2. Аммиачная селитра (гранулированная) пористая 38,6
3. Нитрат натрия NaNO3 (SN pril) 9,5
4. Масло индустриальное 1,2
5. Тиомечевина 0,2
6. Воск 2
7. Парафин 2
8. Нитрат натрия (раствор) 0,3
9. Уксусная кислота (раствор) 0,18
10. Натриевый щелок NaOН (раствор) 0,14
11. Эмульгатор марки DN 2000 1,2
12. Вода 0

Техническая характеристика Nobelit 216Z

Показатель Ед. изм Значение
Теплота взрыва кДж/кг 3191
Объем газообразных продуктов взрыва л/кг 929
Кислородный баланс % -0,92
Удельная энергия кДж/кг 792
Работоспособность См3 360
Плотность г/см3 1,15
Водоустойчивость Не ограничена
Чувствительность к удару и трению Не чувствителен
Скорость детонации км/с 3,5
Материал оболочки патрона Полиэтилен
Диаметр мм 36
Масса Грамм 600
Длина мм 500
Технология ORICA
Изготовитель г.Зарафшан. завод ЭВВ НГМК

Определим глубину шпуров исходя из заданной скорости проходки:

l= L/(T*к*m*з) =380/(61*1*3*0,85) » 2,45м, где

L=380м- проектная длина штрека;

T= 2мес = 61дней- время, отводимое на проходку выработки;
m = 3 - число рабочих смен в сутки;

- число циклов в каждой смене;

з - коэффициент использования шпуров.

Для патронов диаметром 36мм следует применять в качестве породоразрушающего инструмента съёмные коронки КДП-40-25. Марка твёрдого сплава ВК – 15 или ВК – 11В.