Задание 3 > Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи. 4 Расчет площади поперечного сечения. 5 (стр. 1 из 5)

В данной курсовом проекте мы учились составлять технологический проект для проведения горизонтальных подземных горных выработок. Это необходимо для понимания процесса проведения данных работ, в случае если в дальнейшим придется иметь дела с работами данного уровня.

3. Задание

Задание №38

На курсовое проектирование.

Разработать технологический проект проходки разведочной выработки для следующих условий (коэффициенты даны для горной породы):

Наименование выработки – штрек.

Горные породы – минерализованные песчаники.

Категория по трещиноватости – 2

Коэффициент крепости по Протодьяконову – 14

Коэффициент Пуассона – 0,3

Коэффициент длительной прочности – 0,85

Коэффициент структуры – 1,25

Объемная масса, т/м³ – 2,25

Проектная протяженность, м - 260

Глубина заложения выработки, м – 300

Планируемый срок выполнения работ, мес – 2

На предприятии имеется следующее горнопроходческое оборудование:

1. различные буровые машины и инструменты для бурения шпуров.

2. породопогрузочная машина ППН 2

3. перегружатель УПЛ 1

4. рудничный электровоз 5 АВР 2

5. рудничные вагонетки УВО 0.8

Дополнительные условия:

1. породы обводнены.

2. бурение шпуров осуществляется переносными перфораторами.

3. в качетве ВВ используется Порэмит-8А в патронах диаметром 32, 36 и 45 мм, массой соответственно 0,2, 0,3 и 0,5 кг с коэффициентом работоспособности относительно Аммонит №6-ЖВ равным 1.06. Плотность ВВ в патронах 1,15 г/см³.

4. Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи.

Форма поперечного сечения выработки выбирается с учетом конструкции и материала крепи, которые в свою очередь, определяются устойчивостью пород в боках и кровле выработки. Необходимыми исходными данными для оценки устойчивости контура сечения являются:

коэффициент крепости по М.М.Протодьяконову

=14

объемная плотность пород

=2250 (кг/м³)

глубина заложения выработки

= 300 (м)

коэффициент длительности прочности массива пород

=0,85

коэффициент Пуассона

=0,3

Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи производится в следующем порядке

ориентировочно определяют прочностные характеристики горной породы – пределы её прочности на сжатие

(МПа)

и растяжения

(МПа)

категория трещиноватости горных пород

Малотрещиноватые – II категория

показатель устойчивости контура горной выработки вычисляется по формуле

по значению
выбирается материал для крепления выработки

< 0,15, в породах II категории трещиноватости целесообразно использовать набрызг-бетонную крепь.

в соответствии с выбранным материалом для крепи, определяется форма поперечного сечения крепи

Прямоугольно-сводчатая.

Эта форма характеризуется высотой свода h_св, радиусом осевой дуги свода R, и радиусом дуг сопряжений с вертикальными стенками r.

h_св= 0,22 b (м), где b = ширина выработки в черне.

R = 0,7b (м),

r = 0,26b (м).

в соответствии с заданными свойствами пород и принятой формой поперечного сечения выработки определяется значение коэффициента для расчета запасов устойчивости её боков и кровли.

а) коэффициент концентрации напряжений в боках выработки

К₁ = 2,5

б) коэффициент концентрации напряжений в кровле выработки

К₂ = 0,4

в) коэффициент бокового распора

г) коэффициент структурного ослабления пород

К_с = 0,4

определяются максимальные и минимальные напряжения на контуре горной выработки

(МПа)

вычисляются пределы прочности массива пород на сжатие и растяжение

(МПа)

рассчитываются коэффициенты запаса устойчивости боков и кровли

по полученным значениям
и
окончательно решается вопрос о необходимости крепления и делается вывод о том, что менее устойчивой является кровля выработки. Выработка может проходиться без крепления, при
< 0,05,
>3 и
>3, что в нашем случае не так.

5. Расчет площади поперечного сечения.

Размеры поперечного сечения подземных выработок определяют графоаналитическим способом по максимальным габаритам транспортного оборудования и с учетом зазоров, предусмотренных Правилам безопасности при геологоразведочных работах.

Определение размеров поперечного сечения выработок, проводимых с электровозной откаткой породы целесообразно начинать с построения почвы выработки с балластным слоем и рельсовыми путями.

В геологоразведке чаще всего применяются рельсы типов Р11, Р18 и Р24, ширина колеи – 600 мм. Выбор типа рельсов может осуществляться в зависимости от грузоподъемности вагонеток и протяженности рельсовых путей:

Вагонетка – УВО 0,8.

Протяженность путей – 260 м.

Рельсы типа – Р11.

Техническая характеристика рельсов Р11:

Масса 1 м. рельса, кг	11,2
Высота, мм	80,5
Ширина подошвы, мм	66
Ширина головки, мм	32
Толщина шейки, мм	7

Рельсы укладываются на брусковые или пластинные шпалы толщиной 120 мм. Длина шпал принимается вдвое больше ширины колеи, расстояние между шпалами не должно превышать 7м.

Толщина балластного слоя выбирается таким образом, чтобы под шпалой находилось не менее 100 мм балласта, а шпала была погружена в балласт на ⅔ своей толщины.

С одной стороны выработки настилается пешеходный трап для передвижения людей, с этой же стороны под трапом устраивается дренажная канавка. Размеры поперечного сечения канавки зависят от величины водопритока в выработку и при притоке до 50 м³/ч составляют:

Ширина по низу	200мм
Глубина	200 мм
Ширина поверху	300 мм
Площадь поперечного сечения	0,05м²

Рис1. Строение пола горной выработки для расчета размеров поперечного сечения выработки.