Проектирование горно-разведочной выработки

1.    ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК.

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:

S = HB_ср

B_{ср =} B₁ + B₂

2

где S – площадь поперечного сечения, м²;

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)

1,8 +2,2

В_ср = ------------------- = 2,022 (м)

2

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 85⁰.

Для уборки породы выбрана породопогрузочная машина ППН-1С.

Техническая производительность – 1 м³/мин, фронт погрузки – 2,2 м, высота в рабочем положении – 2,250 м.

Для откатки породы:

аккумуляторный электровоз АК2У-600.

ширина – 0,9 м

высота – 1,210 м

и вагонетки типа ВО – 0,8

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА КРЕПЬ ВЫРАБОТКИ.

 

Величина горного давления рассчитывается по формуле M.М.Протодьяконова : Давление на 1м² кровли горизонтальной выработки в Па :

γ x B₁

Р=0.33 ^x f (2)

Если породы VII категории, то ?=27000 ^Н/_M³, f=3,4 , тогда

27000 ^x 1.8

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:

аР х В₁ ²

d = 1,08 ³Ö 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 = 7,5х10⁶(Па).

1,5х4717х1,8²

d=1,08 ³Ö 7,5х10⁶ = 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:

в

h_д  = 1,4 х 10² х а х Ö f x К_изг ( 4 )

в - половина В₁

0,.9

h_д = 1,4 х 10² х 1,5 Ö 3,4х7,5х10⁶ = 0,031 (м)

Теперь можно рассчитывать площадь сечения выработки в проходке:

В₁ ¹ + В₂ ¹

S_вч = Н¹ х  2 ( 5 )

Н¹  = 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 )

2,3 + 2,7

S_вч = 2,8 х 2 =7,00( м² )

ПАСПОРТ КРЕПЛЕНИЯ.

1. Характеристика выработки:

 

а) Форма трапецевидная.

б) Площадь поперечного сечения S_вс =4,9м², S_вч=7,00м².

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/м³, не устойчивые.

3. Характеристика крепи:

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

б) Материал крепи-сосна, К_изг=7,5*10⁶(Па).

в) Угол наклона стоек-85⁰.

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.