Мет указания. Мет Указания. 3. 1 определение размеров поперечного сечения выработки
 Скачать 158.62 Kb.
|
|
3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ Для безопасной эксплуатации выработок необходимо обеспечить условия беспрепятственного транспортирования грузовых потоков, безопасное передвижение людей, а также режим проветривания. Поперечное сечение горизонтальной выработки определяют графически с учетом максимальных габаритов по ширине и высоте подвижного состава, и минимальных зазоров установленных правилами безопасности. Все горизонтальные выработки, по которым производится транспортирование грузов, должны иметь определенные зазоры между крепью или боками выработки, а также размещенным в них оборудованием и наиболее выступающей кромкой габарита подвижного состава. При рельсовом транспорте зазор для прохода людей с одной стороны должен быть 0.7 м, а с другой - не менее 0.25 м при деревянной и металлической крепях и 0.2 м при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях. Величина свободного прохода для людей должна быть не менее 0.7 м на высоте 1.8 м. Ширина межпутья должна быть такой, чтобы зазор между встречными электровозами по наиболее выступающей части был не менее 0.2 м . На закруглениях величина зазора между подвижным составом и крепью с внешней стороны, а также между осями путей должна быть увеличена в зависимости от радиуса кривизны с тем, чтобы при любом положении подвижного состава были выдержанны указанные выше зазоры (величины зазоров увеличивают на 10-15% по сравнению с прямолинейным участком пути). В двухпутевых выработках в местах, где производится сцепка и расцепка вагонеток, расстояние от крепи до наиболее выступающей части габарита подвижного состава должна быть не менее 0.7 м с обеих сторон. В местах посадки людей в пассажирские поезда по длине поезда должен быть свободный проход шириной не менее 1 м между крепью и наиболее выступающими частями поезда. Высота подвески контактного провода электровозной откатки должна быть не ниже 1.8 м от головки рельса, а в околоствольных дворах не менее 2.2м. При использовании самоходного оборудования зазоры между подвижным составом и боками выработок должны приниматься в зависимости от назначения выработок и типа машин и принимается - в выработках, предназначенных для транспортирования руды и сообщения с очистными забоями, должны приниматься зазоры между наиболее выступающей частью транспортного средства и стенкой выработки или размещенным в выработке оборудованием 1.2 м со стороны прохода для людей и 0.5 м с противоположной стороны. При устройстве пешеходной дорожки высотой 0.3 м и шириной 0.8 м или устройство ниш через 25 м. Зазор со стороны свободного прохода для людей может быть уменьшен до 1 м. Ниши должны иметь высоту 1.8 м, ширину 1.2 м глубину 0.7 м. Площадь поперечного сечения выработки проверяется на скорость движения воздуха.  , м/с (3.1)где: V -= скорость движения воздуха, м/с; Qmax - максимальное количество воздуха проходящего по выработке, м3 / с; Sсв - площадь сечения выработки в свету, м2. Скорость движения воздуха не должна превышать: - в основных выработках - 8 м/с; - в очистных и подготовительных выработках - 4 м/с. Минимальные площади поперечных сечений выработок в свету регламентированы ЕПБ и должны быть: - для откаточных и главных вентиляционных выработок не менее 4 м2 при деревянной и металлической крепях, и не менее 3.5 м2 при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях, при высоте выработок в свету не менее 2 м от головки рельсов. - для вентиляционных и промежуточных штреков не менее 3 м2 при высоте этих выработок в свету не менее 1.8 м.  Рис. 3.1 Конструктивные размеры поперечного сечения выработок, закрепленных бетонной крепью.  Рис. 3.2 Конструктивные размеры поперечного сечения выработок, закрепленных бетоном, для однорядного движения самоходных машин. Таблица 3.1 Конструктивные размеры поперечного сечения выработки закрепленной бетонной крепью
В типовых сечениях выработок с коробовым сводом для унификации горных выработок высота вертикальных стен от уровня головки рельсов до уровня пяты свода h1 принята одинаковой независимо от применяемого электровоза: при колее 600 мм в однопутевой выработке h1 = 1,65 м, в двухпутевой - h1 = 1, 5 м; при ширине колеи 900 мм - соответственно 1,55 и 1,33 м. На уровне этой высоты лежат центры радиусов r боковых дуг свода. Высота верхнего строения пути ( hв ) : 390 мм при толщине балластного слоя 200 мм и рельсах типа Р33, 350 мм при толщине балластного слоя 190 мм и рельсах типа Р24 и 320 при толщине балластного слоя 180 мм и рельсах Р18. 3.2 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР И РАСЧЕТ КРЕПИ 3.2.1 Предварительный выбор крепи. Предварительный выбор крепи производится по энергетическому коэффициенту запасу прочности пород на контуре выработки, который равен отношению удельной энергоемкости разрушения массива в условиях сжатия к плотности энергии сил гравитации на рассматриваемой глубине.  (3.2)где: Uсм – удельная энергоемкость разрушения массива при сжатии, МДж/м3; Uг – плотность энергии сил гравитации, ; МДж/м3 Uсж – удельная энергоемкость разрушения при сжатии, МДж/м3; Кт – коэффициент снижения удельной энергоемкости при наличии трещин (при неизвестном значении Кт принимается равным 1,0).  , МДж/м3 (3.3) ., МДж/м3 (3.3) .,Дж/м3 (3.4)где: ρ – плотность пород, кг/м3 ; g – ускорение свободного падения (9,81 м/с2 ); H – глубина залегания выработки от поверхности, м. Таблица 3.2 Предварительные рекомендации к выбору крепи
3.2.2 Расчет бетонной крепи. Толщину свода в замке можно ориентировочно определить по формуле М.М.Протодьяконова:  ,см (3.5)где: В – ширина выработки в свету, см; [ σсж ] – расчетное сопротивление бетона при сжатии МПа; h0 – высота свода, см; или С.С.Давыдова:  ,см (3.6)Толщина стен:  ,см (3.7)Толщина свода в замке d0 должна быть не менее 200 мм, стены Т не менее 250 мм. Толщину фундамента принимают равной толщине стенок. Величина заглубления фундамента в почву выработки со стороны водоотливной канавки составляет 500 мм, с противоположной стороны – 250 мм. Таблица 3.3 Расчетные сопротивления различных пределов прочности бетона по СНиП II-21-75
3.2.3 Расчет набрызгбетонной крепи. При прямоугольно-сводчатой форме выработки, если ширина ее не менее 6 м и породы не склонны к отслаиванию, толщину набрызгбетонной крепи определяют по формуле:  ,м (3.8)где: qн – интенсивность нормативной нагрузки со стороны кровли, Па; mб – коэффициент условий работы ( 1 - для армированного набрызгбетона, и 0,85 – для неармированного); [ σр ] – предел прочности на растяжение, МПа.  ,Па (3.9)где: ΔRр – расстояние до трещины отрыва, м.  ,м (3.10)где: Rр – радиус трещины отрыва, м; r – радиус выработки, м.  ,м (3.11) ,м (3.12)где: h – высота выработки в свету, м; Uрм – удельная энергоемкость разрушения массива путем отрыва, МДж/м3.  ,МДж/м3 (3.13)Согласно СНиП минимальная толщина для горизонтальных выработок – 3см. 3.2.4 Расчет анкерной крепи. Расчетная несущая способность стержня анкера из условий его прочности на разрыв: Рс = π r2 Rр ,Кн (3.14) где: r – радиус стержня (рекомендуемый диаметр не менее 16 мм), м; Rр – расчетное сопротивление материала стержня растяжению по СНиП-21-75, МПа; M – коэффициент условий работы стержня штанги (можно принять равным 0,9 – 1). Таблица 3.4 Расчетное сопротивление материала стержня растяжению по СНиП-21-75, МПа
Расчетная несущая способность стержня анкера из условия сдвига бетона относительно стенок шпура: Pз = π dш τ lз m , кН (3.15) где: dш – диаметр шпура, м; lз – длина заделки стержня (не менее половины длины шпура), м; τ – удельное сцепление бетона с породой (для расчетов можно принять τ = 1 МПа), Па; m – коэффициент условий работы замка (0,9 – при сухом шпуре, 0,75 – при влажном шпуре, 0,6 – при капеже из шпура). Несущая способность анкера принимается равной наименьшему значению из рассчитанных Рс и Рз . Плотность установки анкеров в кровле выработки:  , 1/м2 (3.16)где: nн – коэффициент перегрузки (1,2); Ра – расчетная несущая способность анкера (наименьшее значение из рассчитанных Рс и Рз ), кН. Расстояние между анкерами в кровле при расположении их по квадратной сетке:  ,м (3.17)Длина анкера в кровле: lа = ΔRр + lзг + lп ,м (3.18) где: lзг – величина заглубления анкера в менее трещиноватую зону пород (0,3ч0,4 м), м; lп – длина выступающей части анкера, зависит от его конструкции и толщины опорно-поддерживающих элементов (0,05ч0,02 м), м. Анкерная крепь может быть установлена с подкладками (lп = 0,05 м) или с подхватами из дерева или металла (lп = 0,02м). Средняя длина применяемых анкеров в большинстве случаев составляет 1,2-1,8 м. Минимальная дина анкера – 1,2 м, а максимальная – 2,5 м (редко 2,8 – 3 м). Расстояние между анкерами бывает 0,9 – 1,2 м и более. Площадь кровли поддерживаемая одним анкером, составляет от 0,9 до 1,5 м2 . 3.2.5 Расчет комбинированной крепи. Комбинированная крепь состоит из анкеров и набрызгбетона. Длина анкера:  ,м (3.19)где: В1 – ширина выработки вчерне, м; К – коэффициент учитывающий ширину выработки (принимается равным 0,4-0,5 при ширине В1 ≤ 3,5м и 0,15-0,2 при В1 > 3,5м). Интенсивность нагрузки на набрызгбетонную крепь при наличие анкеров:  , Па (3.20)где: а1 – расстояние между анкерами, м; ρ – плотность пород, кг/м3. Расчет толщины набрызгбетонного покрытия ведут по формулам изложенным ранее. |