Мет указания. Мет Указания. 3. 1 определение размеров поперечного сечения выработки
![]()
|
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. ![]() 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. ![]() 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). ![]() ![]() ![]() 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: ![]() где: В – ширина выработки в свету, см; [ σсж ] – расчетное сопротивление бетона при сжатии МПа; h0 – высота свода, см; или С.С.Давыдова: ![]() Толщина стен: ![]() 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: ![]() 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. ![]() где: ΔRр – расстояние до трещины отрыва, м. ![]() где: Rр – радиус трещины отрыва, м; r – радиус выработки, м. ![]() ![]() где: h – высота выработки в свету, м; Uрм – удельная энергоемкость разрушения массива путем отрыва, МДж/м3. ![]() 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: ![]() 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: ![]() 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: ![]() 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: ![]() где: а1 – расстояние между анкерами, м; ρ – плотность пород, кг/м3. Расчет толщины набрызгбетонного покрытия ведут по формулам изложенным ранее. |