Расчет сечения ствола. Строительство рудников. Практическое Задание 1 Определение поперечного сечения ствола Исходные данные
 Скачать 138.42 Kb.
|
|
Строительство рудников. Практическое Задание 1 Определение поперечного сечения ствола Исходные данные: 1. Годовая производительность подъема  = 400 тыс. тонн;2. Глубина ствола шахты  = 600 м;3.Насыпная плотность горной массы (руда, уголь, порода)  (γ) = 2,5 т/м3;4. Высота приёмного бункера над землёй,  = 20 м;5. Число рабочих дней в году  = 305 дней; 6. Число часов работы подъема в сутки  18 час; 7. Коэффициент резерва производительности  = 1,5Площадь сечения стволов определяется их назначением. Размеры сечения стволов, служащих для выдачи полезного ископаемого, зависят от проектной добычи ископаемого, выдаваемого через ствол, и глубины разработки. Размеры сечения вспомогательных стволов зависят от основных размеров клетей, в которых будут производить спуск и подъем оборудования, а также подземных рабочих. Размеры сечения вентиляционных стволов зависят от количества воздуха, подаваемого для проветривания подземных выработок. Площади сечений стволов шахт в связи с ростом их производственной мощности увеличиваются. Размеры сечения подъемных стволов определяются основными размерами подъемных сосудов с учетом зазоров между ними, расстрелами и крепью ствола. В настоящее время подъем полезного ископаемого осуществляют обычно с помощью скипов и реже в вагонетках клетями. Вместимость скипа для выдачи полезного ископаемого определяют следующим образом. Грузоподъемность скипа обусловливается производительностью подъема за 1 ч Ач; глубиной ствола шахты Hст и продолжительностью подъема Т. Часовая производительность подъема, ч  (1.1)где k—1,5 — коэффициент неравномерности подъема для рудного и породного подъема; Aг —годовая производственная мощность шахты, т; N — число рабочих дней в году (при проектировании новых и реконструкции действующих шахт N=300 сут); n = 18 ч — число часов подъема в сутки. Продолжительность, с, одного подъема  (1.2)где Н — высота подъема.  = 600 + 20 = 620 (м) (1.3)Нст — глубина ствола шахты, м; hп — высота приемной площадки над устьем ствола, м. Наивыгоднейшая грузоподъемность, кг, скипа.  т (1.4) Полезная вместимость, т, скипа  (1.5)где γ —плотность полезного ископаемого, т/м3. Полученную расчетную величину Qск необходимо округлять до ближайших больших значений параметрического ряда скипов. Параметрический ряд рудных скипов грузоподъемностью 7т (5 м3); 13 (9,5 м3); 15 (11 м3); 20,5 (15 м3). Принимаем Qск = 20,5 (15 м3). Вспомогательные стволы обычно оборудуют клетевым подъемом. Размеры клетей определяют по основным размерам принятых вагонеток. Площадь пола клети должна обеспечить такое размещение людей, чтобы спуск смены их продолжался не более 30 мин. Число рабочих, занятых на подземных работах в шахте в смену,  = 131  (1.6)где a – число рабочих смен в сутки; р — производительность одного подземного рабочего, т/смену. Выбор формы сечения стволов обуславливается их оснащенностью стационарным оборудованием и назначением, свойствами пересекаемых пород, сроком службы и материалами крепи. Наиболее часто выбирают круглую форму поперечного сечения ствола, что и позволяет организовать и механизировать проходческие работы, обеспечивает наибольшую устойчивость вмещающего породного массива. В связи с этим круглая форма получила наибольшее распространение в практике шахтного строительства, несмотря на то, что круглая площадь сечения используется наиболее нерационально по сравнению с прямоугольной формой. Размеры сечения ствола определяют графическим способом исходя из размеров и расположения подъемных сосудов, расстрелов, проводников, зазоров между сосудами и между ними и крепью, которые регламентируются ПБ. Из типового проекта выбираем шахтный ствол, указанный в задании для заданных типов подъемов. Площадь сечения ствола в свету по формуле (1.7) составит  ( ) (1.7)где Dсв – заданный диаметр ствола в свету, м. Проверяем сечение ствола по скорости движения вентиляционной струи:  (м/с) (1.8)где q – минимальное количество воздуха на одну тонну суточной добычи, которое зависит от категорийности шахты (q = 1 – для не газовых шахт); Аг – годовая добыча (согласно задания);  – коэффициент запаса воздуха ( =1,45); Sсв – сечение выработки в свету, м2; μ - коэффициент уменьшения полезной площади ствола, за счет армировки (μ = 0,75-0,9); 305 – рабочих дней в году.  где  кр – максимально допустимая скорость по ПБ: кр = 8 м/с.1,3  8Если > кр следует увеличить сечение ствола до обеспечения условия ≤ кр.Толщину бетонной крепи ствола определяем по методу ВНИМИ. Для протяженных участков стволов:  (см) (1.9)где m – коэффициент работы крепи, принимается равным 1,25 при совмещенной схеме проходки ствола; Rсв – радиус ствола в свету, м; mδ – коэффициент условия работы бетонной крепи (mδ = 0,88); Ru - расчетное сопротивление бетона (М 150) на сжатие при изгибе равно 90 кг/см2; Pmax – расчетная максимальная нагрузка:  = 1× 1,5 × 13 = 19,5 (1.10)где V – безразмерный коэффициент неравномерности распределения нагрузки по контуру ствола (V = 0,5); Рн – нормативная средняя нагрузка на крепь протяженного участка ствола (Рн = 13 т/м2). Исходя из горно-геологических условий и горного давления принимаем в качестве постоянной крепи монолитную бетонную крепь. Толщину крепи следует округлять до большего значения целого числа после запятой. При этом диаметр ствола вчерне составляет:  (м) (1.11)Площадь поперечного сечения ствола вчерне:  ( (1.12)Сечение ствола в проходке равно:  ( (1.13)Примеры информации по характеристикам сечения ствола, схем армировки и подъемных сосудов (клетей, скипов) Таблица 2 - Характеристики шахтного ствола
 Рисунок 1.1 – Схемы сечений стволов |
