ыклныкнел. КУРСОВАЯ РАБОТА №1. Таштагольский техникум горных технологий и сферы обслуживания Проведение и крепление наклонного съезда
 Скачать 3.58 Mb.
|
Проведение и крепление наклонного съезда Курсовой проект Выполнил студент группы р – 20 евдокимов лев Преподаватель бабенков юрий александрович Таштагол 2022 2.2 Проведение и крепление наклонного съезда Наклонный съезд (заезд) предназначен для заезда бурового, доставочного и другого самоходного оборудования на подэтажные горизонты, расположенные на различных по высоте уровнях между соединяемыми им этажными горизонтами. Обычно каждый съезд обслуживает выемочный участок этажа длиной по простиранию от 250 до 500 м, состоящий из: 5-8 очистных блоков. 2.2.1 Выбор и обоснование формы и расчет поперечного сечения выработки Форма поперечного сечения горной выработки зависит от: назначения, срока службы, свойств пересекающих ее пород, величины и направления горного давления, материала и конструкции крепи, способа ее проведения. В зависимости от указанных факторов горной выработки имеют различные формы поперечного сечения: прямоугольная, трапециевидная, арочная, круглая, эллиптическая, полигональная, несимметричная. Увеличение глубины разработки приводит не только к увеличению объема горно-проходческих работ, а также к динамическим проявлениям горного давления и усложнение проветривания горных выработок. При этом увеличивается объемы крепления горной выработки. На основании горно-геологических условий в данном проекте целесообразно принять сводчатую форму выработки. Сводчатая форма более благоприятна с точки зрения ее устойчивости, рационального использования крепи, ее несущей способности и перераспределение воспринимающих ее нагрузок. Расчетное сечение выработки в свету определяется по формуле: S=H*B*0.8 (18) Где В - расчетная ширина выработки в свету,3.7м;   Площадь поперечного сечения выработки в свету проверяем по допустимой скорости движения воздуха:  =1.2 m3/c (19)где  –проходящее через выработку количество воздуха, 20м3/с; –скорость движения воздуха, 1.2м3/с.=20m3/11m2 = 1.8m3/с   = 15.2 Для дальнейшего расчета принимаем типовое сечение выработки, так как расчетное сечение выработки соответствует пропускной способности по скорости движения воздуха. Cx = Fсопр / (Q * S) Сх = / (1200 * 11) Таблица 3-Размеры типового сечения выработки
Рисунок 19-Проектное сечение горной выработки 2.2.2 Расчет устойчивости пород и нагрузок на крепь В качестве критерия устойчивости принимаем величину ожидаемых смещений на контуре сечения не закрепленной выработки за весь период ее службы, и определяется по формуле:  ,мм. (20)где Ut-смещение типовое,50мм; Ka-коэффициент влияния угла залегания пород, равно 0,35;  -коэффициент, учитывающий направления смещения пород 0,95;Ks-коэффициент влияния пролета, определяется по формуле: К = 0.3 * (3.7 – 1) = 0.81 где b-пролет выработки поверху 5,05мм; Kb-коэффициент влияния других выработок: 1-для одиночных выработок; 1,4-для сопряженных или примыкающих выработок; 1,6-для двустороннего примыкания выработок; Kt-коэффициент влияния времени возведения крепи.  Категория устойчивости пород–1, следовательно, целесообразнее применять монолитно бетонную крепь. 2.2.3 Выбор и расчет крепи Анкерная крепь представляет собой систему закрепленных в шпурах анкеров, расположенных определенным образом по периметру выработки в окружающих ее породах и предназначенных вместе с поддерживающим элементом (верхняки, затяжка) для упрочнения массива пород и повышения устойчивости его обнажений благодаря скреплению различных по прочности слоев или структурных блоков 2.2.3.1 Расчет анкерной крепи Согласно правилам безопасности все работы при проведении горизонтальных выработок-разборки и погрузки породы после взрывных работ, возведения постоянной крепи-должны производиться под защитой временной предохранительной крепи, конструкция которой должна обеспечить безопасность работ в забое Основными параметрами анкерной крепи являются: длина анкеров, расстояние между анкерами, расстояние между рядами, сопротивление стержня на разрыв-это несущая способность анкера, это прочность закрепления в шпуре и величина поверхностного натяжения, нахождение зоны возможного обрушения горных пород на основе расчета и экспериментальных данных. Высота возможного вывала для горной выработки определяется по эллиптической формуле:  ,м (22)где  -высота возможного вывала 1,39м; -коэффициент принимаемый 0,4–0,5 при ширине выработки меньше 3,5 и более 3,5-0,15–0,2. –крепость пород 12.  м.Глубина шпура под анкер определяется по формуле:  (23)где  –глубина шпура под анкер; –высота возможного вывала 1,39м; –величина заглубления анкера за пределы свода естественного равновесия 0,5м. м.Длина анкера определяется по формуле:  (24)где  –длина анкера, 1,955м; –глубина шпура под анкер, 1,89м; –толщина подхвата и опорной шайбы, 0,015м. м. (25)где  -плотность пород в массиве 2,9т/м3;a–полу пролёт свода 5,05м; k3–коэффициент запаса 3; kуст–коэффициент устойчивости 0,5.  Расстояние между анкерами при квадратной сетке их расположения определяется по формуле:  , м (26)где  –расстояние между анкерами, 0,62м; -несущая способность анкера 60; –коэффициент учитывающий снижение прочности и пород во времени 0,5. мКоличество анкеров определим по формуле:  (27)где  периметр в свету 13,8м;Т-толщина крепления 0,25м.   (28)  (29) рядовКоличество анкеров в ряду принимаем 4,11 поэтому фактическое расстояние между анкерами составит 0,62м. Количество анкеров 11шт. Количество анкеров на  2.2.3.2 Расчет монолитной бетонной крепи Монолитная бетонная крепь предназначена для крепления капитальных горизонтальных выработок с большим сроком службы, находящихся в зоне активного горного давления и проходимых в породах с f=1-9. В практике чаще применяют монолитную бетонную крепь с вертикальными стенами и сводчатым полуциркульным или коробовым (трехцентовым) перекрытием, в которой различают фундаменты стены и свод. В зависимости от крепости горных пород монолитную бетонную крепь возводят с отставанием от забоя до 20м. Участок выработки между забоем и местом возведения монолитной бетонной крепи поддерживают временную крепь. Возведение монолитной бетонной крепи начинается с устройства фундаментов. Для возведения стен и свода, придания им формы, размеров и поддержания незатвердевшего бетона применяют передвижные или сборно-разборные (деревянные, металлические или смешанные) опалубки. Достоинства монолитной бетонной крепи: большой срок службы, хорошее сцепление с окружающими породами, крепление выработок любой формы поперечного сечения, возможность механизированного возведения, небольшие затраты на поддержание, хорошие аэродинамические качества. Недостатки: высокая стоимость работ по возведению, невозможность повторного использования, после возведения не сразу воспринимает горное давление. Для крепления принимают бетон марки 200. Свод принимает давление сверху и передает его на боковые породы и на стенки. Стенки служат опорами свода, и защищают боковые породы от выветривания. Нагрузка их передается на породы почвы при помощи фундаментов. Забутовка служит для связи каменной кладки крепи с боковыми породами. Толщина свода d0 в замке определяется по эмпирической формуле Протодъяконова:  (30)где  -высота свода 1,52м -пролет выработки поверху 5,05м -крепость пород 12. м.Принимаем толщину d0 = 200мм из альбома центрогипрошахт. Высота свода по Протодьяконову определяется по формуле:  , (31)где  -толщина свода 17,9м. Толщина крепи в пяте свода определяется по формуле:  ,см (32) Толщина стен определяется по формуле:  (33) 2.2.4 Выбор и обоснование способа проведения выработки Проведением горной выработки называют комплекс работ по выемке, погрузке и транспортированию горной массы, возведению крепи, наращиванию транспортных устройств и коммуникаций, обеспечивающих определенную скорость подвигания забоя. При проведении горизонтальных выработок в зависимости от устойчивости горных пород и их обводненности различают обычные и специальные способы проведения горных выработок. Обычные способы применяют в устойчивых породах, допускающих обнажение забоя и боков выработки, а также при небольших притоках воды или газа. Специальные способы применяют в неустойчивых, рыхлых, сыпучих породах, не допускающих обнажения пород без предварительного применения специальных средств по их упрочнению, или в устойчивых породах, но дающих при их пересечении большие притоки воды или газа. При обычных способах проведения горных выработок в зависимости от свойств и однородности пересекаемых пород различают: проведение выработок в однородных породах, когда забой выработки пересекает только один вид породы и проведение выработок в неоднородных породах, когда забой выработки пересекает два-три вида пород. Проведение выработок по однородным крепким породам осуществляется в основном буровзрывным способом. В однородных мягких и неоднородных породах наряду с буровзрывным способом применяют комбайновый, гидравлический и комбинированный (буровзрывной с комбайновым, комбайновый с гидравлическим и др.) способы. Способы отделения породы от массива и область их рационального применения зависят от коэффициента крепости породы, а также поперечного сечения и длины выработки. Способ проведения горной выработки характеризуется технологической схемой ее проведения, т. е. расстановкой машин и механизмов по отделению горной массы от массива, погрузке ее и транспортированию из забоя, возведению крепи. Технологическую схему проведения выработки выбирают в зависимости от горно-геологических (мощность и угол залегания рудного тела, крепость и устойчивость вмещающих пород, водообильность) и производственно-технических условий или факторов (площадь сечения, протяженность, срок службы, скорость проведения выработки, способы доставки горной массы, материалов и оборудования). Если горно-геологические факторы влияют на выбор способа проведения выработки, то производственно-технические - на выбор оборудования и основные показатели работ. Исходя из заданных условий, проектом принимаем буровзрывной способ проведения выработки. Проходческий цикл, при проведении выработок в крепких и средней крепости однородных породах буровзрывным способом, состоит из следующих основных процессов: бурение шпуров, заряжание шпуров и взрывания зарядов ВВ, проветривания и приведения забоя в безопасное состояние, погрузка и транспортирование породы, возведение крепи. 2.2.5 Горнопроходческое оборудование и механизмы Одним из более эффективных способов проведения горных выработок и производительности труда проходчиков является правильный выбор технологии и организации проведения с учетом эксплуатационных характеристик проходческих машин в соответствующих горно-геологических условиях. Выбор проходческих машин для механизации процессов проходческого цикла производится в следующем порядке: -Условия, в которых будут работать машины и агрегаты и отбирают те, технологические характеристики, которые соответствует данным условиям; -Формируются возможные технологические схемы с учетом совместимости работы оборудования и соблюдения принципа пропорциональности производительности машин; -Определяются эксплуатационные возможности работы машины в данных условиях. Для проходки выработки принимаем следующие проходческие машины: Таблица 4-Техническая характеристика буровой установки БУР-2
Таблица 5-Техническая характеристика погрузочной машины 1ППН-5
2.2.6 Буровзрывные работы 2.2.6.1 Выбор взрывчатых материалов При выборе ВМ руководствуются требованиями безопасности производства взрывных работ, регламентированными действующими Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности - «Правила безопасности при взрывных работах». При выборе ВВ и средств взрывания необходимо учитывать следующие факторы: -опасность шахты по газу и пыли; -физико-механические свойства горных пород; -возможность механизированного заряжания; -безопасность заряжаемого ВВ. В качестве ВВ принимается Амонит-6ЖВ. Длина применяемых патронов составляет Lпат=250мм, диаметр патрона d=38мм, масса патрона М=0,25кг. Средство инициирования ИСКРА-Ш. Устройство состоит из капсюля-детонатора с замедлением, ударно-волновой трубки желтого цвета и соединительного элемента-втулки из полимерного материала. Волноводы устройств свернуты в бухты, к концу которых приклеена этикетка из ленты клеевой на бумажной основе. Свободный конец волновода за герметизирован. Длина капсюля-детонатора с замедлением составляет от 72 до 85мм в зависимости от времени замедления. Длина волновода устройства составляет 2,4,7,10,16мс погрешностью ±5%.По согласованию с потреблением допускается другая длина волновода. Принимаем ИСКРА-Ш-25-4 Таблица 9-Техническая характеристика средства инициирования СИНВ-Ш
Таблица 10-Принимаем взрывчатый материал Аммонит-6ЖВ
Таблица 11-Техническая характеристика электродетонатора мгновенного действия ЭД-8М
Таблица 12-Техническая характеристика детонирующего шнура ДШ-А
2.2.6.2 Величина удельного расхода ВВ Величина удельного расхода ВВ зависит от физико-механических свойств пород, сечения выработки, типа ВВ в условиях взрывания (наличие обнаженных поверхностей газа и пыли и других факторов). Для расчета удельного расхода ВВ используем формула Н.М.Покровского: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
