Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Выбор формы поперечного сечения выработки




Форма поперечного сечения горных выработок зависит от физико-механических свойств горних пород, размеров поперечного сечения, назначения выработки и принятого типа крепи.

Крепь горных выработок принимается в зависимости от свойств горных пород в которых проводится выработка, срока ее эксплуатации, величины и направления горного давления.

а) б) в) г) д)

В близи зоны ведения очистной выемки на больших глубинах. в условиях интенсивного проявления горного давления, практически всем выработкам технологическую форму поперечного сечения придают:

· сводчатую (рис 1 а, 1 г)

· круглую (рис 1 б)

· эллиптическую (рис 1 в)

· с почвенным сводом. (рис 1 д)

Учитывая назначение выработки и заданные проектные условия (а именно: f=14,глубина 950 м., породы не устойчивые, трещиноватость середня для её прохождения выбираем прямоугольно - сводчатую форму поперечного сечения- см. Рис. 1.А.

 

 

3. ВЫБОР ТИПА И РАСЧЁТ КРЕПИ

При выборе типа крепи и расчете прочности выбранной крепи, первоначально необходимо определить уровень напряжённого состояния массива, который можно определить по формуле:

где - это уровень напряженного состояния массива,

- объемный вес породы, 3.2 т/м3

Н - расстояние от поверхности до проводимой выработки, 1080 м.

- предел прочности породы,( = f·1000 =16·1000 =16000 кг/см2)

Если расчетное значение , уровня напряженного состояния, массива равно: <0.12 -выработку можно не крепить, если в пределах 0.12 <7 <0.3, то применяют штанговая крепь, торкретбетон или набрызгбетон, если >0.3, то применяет рамную крепь, или крепь из монолитного бетона.

Для заданных проектных условий уровень напряженного состояния массива

, это означает, то что на основании проведённых расчетов, согласно табл. 3.4.1 и с учотом срока эксплуатации и по согласованию с руководителями КП я выбираю анкерную крепь с набризк – бетоном.(Комбинированим способом)

При выборе материала и конструкции крепи необходимо учитывать - назначение и срок службы выработки. По данным практики установлено, что срок службы деревянной крепи не превышает 2-3 лет, металлической крепи 8-10 лет, а бетонная и железобетонная крепь служит десятки лет.

До начала определения параметров выбранного вида крепи необходимо определить величину горного давления.

Для определения величины горного давления на горизонтальную выработку, воспользуемся методом предложенным профессором М.М. Протодьяконовым.

где: Р - величина горного давления на 1м. выработки,

- объемный вес пород свода в массиве, 3.2 т/м3;

- полупролет выработки (а = В/2 =2.45м.)

где: В – ширина выработки 4.9 м.

- высота свода естественного равновесия,

где: - коэф. внутреннего трения горных пород, (для условий Кривбасса = 0.1·f=0.1·14=1.4)

4.РАСЧЁТ КРЕПИ

По данным практики, анкерную креп целесообразно использовать в породах с коэффициентом, f> 10.

Минимальную длину горизонтальных анкеров, для сводчатой части выработки определяют из выражений:

где: - довжина анкерів в зведенні виробки,

- глибина зовнішньої зони зачеплення,

где: к - коэффициент враховуючий меру плотности пород, который можно принимать по таблицы.3.5.2

Таблица 3.5.2

Коэффициент прочности f по методу проф. Протодьяконова Коэффициент плотности пород
слабой плотности средней плотности очень плотные
       
До 4 0.2 0.3 0.4
От 5 до 9 0.1 0.2 0.3
10 и более 0.05 0.1 0.15

Образование породной сводки над выработкой:

где: - коэффициент влияния формы пересечения выработки, см. таблица № 3.5.3. Таблица № 3.5.3.

Коэффициент прочности горных порид Коэффициент (Кв) влияния формы поперечного пересечения
3 прямоугольными стенками и пологой сводкой Другие формы
     
f ≤5 0.2 0.25
f ≥5 0.25 0.3

Р - составляющая вертикального горного давления,

С - составляющая сцепления породы в нарушенной зоне,

С = 3 · f = 3 · 16 = 48

Стойкости пород между анкерами:

где: - углубление анкеров за границей зоны концентрации напряжения >0.5

Прочности закрепления анкера:

где: –высота свода:

- несущая способность анкера, для стальных анкеров в породах

= 14 ÷ 8 = 1.75

Расчет набрезк-бетонной крепе.

Для сводки набрезк-бетонной крепе горных выработок применяют бетон марок М-150 и М-200. Для изготовления сборных железобетонных плит – бето марок М-300 и М-400.

Толщину сводки крепе в замке определяют по формуле порф. М.М. Протодьяконова:

где: d0 - толщина крепе в сводке выработок,

a – половина ширины выработки в свете,,

δcж – предельно допустимый предел напряжение на одноосное сжатие материала сводки, для бетонной смеси марок М-150 і М-200 (δcж=200÷400),

hc – высота сводки,

f - коэффициент прочности пород в кровле за шкалой профессора М.М. Протодьяконова.

На основании подведеных расчётов и по согласованию с руководителями КП я выбираю толщену 6.19 см.

Без употребления опалубки, возводят набрезк-бетонную креп.

Набризкбетон является смесью цемента, инертных наполнителей; (песчано гравийная смесь) и воды, которую набрызгивая наносят на кровлю и стенки горной выработки, после чего она вскакивает и твердеет. Как добавки-ускорители схватывания и затвердеваемости бетона применяют хлористый кальций, фтористый натрий и др.

Нанесен способом забрызгивания слой бетона владеет высокой прочностью и хорошим сцеплением с породами. Такой бетон заполняет щели, защищает поверхность обнаженных пород от действия шахтной атмосферы, снижает аэродинамическое сопротивление в выработке.

Набризкбетону смесь наносят на поверхность выработки с помощью специальных пневматических бетоноукладчиков, слоями 10+30. Затрата цемента на объъем 1 м2. готового бетона составляет 300+400.

Целесообразнее всего набризкбетон применять в сочетании с анкерным крепом и металлической сеткой. Такой армированный набризкбетон является более надежным видом крепе для крепления горных выработок в разных горно геологических условиях.

5.РАСЧЁТ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ

1)Ширинавыработки в свету по паспорту «Кривбасс проект»:

Всв = 750+1350+450+1350+1000 =4900 мм.

2)Ширина выработки в черне:

Ввч = 4900 + 2 · 60 + 200= 5220 мм.

3)Высота выработки в свету:

Нсв = 1850+ = 1850+1650=мм.

где: =В/3=1650

4)Высотавыработки в черне:

Нвч = Нсв + = 3500 + 60 = 3560 мм.

5)Сичение выработки в свету

Sc = Всв·( + 0.26 · Всв) = 4900 · (1650 +0.29 · 4900) = 14300 мм2 = 14.3м2

6)Сичение выработки в черне:

Sвч = Ввч· ( + 0.26 · Ввч) = 5.22 · (1.65 + 0.26 · 5.22) =15.70 м2

7)Сичение выработки в проходке проходке:

Sпр = Ввч · (1.02 ÷ 1.05) = 15.70 · 1.05 = 16.48 м2

 

6.ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ВЫРАБОТКИ

 

Рис. 2

Основные типоразмеры выработки:

1. Высота выработки в свету, Нсв...........................................................2200мм.

2. Высота выработки вчерне, Нвч.............................................................2230мм.

3. Ширина выработки в свету, Всв...........................................................2200мм.

4. Ширина выработки вчерне, Ввч,...........................................................2260мм.

5. Высота коробкового свода, hс..............................................................1450мм.

6. Толщина свода крепи, d0........................................................................30см.

7. Толщина стенки крепи, dс.....................................................................30см.

8. Большой радиус закругления коробкового свода, 𝘙.............................1522мм.

9. Малый радиус закругления коробкового свода, 𝑟.................................576мм.

10. Площадь поперечного сечения выработки в свету,Sс.......................4.4 м2

11. Площадь поперечного сечения выработки вчерне,Sвч ........................4.5 м2

12. Площадь поперечного сечения выработки в проходке, Sпр.................2.1 м2




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-08-31; Просмотров: 2799; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.029 сек.