Determinarea dimensiunilor secțiunii transversale a lucrării la lumină. Calculul secțiunii transversale a lucrului în zona liberă a secțiunii transversale în unitate

1. Selectarea formei și calcularea dimensiunilor secțiunii transversale a minei

La efectuarea lucrărilor se disting două tipuri de operațiuni miniere: principale și auxiliare.

Principalele operațiuni miniere sunt cele care se desfășoară în fața lucrului și se referă direct la scufundarea și susținerea lucrului.

Operațiile auxiliare se numesc operațiuni care asigură condiții normale pentru efectuarea operațiunilor de bază de tunelare.

Aria secțiunii transversale a funcționării minei depinde de scopul și dimensiunile echipamentului amplasat în ea. Distingeți zonele de secțiune transversală ale lucrărilor orizontale în clar, în brut și după conducere. Zona liberă este determinată de dimensiunile lucrării înainte de sprijin minus suprafețele ocupate de stratul de balast și scara în secțiunea de lucru. Zona brută este zona proiectată de forat. La determinarea acestei suprafețe se adaugă suprafeței în lumină suprafețele ocupate de suport, stratul de balast, scara și strângerea (cu suporturi de cadru instalate în avans). Suprafața reală care se obține ca urmare a dezvoltării, de obicei 3-5% sau mai mult, depășește suprafața de proiectare.

Dimensiunile secțiunii transversale (lățimea și înălțimea) lucrărilor de transport depind de dimensiunile generale ale vagoanelor de transport și locomotivelor electrice, de șinele ferate, de modul în care lucrătorii se deplasează în jurul lucrărilor și de cantitatea de aer furnizată pentru ventilație.

In cazul in care in zona de lucru exista cai ferate pentru deplasarea persoanelor, este prevazuta o cale (pasaj) cu o latime de minim 700mm, care trebuie mentinuta la o inaltime de 1800mm fata de nivelul scarii (stratul de balast).

Pe baza unor condiții specifice: f = 16; stabilitate - medie; durata de viață a minei - 16 ani, alegeți forma boltită a minei, stropită cu beton

1. Calculați secțiunea transversală a înălțimii de lucru.

A. Înălțimea structurii căii ferate h 0, mm

h 0 = h b + h w + h p + h p, mm;

Unde: h 0 - înălțimea structurii superioare a căii de lucru, se selectează cu normele care prevăd EPB, mm;

h b - înălțimea stratului de balast, mm;

h p - înălțimea căptușelii sub șină, mm;

h p este înălțimea căii ferate, mm;

h 0 = 100 + 420 + 20 + 135 = 375 (mm).

2. Înălțimea materialului rulant h, mm

3. Înălțimea secțiunii cu pereți drepti a minei.

h 1 = 1800 (mm).

4. Înălțimea liberă.

h 2 = h 1 + h b + 1 / 3h w, mm;

h 2 = 1800 + 135 + 20 + 1/3 * 120 = 1995 (mm).

Unde: h 1 - înălțimea secțiunii cu pereți drepti a minei, mm;

h b - înălțimea stratului de balast, aleasă cu normele care prevăd EPB, mm;

h w - înălțimea barei de traversare, mm;

5. Înălțimea de lucru în mai negru.

h 3 = h 0 + h 1, mm;

h 3 = 375 + 1800 = 2175 (mm).

6. Înălțimea tavanului boltit în clar.

h h = 1/3 * B, mm;

h h = 1/3 * 2250 = 750 (mm).

7. Înălțimea tavanului boltit în negru.

h 5 = h h + T cr. , mm;

h 5 = 750 + 50 = 800 (mm).

8. Se calculează lățimea de lucru în clar.

B = n + A + m, mm;

B = 200 + 1350 + 700 = 2250 (mm).

Unde: B - lățimea de lucru în clar, mm;

n este distanța dintre suport și materialul rulant, mm;

A este lățimea materialului rulant, mm;

m - trecere liberă pentru persoane, mm;

9. Lățimea de lucru în negru.

B 1 = B + 2 * T cr. , mm;

B 1 = 2250 + 100 = 2350 (mm).

10. Zona de secțiune transversală în clar.

S St. = B * (h 2 + 0,26 * B)

S St. = 2250 * (2745 + 0,26 * 2250) = 7,4 m 2

11. Zona secțiunii transversale în mai negru.

S negru = B 1 * (h 3 + 0,26 * B 1)

S negru = 2350 * (2960 + 0,26 * 2350) = 8,3 m 2

12. Viteza fluxului de aer.

V = Q aer / S c in, m / s;

V = 18/7,4 = 2,4 m/s;

Unde: V este viteza jetului de ventilație de-a lungul dezvoltării, reglementată de reguli de siguranță, m/s;

Q aer - cantitatea de aer care trece prin mină, m 3 / s;

S c in - aria secțiunii transversale a lucrării în clar, m 2;

Deoarece V = 2,4 m / s, atunci 0,25? V? 8.0 îndeplinește cerințele EPB, prin urmare, această secțiune este calculată corect.

13. Secțiune transversală în penetrare.

S pr = 1,03 * S negru, m

S pr = 1,03 * 8,3 = 8,7 (m)

În funcție de proprietățile fizice și tehnice ale rocilor, durata de viață a minei, posibilul impact al lucrărilor de curățare, forma secțiunii transversale, materialele și tipul de suport sunt selectate ...

Selectarea și justificarea tehnologiei, mecanizarea și organizarea mersului uman

Pentru această producție primim special. profil SPV-17. Alegem oferte speciale. profil pe factor economic. Pentru oferte speciale Profilul SVP-17 are următoarele caracteristici: = 18774, care corespunde intervalului = 18700 - 20700. W (1) = 50,3 P (1) = 21,73 Tabelul 2 ...

Alegerea metodei de protecție și a tipului de sprijin pentru lucrări miniere

Figura 2.1 arată locația lucrărilor în raport cu rocile care înconjoară stratul de cărbune. Din punct de vedere al protecției producției, este, fără îndoială, benefic de utilizare piesă de drum pentru a realiza această dezvoltare...

Calculul hidraulic al unității de structuri hidraulice

Determinarea dimensiunilor secțiunii transversale se reduce la determinarea lățimii de-a lungul fundului și a adâncimii de umplere în funcție de parametrii dați (debit Q, panta i, rugozitatea n și panta m) ...

Tăiere transversală cu două căi

Atunci când se dezvoltă un proiect de dezvoltare, problema alegerii formei și dimensiunii secțiunii transversale este cea mai importantă. Pentru lucrările de explorare orizontală, formele secțiunilor dreptunghiulare boltite și trapezoidale sunt stabilite ca standard...

Organizarea și desfășurarea lucrărilor de explorare minieră

Deoarece sarcina nu specifică selecția unui eșantion tehnologic, vom aduce Sm la cel mai apropiat standard în conformitate cu GOST: 1) pe baza faptului că adâncimea gropii este de 30 m ...

Exploatarea subterană

Determinăm secțiunea transversală a puțului vertical principal folosind formulele și o rafinăm conform tabelului 4.2: SB = 23,4 + 3,6 AG, (5) unde AG este capacitatea de producție anuală a minei, milioane de tone. SB = 23,4 + 3,6 1 , 4 = 28,44 m2 ...

Efectuarea lucrărilor miniere încalcă starea de stres stabilă stânci... În jurul conturului de lucru se formează zone de tensiuni crescute și scăzute. Pentru a preveni prăbușirea pietrelor, lucrările sunt fixate ...

Explorarea minieră

4.1 Calculul ariei secțiunii transversale a unei săpături trapezoidale Determinarea dimensiunilor săpăturii în clar. Lățimea unei singure căi de lucru la nivelul marginii materialului rulant: B = m + A + n1, m Unde: m = 0 ...

Deoarece mina Bremsberg are o durată de viață de 14 ani, se recomandă realizarea unei secțiuni arcuite, fixarea acesteia cu un suport cadru arcuit și strângerea din beton armat ...

Proiectare tehnologică pentru lucrări miniere subterane orizontale

Forma secțiunii transversale a lucrării este selectată ținând cont de structura și materialul suportului, care, la rândul lor, sunt determinate de stabilitatea rocilor din părțile laterale și acoperișul lucrării ...

Tehnologia de dezvoltare a tunelurilor în roci dure

1. Cantitatea de aer care trebuie să treacă prin mină în timpul funcționării acesteia se determină: (1) unde este coeficientul ținând cont de livrarea neuniformă a aerului, este exploatarea cărbunelui în amplasamentele...

Pentru lucrările de explorare deschisă, fundamentați metoda de conducere, echipamentul utilizat și, în conformitate cu unghiul de repaus al rocilor, selectați și justificați forma și dimensiunile secțiunii transversale, ținând cont de adâncimea de proiectare a lucrării.

Pentru minerit subteran și lucrări de explorare, fundamentați metoda de conducere și echipamentul minier corespunzător, selectați și justificați forma și dimensiunile secțiunii transversale a lucrării în aer liber.

În funcție de proprietățile fizice și mecanice ale rocilor, precum și de dimensiunile transportului și echipamente tehnologice(locomotive electrice, cărucioare, mașini de încărcat), ținând cont de dimensiunile golurilor prevăzute de regulile de siguranță (PB) în timpul explorării geologice, se determină dimensiunile secțiunii transversale a lucrărilor miniere la lumină. Dimensiunile lucrărilor în scufundare sunt determinate ținând cont de grosimea căptușelii și a legăturilor, precum și de înălțimea dispozitivului de cale (balast, traverse, șine).

Lucrările miniere pot fi efectuate cu sau fără suport. Lemnul, betonul, betonul armat, metalul și alte materiale sunt folosite ca elemente de fixare. Forma secțiunii poate fi: dreptunghiulară, trapezoidală, arcuită, rotundă, eliptică.

Lucrările de explorare orizontale și înclinate au, de regulă, o durată de viață scurtă, prin urmare principalul suport este lemnul, forma secțiunii este trapezoidală. La conducerea fără prindere, forma secțiunii este dreptunghiulară-boltă.

Pentru o secțiune trapezoidală a unei mine care lucrează cu transport feroviar ( orez. unu) se recomandă calcularea ariei secțiunii transversale a minei în următoarea secvență.

Dimensiunile (lățimea și înălțimea) locomotivei electrice sau căruciorului folosit (pentru remorcare manuală) determină lățimea unei singure căi care lucrează în liber la nivelul marginii materialului rulant:

B = m + A + n`

și lățimea de lucru cu șenile duble:

B = m + 2A + p + n`

m- dimensiunea golului de la marginea materialului rulant, mm(luat egal cu 200 - 250 mm);

p- decalajul dintre compoziții, mm (200mm);

n`- dimensiunea pasajului pentru persoanele aflate la marginea materialului rulant, mm:

n` = n + * ctg ;

n- dimensiunea pasajului la inaltimea de 1800 mm de la nivelul stratului de balast, egal cu cel puțin 700 mm;

h -înălțimea locomotivei electrice (cărucior) de la capul șinei, mm;

h a- înălțimea suprastructurii căii de la stratul de balast până la capul șinei, egală cu 160 mm;

83 0 - unghiul de înclinare a rafturii, adoptat de GOST 22940-85 pentru lucrări de explorare.

Înălțimea de lucru de la capul șinei până la vârf în cazul utilizării locomotivelor electrice de contact (până la așezarea suportului):

h 1 = h kn. + 200 + 100,

h kn.- înălțimea de suspensie a firului de contact (cel puțin 1800 mm);

200 mm- decalajul dintre firul de contact si suport;

100 mm- valoarea eventualei tasări a suportului sub influenţa presiunii rocilor.

Cu alte tipuri de transport, înălțimea h 1 determinată de construcția grafică, ținând cont de gol Cîntre echipamentul de transport și conducta de ventilație: la transportul locomotivelor electrice cu baterie 250 mm, cu transport manual - 200 mm.

La transportul unei locomotive electrice cu baterie:

h 1 = h + d t + 250 + 100,

Unde h -înălțimea locomotivei electrice, mm;

d t- diametrul conductei de ventilație, mm.

Înălţime h 1 v caz general nu trebuie să fie mai mică decât înălțimea încărcătorului cu cupa ridicată (pentru PPN-1, această înălțime este de 2250 mm) minus înălțimea stratului de balast, adică h 1 2250 mm.

Lățimea deschiderii peste stratul de balast:

l 2 = B + 2 (h + h a) * ctg ;

Lățimea deschiderii pe acoperiș:

l 1 = B - 2 (h 1 - h) * ctg ;

Înălțimea de lucru de la stratul de balast la suport după tasare:

h 2 = h 1 + h a;

Aria secțiunii transversale a deschiderilor după decontare:

S sv = 0,5 (l 1 + l 2) * h 2;

Lățimea de lucru brută de-a lungul acoperișului (la fixare în mod eșalonat cu strângerea lateralelor):

l 3 = l 1 + 2d,

Unde d - diametrul stâlpului de sprijin (nu mai puțin de 160 mm).

Lățimea de lucru pe sol brut la fixarea în direcții eșalonate cu strângerea părților laterale:

l 4 = B + ,

unde h v= 320mm- înălțimea de la solul de lucru până la capul șinei:

h c = h a + h b,

Unde h b -înălțimea balastului.

Înălțimea de lucru de la sol la suport (înainte de așezare):

h 3 `= h 3 + 100,

Unde ... h 3- înălţimea săpăturii de la sol până la arboretul superior (după aşezare).

Înălțimea brută de lucru înainte de tasare în prezența strângerii:

h 4 `= h 3` + d + 50,

Unde d- diametrul lemnului de prindere, mm;

50 mm- grosimea de strangere.

Înălțimea de lucru după tasare:

h 4 = h 4 `- 100

Aria secțiunii transversale a lucrării brute înainte de decontare:

S4 = 0,5 (l3 + l4) * h4`

Pescaj vertical egal cu 100 mm, permis numai cu căptușeală din lemn.

In lucrari se foloseste pozarea traverselor din lemn si pozarea liniei din sine P24 pentru cărucioare de până la 2 m 3... La efectuarea lucrărilor de explorare se folosesc cărucioare VO-0,8; VG-0,7și VG-1,2 cu o capacitate de 0,8, respectiv; 0,7; 1,2 m... La rularea manuală cu cărucioarele VO-0,8și VG-0,7, precum și locomotivele electrice AK-2u folosesc șine P18... Traversele sunt așezate într-un strat de balast cu o grosime de 160 mm prin scufundarea lor în 2/3 din grosimea sa.

Cu formă dreptunghiulară boltită, înălțimea lucrării în clar este alcătuită din înălțimea peretelui de la nivelul stratului de balast și de la înălțimea bolții ( orez. 2).

Înălțime de lucru brută H este definită ca înălțimea liberă plus grosimea căptușelii din boltă cu căptușeală din beton monolit sau plus 50 mm cu beton pulverizat, ancora (tijă) și suport combinat. Înălțimea peretelui de la nivelul capului șinei până la călcâiul arcului h 1 in timpul transportului cu locomotive electrice cu baterie se determina in functie de inaltimea locomotivei electrice. Înălțimea lucrărilor în timpul transportului cu locomotive electrice de contact trebuie să îndeplinească condițiile în care sunt prevăzute distanțe minime între locomotiva electrică (cărucior) și suport, precum și între pantograf și suport.

Înălțimea peretelui vertical de la nivelul tapa până la călcâiul arcului h 2 = 1800mm... Înălțimea bolții h 0 sunt luate în funcție de coeficientul de duritate a rocii pe scara M.M. Protodiakonov.

Pentru căptușeală din beton monolit cu coeficient de rezistență f =3:9, h 0 = B / 3.

Pentru beton stropit și șuruburi de acoperiș și în lucrări nesuportate f 12 ,h 0 = B / 3, și la f 12, h 0 = B / 4.

Curba unei bolti cu trei centre (cutie) este formata din trei arce: axiale - Rși două laterale - r... Razele bolții în funcție de înălțimea acesteia:

Înălțimea arcului h 0 B/3 B/4
Raza arcului axial R 0,692 0,905
Raza arcului lateral r 0,262 0,173

Design latime de lucru B 1 cu căptușeală de beton, se compune din lățimea lucrării în clar și dublat grosimea căptușelii, iar în cazul betonului stropit, ancora și căptușeală combinată, se compune din lățimea lucrării în clar plus 100. mm.

Lățimea liberă cu o singură cale:

B = m + A + n

Lățimea de lucru cu două șenile deschise:

B = m + 2A + p + n,

Unde n = 700mm; p = 200mm.

Înălțimea peretelui vertical al minei care lucrează de la capul șinei:

h 1 = h 2 - h a = 1800 - 160 = 1640mm.

Lățimea de lucru brută cu beton stropit și șuruburi pentru acoperiș:

B 1 = B +2 = B + 100,

Unde = 50mm- grosimea căptușelii, luată în calcul.

Aria secțiunii transversale a lucrului în clar la înălțimea bolții h 0 = B / 3:

S St. = B (h2 + 0,26B),

la h 0 = B / 4: S sv = B (h 2 + 0,175B),

Unde h 2 = 1800mm -înălțimea peretelui vertical de la nivelul scării (stratul de balast).

Înălțimea peretelui față de solul de lucru:

h 3 = h 2 + h b = h 1 + h B.

Parametrul de ieșire luminoasă la h 0 = B / 3:

P B = 2h2 + 2,33B,

la h 0 = B / 4: .P B = 2h2 + 2219B

Aria secțiunii transversale a lucrului brut cu beton pulverizat, ancoră, suport combinat cu h 0 = B / 3:

S h. = B 1 (h 3 + 0,26B 1),

la h 0 = B / 4: S h = B 1 (h 3 + 0,175B 1).

După ce am determinat suprafața secțiunii transversale, luăm GOST 22940-85 cea mai apropiată secțiune standard și notați-i dimensiunile pentru calcule ulterioare. Conform acestui standard, se determină doar aria secțiunii transversale a lucrării în clar, iar aria secțiunii transversale este stabilită aproximativ în funcție de forma secțiunii adoptate, tipul și grosimea suportului conform formulelor de mai sus.

In masa 1 prezintă secțiunile transversale tipice și echipamentele de bază adoptate pentru calcularea secțiunii transversale în clar, precum și dimensiunile vehiculelor de bază.

Gropile după adâncime sunt împărțite în mod convențional în adâncime (până la 5 m), mediu (5 - 10) și profund (până la 40 m). Adâncimea gropilor depinde de stadiul explorării și de condițiile geologice. În funcție de proprietățile fizice și mecanice ale rocilor, de modul de pătrundere și de structura suportului, gropile sunt rotunde și dreptunghiulare. Odată cu creșterea adâncimii gropii, suprafața clară a secțiunii transversale crește. Gropi până la 10 m au de obicei un singur compartiment și cu o adâncime de până la 20 m poate fi cu două ramuri. Secțiuni tipice (GOST 41-02-206-81), se preconizează forarea gropilor cu o zonă clară a secțiunii transversale de la 0,8 la 4 m 3și dimensiunile geometrice (Tabelul 2).

Forma secțiunii transversale a unei lucrări miniere orizontale depinde în principal de tipul de căptușeală de rocă utilizată pentru a proteja lucrările de distrugere sub presiunea rocilor înconjurătoare și pentru a menține suprafața de secțiune transversală necesară pe toată perioada lucrărilor de explorare. La efectuarea lucrărilor, li se dă o formă de secțiune trapezoidală sau dreptunghiulară. Forma trapezoidală este utilizată cu căptușeală din lemn și prezența unei ușoare presiuni din rocile din jur. Forma dreptunghiulară boltită este utilizată pentru căptușeală de beton monolit, beton stropit, ancora și combinat (ancoră cu beton stropit) și în lucrările care nu au căptușeală (pentru roci rezistente și stabile).
Există zone de secțiune transversală în clar, în brut și în penetrare. Suprafața secțiunii transversale în liber este determinată de dimensiunile săpăturii până la suport, minus suprafețele ocupate de stratul de balast al căii ferate și scara potecii. Zona secțională brută este zona proiectată (în penetrare). Suprafața reală a secțiunii transversale a excavației în scufundare este puțin mai mare decât suprafața în secțiune transversală brută. La conducere, este necesar să se observe că aria secțiunii transversale a lucrărilor miniere corespunde „Standardelor existente pentru depășirea secțiunilor lucrărilor miniere în scufundare în comparație cu secțiunile brute în timpul efectuării explorare geologică”. În funcție de duritatea rocilor, se admite o creștere a suprafeței de secțiune în brut cu un factor de 1,04-1,12. O valoare mare a coeficientului corespunde unei secțiuni transversale de 4 m2 în roci dure.
Mărimea secțiunii transversale în curățare depinde de scopul minei și este determinată de dimensiunile materialului rulant și de numărul de căi ferate, de lățimea transportorului, a racletei sau a mașinii de încărcare și transport, ținând cont degajările necesare între aceste mașini și suport, care sunt reglementate de reguli de siguranță. Distanța dintre materialul rulant și suportul pe tronsoane lungi de carosabil cu transport feroviar este de cel puțin 200 mm cu beton monolit, ancoră și suport din beton pulverizat și nu mai puțin de 250 mm cu alte tipuri de suport - metal flexibil și lemn. Dacă rularea cărucioarelor de-a lungul dezvoltării este efectuată manual, atunci cu toate tipurile de suport, acest spațiu este de 200 mm.

Pentru lucrările de explorare orizontală se stabilesc două forme de secțiuni transversale: trapezoidală (T), boltă dreptunghiulară cu boltă de cutie (PS).

Distingeți zonele de secțiune transversală ale lucrărilor orizontale în clar, în scufundare și în brut. Zona liberă (5 SV) este suprafața cuprinsă între căptușeala lucrului și solul acestuia, minus suprafața secțiunii transversale, care este ocupată de stratul de balast turnat pe solul lucrului.

Zona în scufundare (5 P |)) - zona de producție, pe care este obținută în procesul de realizare înainte de ridicarea suportului, așezarea căii ferate și a dispozitivului stratului de balast, montarea comunicațiilor inginerești (cabluri, conducte de aer, apă etc.). Zona brută (5 8H) - zona de producție, care se obține în calcul (suprafața proiectată).

Deoarece 5 VCh = 5 SV + 5 cr, atunci calculul ariei secțiunii de lucru începe cu calculul în lumină, unde 5 cr este secțiunea de lucru ocupată de suport; Кп „- coeficientul de rupere a secțiunii (coeficientul secțiunii în exces - CSI).

Dimensiunile secțiunii transversale a lucrărilor orizontale în spațiu liber sunt determinate în funcție de condițiile de amplasare a echipamentelor de transport și a altor dispozitive, ținând cont de degajările necesare, reglementate de Normele de siguranță.

În acest caz, este necesar să se ia în considerare următoarele cazuri posibile de excavare și calcul de secțiune:

1. Dezvoltarea se realizează cu prindere și mașina de încărcare funcționează în lucru fix. În acest caz, calculul se efectuează în funcție de cele mai mari dimensiuni ale materialului rulant sau mașinii de încărcare.

2. Dezvoltarea se realizează cu prindere, dar suportul rămâne în spatele feței cu mai mult de 3 m. În acest caz, încărcătorul lucrează în partea neasigurată a lucrării.

La calcularea dimensiunilor ariei secțiunii transversale pentru cele mai mari dimensiuni ale materialului rulant, este necesar să se facă un calcul de verificare (Fig. 11):

t + B + n "> al doilea + 2*2+ T+ Înăuntru cu.+ P; Hp+ th 3> Az +<* + și-

Decriptarea datelor este prezentată mai jos.

3. Dezvoltarea se realizează fără fixare. Atunci măriți-l! secțiuni transversale calculate
sunt transportate de cele mai mari dimensiuni ale echipamentelor de tunel sau mobile
compoziţie.



Dimensiunile principale ale vehiculelor subterane sunt standardizate cu scopul de a tipari secțiunile de lucru, structura suportului și echipamentele de tunel.

Pentru lucrari trapezoidale, s-au dezvoltat sectiuni standard cu folosirea captuselii continue, a căptușelii eșalonate, cu strângerea doar a acoperișului și cu strângerea acoperișului și a lateralelor.

Secțiunile transversale tipice ale lucrărilor cu bolți dreptunghiulare sunt furnizate fără suport, cu ancoră, beton stropit și suport combinat

Presiunea stâncii

Crearea condițiilor de siguranță pentru funcționarea structurilor subterane este una dintre sarcinile principale de asigurare a stabilității lucrărilor miniere. Impactul tehnogen al mineritului asupra mediului geologic duce la noua sa stare. (Mediul geologic aici este înțeles ca spațiul fizic (geologic) real din interiorul scoarței terestre, care este caracterizat de un anumit set de condiții geologice - un set de anumite proprietăți și procese).

Din punct de vedere cantitativ și calitativ, în jurul obiectului geologic-geologic apar noi câmpuri de forță ca parte a mediului geologic, care apar la limita dintre o mină și o masă de rocă, de exemplu. în limitele nesemnificative ale masei de stâncă din jurul minei.

Forțele care apar în masivul din jurul minei se numesc presiunea rocilor. Presiunea rocilor din jurul lucrărilor este asociată cu redistribuirea tensiunilor în timpul conducerii acestora. Se manifestă ca;

1) deplasarea elastică sau vâscoelastică a rocilor fără distrugere;

2) colaps (local sau regulat) în slab, fracturat și

roci cu strat fin;

3) distrugerea și deplasarea rocilor (în special, prăbușirea) sub influența tensiunilor finale în masa de rocă de-a lungul întregului perimetru al secțiunii de lucru sau în secțiunile sale individuale;

4) extrudarea rocilor în lucru datorită curgerii de plastic, în special din partea laterală a solului (umflarea rocilor).

Se disting următoarele tipuri de presiune a rocii:

1. Verticală - acționează vertical asupra suportului, umplerea masei și este o consecință a presiunii masei rocilor de deasupra.

1. Lateral - face parte din presiunea verticală și depinde de grosimea rocilor care se află deasupra stratului de lucru sau dezvoltat, de caracteristicile inginerie-geologice ale rocilor.

3. Dinamic - se produce la viteze mari de aplicare a sarcinilor: explozie, lovitura de piatra, prabusirea brusca a pietrelor de acoperis etc.

4. Primar - presiunea rocilor la momentul excavarii.

5. Stare de echilibru - presiunea rocilor după săpătură după ceva timp și neschimbată pentru o perioadă lungă de funcționare.

6. Instabil – presiune care se modifică în timp din cauza exploatării miniere, a strecărilor rocilor și a relaxării stresului.

7. Statică - presiunea rocilor, în care forțele de inerție sunt absente sau foarte mici.

Complexitatea crescândă a condițiilor în care se desfășoară (construcția subterană) lucrărilor miniere (adâncimi mari de dezvoltare, permafrost, seismicitate ridicată, fenomene neotectonice, accelerarea și creșterea volumului impactului tehnogen etc.), precum și nivelul de dezvoltare al științei a făcut posibilă crearea unor metode moderne, mai apropiate de cele reale, pentru calcularea presiunii rocilor.

A apărut o nouă direcție științifică - mecanica structurilor subterane. Acesta este un păianjen despre principiile și metodele de calcul al structurilor subterane pentru rezistență, rigiditate și stabilitate sub efecte statice (presiunea rocilor, presiunea apei subterane, schimbările de temperatură etc.) și dinamice (explozire, cutremure). Ea dezvoltă metode de calcul al structurilor de susținere.

Mecanica structurilor subterane a apărut ca urmare a dezvoltării mecanicii rocilor, o știință care studiază proprietățile și modelele modificărilor stării de efort-deformare a rocilor din vecinătatea unei mine, precum și modelele de interacțiune a rocilor cu sprijinirea lucrărilor miniere pentru a crea metode adecvate de control al presiunii rocilor. Mecanica structurilor subterane opereaza cu modele mecanice de interactiune a suportului cu masa de roca, tinand cont de starea geologica a rocilor din jurul minei, si de schemele de calcul ale suportului.

Analiza modelelor mecanice și a schemelor de proiectare se realizează folosind metodele teoriei elasticității, plasticității și fluajului, teoria ruperii, hidrodinamică, mecanică structurală, rezistența materialelor, mecanică teoretică.

Dimensiunile secțiunii transversale a lucrărilor miniere orizontale în clar depind de scopul acesteia și sunt determinate pe baza dimensiunilor materialului rulant și a echipamentului amplasat în mină, asigurând trecerea cantității necesare de aer, golurile dintre părțile proeminente ale materialului rulant și suportul prevăzut de Normele de siguranță și modul de deplasare a persoanelor.

În cazul nostru, proiectăm o săpătură boltită orizontală cu șuruburi de acoperiș.

Secțiunile dreptunghiulare boltite sunt utilizate la conducerea lucrărilor fără sprijin sau la construcția de structuri de susținere ușoare. Înălțimea bolții în secțiuni de la 2 la 6,8 m 2 este?. latimea de lucru.

Zona clară a secțiunii transversale este zona de-a lungul conturului interior al suportului instalat în lucru

Calculul secțiunii minei

Lățimea de tăiere

b = b c + 2c = 0,95 + 2 0,3 = 1,55m

unde b c - lățimea racletei, m;

c este decalajul dintre racletă și partea laterală a minei, m.

Într-o mină de tipul în cauză, oamenii au voie să meargă numai atunci când instalația racletei este nefuncțională. Astfel, se presupune că înălțimea liberă este minimă, adică 1,8 m.

Înălțimea arcului

Înălțimea de tăiere laterală (până la călcâiul arcului):

1.8 - inaltimea minima de productie conform PB

În funcție de aria secțiunii transversale calculate în lumină, se ia cea mai apropiată mai mare dintre secțiunile transversale standard din tabel. 2 (Tutorial „Efectuarea lucrărilor de explorare orizontală și a camerelor” Autori V.I.

Se acceptă o secțiune transversală tipică a producției de substații - 2.7

Dimensiunile principale ale secțiunii transversale a lucrării în clar:

Lățimea de lucru, mm - b = 1550 mm

Înălțimea de lucru până la călcâiul arcului, mm - h b = 1320 mm

Înălțimea de lucru, mm - h = 1850 mm

Raza arcului axial al arcului, mm - R = 1070 mm

Raza arcului lateral al arcului, mm - r = 410 mm

Aria secțiunii transversale a deschiderilor, m 2 - S sv = 2,7 m 2.

Pentru lucrări cu șuruburi de acoperiș:

unde este înălțimea lucrului pe lateral, ținând cont de ieșirea ancorelor de-a lungul acoperișului în lucru cu valoarea d = 0,05 m.

Calculul dimensiunilor puternice ale căptușelii, întocmirea pașaportului de fixare

Datorită secțiunii mici a minei, a duratei de viață nesemnificative, a condițiilor miniere și geologice și a materialelor disponibile, folosim șuruburi metalice cu expansiune AR-1

Toate calculele rezistenței de ancorare în forajul șurubării acoperișului au fost efectuate după formulele din cartea de referință „Teoria și practica utilizării boltării acoperișului” Autor A.P. Shirokov. Moscova „Nedra” 1981

c - unghiul de frecare al rocilor, 30 de grade

D - diametru manșon distanțier, 32cm

h - înălțimea manșonului distanțier, 30cm

y s este rezistența maximă la compresiune a rocii

b - jumătate din unghiul unei pane simetrice, 2 grade

p 1 - unghiul de frecare al oțelului pe oțel, 0,2 grade

Lungimea necesară a ancorei L și în acoperiș și înălțimea posibilei cădere a rocilor de lucru se găsește din expresiile:

L a = b + L 2 + L 3 = 0,04 + 0,35 + 0,05 = 0,44 m;

unde L 2 - valoarea adâncimii ancorelor dincolo de conturul unei posibile căderi de stâncă (luată egală cu 0,35 m); L 3 - lungimea ancorei care iese dincolo de conturul minei, L k = 0,05 m; și n = jumătate de anvergură de lucru în tuneluri, m; h este înălțimea săpăturii în scufundare, m.

Coeficient care caracterizează stabilitatea părților laterale ale minei;

Coeficient care caracterizează panta prismei de fluaj în părțile laterale ale lucrării (luat conform Tabelului 12.1. Teoria și practica utilizării boltării. Autor A.P. Shirokov. Moscova „Nedra” 1981);

c b - unghiul de frecare (rezistență) internă a rocilor din lateralele minei; К к - coeficient ținând cont de scăderea rezistenței rocilor din acoperișul minei (luat conform Tabelului 13.1);

f to - coeficientul de duritate a rocii în acoperișul lucrărilor;

K comp este coeficientul de concentrare a tensiunilor de compresiune pe conturul minei, a cărui valoare este luată din tabel. 12,2;

d - greutatea specifică medie a straturilor de rocă care acoperă mina până la suprafață, MN/m 3; Н - adâncimea de lucru de la suprafață, m;

K b - coeficient ținând cont de scăderea rezistenței rocilor în părțile laterale ale lucrării, a cărui valoare se ia conform Tabelului 12.1;

f b - coeficient de duritate a rocii conform M.M. Protodyakonov în părțile laterale ale minei.

Acceptăm lungimea ancorei în acoperiș L k = 0,5 m.

Datorită faptului că w0 nu se realizează ancorarea laturilor săpăturii.

Zona acoperișului susținută de o ancoră

unde F la - aria acoperișului, susținută de o ancoră, m 2;

P k - rezistența ancorei în gaura forată în acoperiș;

Factorul de siguranță, ținând cont de distribuția neuniformă a sarcinii pe ancoră și de posibilitatea supraîncărcării din partea straturilor de deasupra, se ia egal cu 4,5;

b - unghiul de înclinare a lucrării, grad 0 0

Distanța dintre ancoră pe rând:

unde L n este etapa de instalare a ancorelor pe lățimea lucrării, m;

L y - distanța dintre rândurile de ancore, m, luată ca 1,4 m

Număr de ancore într-un rând

unde L b = 1,33b = 1,331,55 = 2,06m este porțiunea perimetrului de lucru, care urmează să fie ancorată de-a lungul acoperișului, m. Unde b este lățimea lucrării brute.

Acceptă 2 ancore la rând.

Întocmirea unui pașaport de fixare.

Lățimea tăieturii:

B = B + 2m = 950 + 3002 = 1550mm.

Înălțimea arcului de tăiere

h aproximativ = b / 3 = 1550/3 = 520mm.

Înălțime de tăiere brută

h 2 = h + h o + t = 1320 + 520 + 50 = 1890mm.

Înălțimea peretelui tăiat brut

h 3 = h + t = 1320 + 50 = 1370mm.

Raza arcului axial al arcului de tăiere

R = 0,692b = 0,6921550 × 1070 mm.

Raza arcului lateral al arcului de tăiere

r = 0,692b = 0,6921550? 410 mm.

Suprafața secțiunii transversale liberă:

S sv = b (h + 0,26b) = 1,55 (1,32 + 0,261,55)? 2,7m 2

Perimetrul secțiunii transversale a tăieturii în lumină:

P = 2h + 1,33b = 21,32 + 1,331,55 = 4,7m.

Aria secțiunii transversale a tăieturii brute:

S de înaltă frecvență = b (h 3 + 0,26b) = 1,55 (1,37 + 0,261,55) = 2,75m 2.

Perimetrul secțiunii transversale brute:

P = 2h + 1.33b = 21.37 + 1.331.55 = 4.8m

Distanța dintre ancore pe rând: b 1 = 1200mm.

Distanța dintre rândurile de ancore: L = 1,4 m

Adâncimea orificiilor pentru ancore: l = 500mm.

Diametrul orificiilor pentru ancore: = 43mm.

Întârzierea maximă a suportului ancorei din partea inferioară a feței este considerată a fi de 3 m.

Schemă pentru calcularea dimensiunilor secțiunii transversale atunci când se utilizează echipament de raclere în dezvoltarea unei forme de secțiune dreptunghiulară boltită.

 

Ar putea fi util să citiți: