Determinarea dimensiunilor secțiunii transversale a lucrării în lumină. Calculul secțiunii transversale de lucru în zona liberă a secțiunii transversale din unitate

1. Selectarea formei și calcularea dimensiunilor secțiunii transversale a minei

La efectuarea lucrărilor se disting două tipuri de operațiuni miniere: principală și auxiliară.

Principalele operațiuni miniere sunt cele care se desfășoară la nivelul muncii și se referă direct la conducerea și susținerea muncii.

Operațiile auxiliare sunt numite operațiuni care asigură condiții normale pentru efectuarea operațiunilor de tunel de bază.

Suprafața secțiunii transversale a exploatării minelor depinde de scopul și dimensiunile echipamentelor situate în aceasta. Distingeți secțiunile transversale ale lucrărilor orizontale în lumină, dur și după conducere. Zona liberă este determinată de dimensiunile de lucru înainte de căptușeală minus zonele ocupate de stratul de balast și scara din secțiunea de lucru. Zona rugoasă este zona proiectată care trebuie condusă. La determinarea acestei zone, zonele ocupate de suport, stratul de balast, scara și strângerea (cu suporturi de cadru instalate într-o cursă) se adaugă zonei în lumină. Suprafața reală care se obține ca urmare a dezvoltării, de obicei cu 3-5% sau mai mult, depășește suprafața de proiectare.

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

Dacă există căi ferate în zona de lucru pentru mișcarea oamenilor, este prevăzută o cale (pasaj) cu o lățime de cel puțin 700 mm, care trebuie menținută la o înălțime de 1800 mm de la nivelul scării (stratul de balast).

Pe baza condițiilor specifice: f \u003d 16; stabilitate - mediu; durata de viață a minei - 16 ani, alegem forma boltită a minei, pulverizată cu suport de beton

1. Calculați secțiunea transversală a înălțimii de lucru.

a. Înălțimea structurii căii ferate h 0, mm

h 0 \u003d h b + h w + h p + h p, mm;

Unde: h 0 - înălțimea structurii superioare a căii de lucru, este selectată cu normele care stipulează 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 \u003d 100 + 420 + 20 + 135 \u003d 375 (mm).

2. Înălțimea materialului rulant h, mm

3. Înălțimea secțiunii cu pereți drepți a minei.

h 1 \u003d 1800 (mm).

4. Înălțimea de degajare.

h 2 \u003d h 1 + h b + 1 / 3h w, mm;

h 2 \u003d 1800 + 135 + 20 + 1/3 * 120 \u003d 1995 (mm).

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

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

h w - înălțimea barei de dormit, mm;

5. Înălțimea de lucru în negru.

h 3 \u003d h 0 + h 1, mm;

h 3 \u003d 375 + 1800 \u003d 2175 (mm).

6. Înălțimea tavanului boltit în clar.

h h \u003d 1/3 * B, mm;

h h \u003d 1/3 * 2250 \u003d 750 (mm).

7. Înălțimea tavanului boltit în negru.

h 5 \u003d h h + T cr. , mm;

h 5 \u003d 750 + 50 \u003d 800 (mm).

8. Se calculează lățimea de lucru în câmp.

B \u003d n + A + m, mm;

B \u003d 200 + 1350 + 700 \u003d 2250 (mm).

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

n este decalajul dintre suport și materialul rulant, mm;

A - lățimea materialului rulant, mm;

m - pasaj liber pentru oameni, mm;

9. Lățimea de lucru în negru.

B 1 \u003d B + 2 * T cr. , mm;

B 1 \u003d 2250 + 100 \u003d 2350 (mm).

10. Zona secțiunii transversale în clar.

S St. \u003d B * (h 2 + 0,26 * B)

S St. \u003d 2250 * (2745 + 0,26 * 2250) \u003d 7,4 m 2

11. Zona secțiunii transversale în negru.

S negru \u003d B 1 * (h 3 + 0,26 * B 1)

S negru \u003d 2350 * (2960 + 0,26 * 2350) \u003d 8,3 m 2

12. Viteza debitului de aer.

V \u003d Q aer / S c în, m / s;

V \u003d 18 / 7,4 \u003d 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 liber, m 2;

Deoarece V \u003d 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 \u003d 1,03 * S negru, m

S pr \u003d 1,03 * 8,3 \u003d 8,7 (m)

În funcție de proprietățile fizice și tehnice ale rocilor, durata de viață a minei, impactul posibil 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 devenim speciale. profilul SPV-17. Alegem specialități. profil după factor economic. Pentru specialități Profilul SVP-17 are următoarele caracteristici: \u003d 18774, care corespunde intervalului \u003d 18700 - 20700. W (1) \u003d 50,3 P (1) \u003d 21,73 Tabelul 2 ...

Alegerea metodei de protecție și a tipului de sprijin pentru minerit

Figura 2.1 arată locația lucrării în raport cu rocile care înconjoară cusătura de cărbune. Din punctul de vedere al protecției dezvoltării, este fără îndoială benefic să folosiți un antet pentru a realiza această dezvoltare ...

Calcul 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 conformitate cu parametrii dați (debitul Q, panta i, rugozitatea n și panta m) ...

Cutie transversală dublă

La dezvoltarea unui proiect de dezvoltare, problema alegerii formei și dimensiunii secțiunii transversale este cea mai importantă. Pentru lucrări de explorare orizontală, secțiunile transversale cu boltă dreptunghiulară și trapezoidală sunt setate ca standard ...

Organizarea și executarea lucrărilor de explorare minieră

Deoarece sarcina nu specifică selectarea unui eșantion tehnologic, să aducem Sm la cel mai apropiat tipic în conformitate cu GOST: 1) pe baza faptului că adâncimea gropii este de 30 m ...

Exploatarea subterană

Determinăm secțiunea transversală a arborelui vertical principal folosind formulele și o rafinăm conform Tabelului 4.2: SB \u003d 23,4 + 3,6 AG, (5) unde AG este capacitatea anuală de producție a minei, milioane de tone. SB \u003d 23,4 + 3,6 1 , 4 \u003d 28,44 m2 ...

Efectuarea lucrărilor miniere încalcă starea stabilă de stres a rocilor. Zonele de solicitări crescute și scăzute se formează în jurul conturului de lucru. Pentru a preveni prăbușirea rocilor, lucrările sunt fixate ...

Explorarea minelor

4.1 Calculul ariei secțiunii transversale a unui tunel trapezoidal Determinarea dimensiunilor unui tunel în aer liber. Lățimea lucrării pe o singură cale la nivelul marginii materialului rulant: B \u003d m + A + n1, m Unde: m \u003d 0 ...

Deoarece mina Bremsberg are o durată de viață de 14 ani, se recomandă realizarea unei secțiuni arcuite, fixarea acesteia cu un suport de cadru arcuit și strângere 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 său este determinat de stabilitatea rocilor din părțile laterale și acoperișul lucrării ...

Tehnologie de extragere a tunelurilor în hard rock

1. Cantitatea de aer care trebuie să treacă prin mină în timpul funcționării sale este determinată: (1) unde este coeficientul care ia în considerare livrarea neuniformă a aerului, este exploatarea cărbunelui la situri ...

Pentru lucrările de explorare minieră deschisă, justificați metoda de conducere, echipamentul utilizat și, în conformitate cu unghiul de înclinare naturală a rocilor, selectați și justificați forma și dimensiunea secțiunii transversale, ținând cont de adâncimea de proiectare a lucrării.

Pentru lucrările miniere subterane și de explorare, justificați metoda de conducere și echipamentele miniere corespunzătoare, selectați și justificați forma și dimensiunile secțiunii transversale a lucrărilor în aer liber.

În funcție de proprietățile fizice și mecanice ale rocilor, precum și pe baza dimensiunilor echipamentelor de transport și tehnologice (locomotive electrice, cărucioare, mașini de încărcat), ținând seama de dimensiunile jocurilor prevăzute de regulile de siguranță (PB) în timpul explorării geologice, se determină dimensiunile secțiunii transversale a lucrărilor miniere în lumină. ... Dimensiunile funcționării în chiuvetă sunt determinate ținând seama de grosimea căptușelii și a legăturilor, precum și de înălțimea dispozitivului de cale (balast, traverse, șine).

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

Lucrările de explorare orizontală și înclinată au, de regulă, o durată de viață scurtă, prin urmare, principalul tip de suport este lemnul, forma secțiunii este trapezoidală. Când conduceți fără fixare, forma secțiunii este boltită dreptunghiulară.

Pentru o secțiune trapezoidală a unei mine care lucrează cu transportul feroviar ( fig. 1) se recomandă calcularea secțiunii transversale a minei în următoarea succesiune.

Dimensiunile (lățimea și înălțimea) locomotivei sau căruciorului electric uzat (pentru transportul manual) determină lățimea unei singure căi care lucrează în câmp la nivelul marginii materialului rulant:

B \u003d m + A + n`

și lățimea liniei duble de lucru:

B \u003d m + 2A + p + n`

m - dimensiunea decalajului de la marginea materialului rulant; mm(luate egal cu 200 - 250 mm);

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

n`- dimensiunea pasajului pentru persoanele de la marginea materialului rulant; mm:

n` \u003d n + * ctg ;

n- dimensiunea pasajului la o înălțime 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 la capul șinei, egală cu 160 mm;

83 0 - unghiul de înclinare a rafturilor, 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 \u003d h kn. + 200 + 100,

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

200mm - decalajul dintre firul de contact și suport;

100mm- cantitatea posibilă de așezare a căptușelii sub influența presiunii rocii.

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

Când transportați o locomotivă electrică cu baterii:

h 1 \u003d h + d t + 250 + 100,

unde h - înălțimea locomotivei electrice, mm;

d t- diametrul conductei de ventilație; mm.

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

Lățimea de deschidere pe stratul de balast:

l 2 \u003d B + 2 (h + h a) * ctg ;

Lățimea de deschidere pe acoperiș:

l 1 \u003d B - 2 (h 1 - h) * ctg ;

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

h 2 \u003d h 1 + h a;

Zona secțiunii transversale a lucrării în zona liberă după așezare:

S sv \u003d 0,5 (l 1 + l 2) * h 2;

Lățime brută de lucru de-a lungul acoperișului (când se fixează în direcții eșalonate cu strângerea laturilor):

l 3 \u003d l 1 + 2d,

unde d -diametrul stâlpului de susținere (nu mai puțin de 160 mm).

Lățimea de lucru pe sol în timp brut când se fixează în direcții eșalonate cu strângerea laturilor:

l 4 \u003d B + ,

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

h în \u003d h a + h b,

unde h b -înălțimea balastului.

Înălțimea de lucru de la sol până la sprijin (înainte de așezare):

h 3 `\u003d h 3 + 100,

unde ... h 3- înălțimea săpăturii de la sol până la vârf (după așezare).

Înălțime de lucru brută până la fixare cu strângere:

h 4 `\u003d h 3` + d + 50,

unde d - diametrul lemnului de fixare, mm;

50mm - grosimea de strângere.

Înălțimea de lucru după așezare:

h 4 \u003d h 4 `- 100

Secțiunea transversală de lucru brută înainte de așezare:

S 4 \u003d 0,5 (l 3 + l 4) * h 4 `

Schiță verticală egală cu 100 mm, este permis numai cu căptușeală din lemn.

În funcționare, se utilizează așezarea traverselor din lemn și așezarea șinei de pe șine P24 pentru cărucioare de până la 2 m 3... La efectuarea lucrărilor exploratorii se folosesc cărucioare VO-0,8; VG-0,7și VG-1,2 cu o capacitate de 0,8, respectiv; 0,7; 1,2 m... Când se rulează manual cu cărucioare VO-0,8și VG-0,7, precum și locomotivele electrice AK-2u folosesc șine P18... Traversele sunt așezate într-un strat de balast cu grosimea de 160 mmprin scufundarea lor în 2/3 din grosimea sa.

Cu o formă de boltă dreptunghiulară, înălțimea de lucru în clar este alcătuită din înălțimea peretelui de la nivelul stratului de balast și de la înălțimea bolții ( fig. 2).

Înălțime brută de lucru H definit ca înălțimea liberă plus grosimea căptușelii din bolta cu căptușeală de beton monolit sau plus 50 mm cu beton pulverizat, ancoră (tijă) și suport combinat. Înălțimea peretelui de la nivelul capului șinei până la călcâiul arcului h 1 la transportul cu baterii a locomotivelor electrice, se determină în funcție de înălțimea locomotivei electrice. Înălțimea lucrărilor în timpul transportului cu locomotive electrice de contact trebuie să îndeplinească condițiile în care sunt prevăzute distanțele minime dintre locomotiva electrică (cărucior) și suport, precum și între pantograf și suport.

Înălțimea peretelui vertical de la nivelul tapa până la călcâiul arcului h 2 \u003d 1800mm... Înălțimea bolții h 0 ia în funcție de coeficientul de duritate a rocii pe scara M.M. Protodyakonov.

Pentru căptușeala de beton monolit cu un coeficient de rezistență f =3:9, h 0 \u003d B / 3.

Pentru beton pulverizat și șuruburi de acoperiș și în deschideri fără suport f 12 , h 0 \u003d B / 3, și la f 12, h 0 \u003d B / 4.

Curba unei bolți cu trei centre (cutie) este formată din trei arcuri: axială - R și două laterale - r... Razele bolții în funcție de înălțimea sa:

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

Proiectarea lățimii de lucru B 1 cu căptușeală de beton, constă din lățimea de lucru în curat și a dublat grosimea căptușelii, iar în cazul betonului pulverizat, ancoră și căptușeală combinată - din lățimea de lucru în curat plus 100 mm.

Lățime liberă pe o singură pistă:

B \u003d m + A + n

Deschideți lățimea de lucru pe linie dublă:

B \u003d m + 2A + p + n,

unde n \u003d700mm; p \u003d200mm.

Înălțimea peretelui vertical al tunelului de la capul șinei:

h 1 \u003d h 2 - h a \u003d 1800 - 160 \u003d 1640mm.

Lățime brută de lucru cu beton pulverizat și șuruburi de acoperiș:

B 1 \u003d B +2 \u003d B + 100,

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

Secțiunea transversală a deschiderilor la înălțimea bolții h 0 \u003d B / 3:

S St. \u003d B (h 2 + 0,26B),

la h 0 \u003d B / 4: S sv \u003d B (h 2 + 0,175B),

unde h 2 \u003d1800mm -înălțimea peretelui vertical de la nivelul scării (stratul de balast).

Înălțimea peretelui de la solul de lucru:

h 3 \u003d h 2 + h b \u003d h 1 + h B.

Parametrul de ieșire a luminii la h 0 \u003d B / 3:

P B \u003d 2h 2 + 2.33B,

la h 0 \u003d B / 4: . P B \u003d 2h 2 + 2219B

Zona secțiunii transversale a prelucrării în brut cu beton pulverizat, ancoră, suport combinat cu h 0 \u003d B / 3:

S h. \u003d B 1 (h 3 + 0,26B 1),

la h 0 \u003d B / 4: S h. \u003d B 1 (h 3 + 0,175B 1).

După determinarea zonei secțiunii transversale, luăm GOST 22940-85 secțiunea standard cea mai apropiată și notați dimensiunile acesteia pentru calcule ulterioare. Conform acestui standard, se determină doar suprafața secțiunii transversale a lucrării în câmp, iar aria secțiunii transversale este setată 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 liber, precum și dimensiunile vehiculelor de bază.

Gropile după adâncime sunt împărțite în mod convențional în adâncimi (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, metoda de penetrare și structura suportului, gropile sunt rotunde și dreptunghiulare. Odată cu creșterea adâncimii gropii, aria clară a secțiunii transversale crește. Gropi de până la 10 m au de obicei un compartiment și cu o adâncime de până la 20 m poate fi cu două ramuri. Secțiuni tipice ( GOST 41-02-206-81), este planificată găurirea gropilor cu o zonă a secțiunii transversale clare de la 0,8 la 4 m 3 și dimensiunile geometrice (Tabelul 2).

Forma secțiunii transversale a unei lucrări miniere orizontale depinde în principal de tipul de suport de rocă utilizat pentru a proteja lucrările de distrugere sub presiunea rocilor înconjurătoare și pentru a menține aria secțiunii transversale necesare pentru întreaga perioadă a lucrărilor de explorare. La efectuarea lucrărilor, li se dă o formă de secțiune trapezoidală sau dreptunghiulară. Forma trapezoidală este utilizată cu căptușeala din lemn și prezența unei presiuni ușoare din rocile din jur. Forma cu boltă dreptunghiulară este utilizată pentru beton monolitic, beton pulverizat, ancoră și căptușeală combinată (ancoră cu beton pulverizat) și în lucrări care nu au căptușeală (cu roci stabile puternice).
Distingeți secțiunile transversale în clar, dur și în penetrare. Aria secțiunii transversale din clar este determinată de dimensiunile săpăturii până la suport, minus suprafețele ocupate de stratul de balast al căii ferate și scara potecii. Zona secțională aspră este zona proiectată (în penetrare). Suprafața reală a secțiunii transversale a săpăturii în scufundare este puțin mai mare decât aria secțiunii transversale în brut. Atunci când conduceți, este necesar să observați că aria secțiunii transversale a săpăturii corespunde cu „Standardele pentru excesul secțiunilor transversale ale deschiderilor de explorare minieră din unitate, în comparație cu secțiunile brute în timpul efectuării explorării geologice”. În funcție de duritatea rocilor, este permisă o creștere a suprafeței secționale în dur cu un factor de 1,04-1,12. O valoare mare a coeficientului corespunde unei secțiuni transversale de 4 m2 în roca tare.
Mărimea secțiunii transversale în câmp depinde de scopul minei și este determinată de dimensiunile materialului rulant și de numărul de căi ferate, lățimea transportorului, a răzuitorului sau a vehiculului de manipulare, ținând cont de jocurile necesare între aceste mașini și suport, care sunt reglementate de regulile de siguranță. Decalajul dintre materialul rulant și suportul pe secțiuni lungi ale minei care lucrează cu transportul feroviar nu este mai mic de 200 mm cu beton monolitic, ancoră și suport de beton pulverizat și nu mai puțin de 250 mm cu alte tipuri de suport - metal flexibil și lemn. Dacă cărucioarele sunt rulate manual, atunci pentru toate tipurile de suport acest spațiu este de 200 mm.

Pentru lucrările de explorare orizontală, au fost stabilite două forme de secțiuni transversale: trapezoidală (T), boltită dreptunghiulară cu o boltă cu cutie (PS).

Distingeți între secțiunile transversale ale lucrărilor orizontale în clar, în scufundare și în brut. Zona liberă (5 SV) este zona închisă între căptușeala de lucru și solul acesteia, minus aria secțiunii, care este ocupată de stratul de balast turnat pe solul de lucru.

Zona din scufundare (5 P |)) - zona de producție, pe care o obține în procesul de realizare înainte de ridicarea suportului, așezarea căii ferate și a dispozitivului stratului de balast, așezarea comunicațiilor tehnice (cabluri, aer, conducte de apă etc.). Suprafață aspră (5 8H) - suprafață de lucru, care se obține în calcul (suprafață proiectată).

Deoarece 5 VCh \u003d 5 SV + 5 kr, atunci calculul suprafeței 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 suprafeței secțiunii transversale a lucrărilor orizontale în zona liberă sunt determinate pe baza condițiilor de amplasare a echipamentelor de transport și a altor dispozitive, ținând cont de spațiile libere necesare, reglementate de Regulile de siguranță.

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

1. Dezvoltarea se realizează cu fixare și mașina de încărcare funcționează într-o funcționare fixă. În acest caz, calculul se efectuează în funcție de cele mai mari dimensiuni ale materialului rulant sau ale mașinii de încărcat.

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

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

t + B + n "\u003e 2nd +2*2+ t+ Înăuntru cu.+ p; H p +a 3-a\u003e Az +<* + și-

Decriptarea datelor este prezentată mai jos.

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



Principalele dimensiuni ale vehiculelor subterane sunt standardizate cu scopul de a tasta secțiunile de lucru, structura suportului și echipamentele de tunelare.

Pentru lucrări trapezoidale, secțiuni standard au fost dezvoltate cu utilizarea căptușelii solide, a căptușelii eșalonate, cu strângerea numai a acoperișului și strângerea acoperișului și a laturilor.

Secțiunile tipice ale lucrărilor miniere cu boltă dreptunghiulară sunt furnizate fără suport, cu ancoră, beton pulverizat și suport combinat

Presiunea rocii

Crearea condițiilor de siguranță pentru funcționarea structurilor subterane este una dintre principalele sarcini de asigurare a stabilității lucrărilor miniere. Impactul tehnogen al mineritului asupra mediului geologic duce la noua sa stare. (Mediul geologic este înțeles aici ca spațiul fizic real (geologic) din scoarța terestră, care se caracterizează printr-un anumit set de condiții geologice - un set de anumite proprietăți și procese).

Câmpuri de forță cantitativ și calitativ apar în jurul obiectului geologic-geologic ca parte a mediului geologic, care apare la limita dintre o mină de lucru și o masă de rocă, adică în limitele nesemnificative ale masei de roci din jurul minei.

Forțele care apar în masivul din jurul minei se numesc presiune de rocă. Presiunea rocii în jurul funcționării este asociată cu redistribuirea tensiunilor în timpul conducerii lor. Se manifestă ca;

1) deplasarea elastică sau viscoelastică a rocilor fără distrugerea lor;

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

pietre cu paturi fine;

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

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

Se disting următoarele tipuri de presiune a rocii:

1. Vertical - acționează vertical asupra suportului, umplând masa și este o consecință a presiunii masei rocilor deasupra.

1. Lateral - este o parte a presiunii verticale și depinde de grosimea rocilor care acoperă stratul de lucru sau de stratul dezvoltat, de caracteristicile inginerești-geologice ale rocilor.

3. Dinamic - apare la viteze mari de aplicare a sarcinilor: explozie, denivelare de piatră, prăbușire bruscă a rocilor de pe acoperiș etc.

4. Primar - presiunea rocilor în momentul săpăturii.

5. Starea de echilibru - presiunea rocilor după excavare după o perioadă de timp și care nu se modifică pentru o perioadă lungă de funcționare.

6. Necunoscut - presiune care se schimbă în timp datorită exploatării miniere, fluării rocilor și relaxării stresului.

7. Static - presiunea rocilor, în care forțele inerțiale sunt absente sau foarte mici.

Complicația condițiilor în care se desfășoară (construcția subterană) lucrările minelor (adâncimi mari de dezvoltare, permafrost, seismicitate ridicată, fenomene neotectonice, accelerarea și creșterea volumului impactului antropic, etc.), precum și nivelul de dezvoltare a științei au făcut posibilă crearea modernului, mai aproape de real metode pentru calcularea presiunii rocii.

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 rocii, presiunea apei subterane, schimbările de temperatură etc.) și dinamice (sablare, cutremure). Ea dezvoltă metode pentru calcularea structurilor de sprijin.

Mecanica structurilor subterane a apărut ca urmare a dezvoltării mecanicii rocilor, o știință care studiază proprietățile și tiparele de schimbare în starea de tensiune-deformare a rocilor din vecinătatea unei mine, precum și tiparele de interacțiune a rocilor cu sprijinul funcționării minelor pentru a crea metode convenabile de control al presiunii rocii. Mecanica structurilor subterane funcționează cu modele mecanice ale interacțiunii căptușelii cu masa de rocă, luând în considerare starea geologică a rocilor care înconjoară mina și schemele de calcul ale căptușelii.

Analiza modelelor mecanice și a schemelor de proiectare se efectuează folosind metodele teoriei elasticității, plasticității și fluajului, teoria fracturii, hidrodinamicii, mecanicii structurale, rezistența materialelor, mecanica teoretică.

Dimensiunile secțiunii transversale a lucrărilor orizontale ale minelor în lumină depind de scopul acesteia și sunt determinate pe baza dimensiunilor materialului rulant și a echipamentelor situate în mină, asigurând trecerea cantității de aer necesare, golurile dintre părțile proeminente ale materialului rulant și suportul prevăzut de Regulile de siguranță și metoda de deplasare a oamenilor.

În cazul nostru, proiectăm o excavare boltită orizontală cu șuruburi.

Secțiunile cu boltă dreptunghiulară sunt folosite la conducerea lucrărilor fără suport sau la construcția de structuri de susținere ușoare. Înălțimea bolții în secțiuni de la 2 la 6,8 m 2 este ?. lățimea de lucru.

Zona transversală liberă este zona de-a lungul conturului interior al suportului instalat în lucru

Calculul secțiunii minei

Lățimea tăiată

b \u003d b c + 2c \u003d 0,95 + 2 0,3 \u003d 1,55m

unde b c - lățimea răzuitorului, m;

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

Într-o mină de tipul în cauză, oamenilor li se permite să meargă numai atunci când răzuitorul este inoperant. Astfel, înălțimea de joc este presupusă a fi minimă, adică 1,8 m.

Înălțimea arcului

Înălțimea de tăiere laterală (până la călcâiul arcului):

1,8 - înălțimea minimă de producție conform PB

Conform secțiunii transversale calculate în lumină, se ia cea mai apropiată secțiune transversală standard din tabel. 2 (Tutorial „Efectuarea lucrărilor și camerelor de explorare orizontală” Autori V.I. Gratisyev, V.A.Kosyanov Moscova 2001).

Secțiunea transversală tipică a generației PS este acceptată - 2.7

Principalele dimensiuni ale secțiunii de lucru în aer liber:

Lățime de lucru, mm - b \u003d 1550 mm

Înălțimea de lucru până la călcâiul arcului, mm - h b \u003d 1320 mm

Înălțimea de lucru, mm - h \u003d 1850 mm

Raza arcului axial al arcului, mm - R \u003d 1070 mm

Raza arcului lateral al arcului, mm - r \u003d 410 mm

Suprafața secțiunii transversale a lucrului în clar, m 2 - S sv \u003d 2,7 m 2.

Pentru lucrări cu șuruburi de acoperiș:

unde este înălțimea de lucru pe lateral, luând în considerare ieșirea ancorelor de-a lungul acoperișului în lucru cu valoarea d \u003d 0,05 m.

Calculul dimensiunilor puternice ale suportului, întocmirea pașaportului de fixare

Datorită secțiunii reduse a minei, a duratei de viață reduse, a condițiilor miniere și geologice și a materialelor disponibile, folosim șuruburile de expansiune metalică AR-1

Toate calculele privind rezistența ancorării în forajul șuruburilor de acoperiș au fost făcute conform formulelor din cartea de referință „Teoria și practica utilizării șuruburilor de acoperiș” Autor A.P. Șirokov. 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 puterea de compresiune supremă a rocii

b - jumătate din unghiul unei pene simetrice, 2 grade

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

Lungimea necesară a ancorei L și a acoperișului și înălțimea eventualei căderi a rocilor de lucru se găsește din expresiile:

L a \u003d b + L 2 + L 3 \u003d 0,04 + 0,35 + 0,05 \u003d 0,44 m;

unde L 2 - valoarea adâncimii ancorelor dincolo de conturul eventualei căderi de roci (luată egală cu 0,35 m); L 3 - lungimea ancorei care iese dincolo de conturul minei, L k \u003d 0,05 m; și n \u003d jumătatea de excavare în timpul conducerii, m; h este înălțimea săpăturii în tunel, m.

Coeficient care caracterizează stabilitatea părților laterale ale minei

Coeficient care caracterizează panta prismei de fluaj din părțile laterale ale minei (luată conform Tabelului 12.1. Teoria și practica utilizării șuruburilor. Autor AP Shirokov. Moscova Nedra 1981);

c b - unghiul de frecare internă (rezistența) rocilor din părțile laterale ale minei; К к - coeficient ținând seama de scăderea rezistenței rocilor în acoperișul exploatării minelor (luată conform Tabelului 13.1);

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

K sr - coeficientul de concentrație a tensiunilor de compresiune pe conturul minelor, a căror valoare este luată din tabel. 12.2;

d - greutatea specifică medie a straturilor de rocă care se află deasupra minei la suprafață, MN / m 3; Н - adâncimea de lucru de la suprafață, m;

K b - coeficient ținând cont de scăderea rezistenței rocilor pe laturile de lucru, a căror valoare este luată în conformitate cu tabelul 12.1;

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

Luăm lungimea ancorei în acoperiș L k \u003d 0,5 m.

Datorită faptului că w0, ancorarea părților laterale a săpăturii nu se realizează.

Zona acoperișului susținută de o ancoră

unde F to - zona acoperișului susținută de o ancoră, m 2;

P k - rezistența ancorei în gaura forată în acoperiș;

Factorul de siguranță, luând în considerare distribuția neuniformă a sarcinii pe ancoră și posibilitatea suprataxării din partea straturilor suprapuse, este considerat egal cu 4,5;

b - unghiul de înclinare al muncii, grad 0 0

Distanța dintre ancoră la rând:

unde L n este pasul instalării ancorelor de-a lungul lățimii de lucru, m;

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

Numărul de ancore pe rând

unde L b \u003d 1,33b \u003d 1,331,55 \u003d 2,06 m - parte a perimetrului de lucru, care este supus ancorării de-a lungul acoperișului, m. Unde b - lățimea de lucru în brut.

Acceptă 2 ancore la rând.

Întocmirea unui pașaport de fixare.

Lățimea de degajare:

B \u003d B + 2m \u003d 950 + 3002 \u003d 1550mm.

Înălțimea arcului tăiat

h aproximativ \u003d b / 3 \u003d 1550/3 \u003d 520mm.

Înălțime de tăiere aspră

h 2 \u003d h + h o + t \u003d 1320 + 520 + 50 \u003d 1890mm.

Înălțimea peretelui tăiat dur

h 3 \u003d h + t \u003d 1320 + 50 \u003d 1370mm.

Raza arcului axial al arcului de tăiere

R \u003d 0.692b \u003d 0.6921550 × 1070mm.

Raza arcului lateral al tăieturii

r \u003d 0.692b \u003d 0.6921550 × 410mm.

Ștergeți secțiunea transversală:

S sv \u003d b (h + 0,26b) \u003d 1,55 (1,32 + 0,261,55)? 2,7m 2

Perimetrul secțiunii transversale a tăieturii în lumină:

P \u003d 2h + 1,33b \u003d 21,32 + 1,331,55 \u003d 4,7m.

Secțiunea transversală a tăieturii în brut:

S ridicat \u003d b (h 3 + 0,26b) \u003d 1,55 (1,37 + 0,261,55) \u003d 2,75m 2.

Perimetru secțiune transversală tăiată aspră:

P \u003d 2h + 1,33b \u003d 21,37 + 1,331,55 \u003d 4,8m

Distanța dintre ancore la rând: b 1 \u003d 1200mm.

Distanța dintre rândurile de ancore: L \u003d 1,4 m

Adâncimea găurilor pentru ancore: l \u003d 500mm.

Diametrul orificiului de ancorare: \u003d 43mm.

Decalajul maxim al suportului ancorei din partea inferioară a feței este de 3 m.

Schema pentru calcularea dimensiunilor secțiunii transversale atunci când se utilizează echipamente de răzuire în dezvoltarea unei forme de secțiune cu boltă dreptunghiulară.

 

Ar putea fi util să citiți: