Расчет длины заходки и глубины шпуров

Часть 2. Проходка горноразведочных выработок.

Проходка штолен.

Штольня – это подземная горизонтальная горная выработка, устье которой находится на поверхности. Штольни чаще проходят с крутых склонов и «с восстанием», т.е. с постепенным повышением почвы выработки. Сечение штольни чаще бывает трапециевидным, реже квадратным, прямоугольным, сводчатым, возможно круглое сечение для тоннеля. Стандартное сечение штольни 4м². Протяженность штольни от первых десятков метров до сотен метров. Штольня может проходится как вкрест простирания горных пород или под некоторым углом к нему, так и по простиранию пород (полезного ископаемого).

Выбор и обоснование типа, формы и размеров сечения.

В проекте выбрано трапециевидное сечение штольни, т.к. это наиболее распространенное в геологоразведочной практике сечение. Оно наилучшим образом противостоит горному давлению. Эта форма сечения применяется при проходке выработок в породах, недостаточно устойчивых, для поддержания которых необходима установка крепежных рам. Существуют понятия сечение выработки в свету, вчерне, в проходке.

Сечение выработки в свету – это ее сечение, оконтуренное внутренними контурами крепи. Сечение вчерне – это сечение, оконтуренное наружными контурами крепи, оно равно сечение в свету + мощность крепи. Сечение в проходке – это сечение, каким данная выработка проходится, оно должно быть на 5% больше длины сечения вчерне. В проекте выбрано стандартное сечение вчерне 4м². Высота выработки от головки рельсового пути до верхняка крепи будет 1800мм, т.к. будет производится ручная откатка горной массы. Толщина крепи – 200мм. Расстояние между выступающей частью вагонетки и крепью будет 250мм. Ширина людского ходка будет 600мм. Ширина вагонетки – 700мм. Рис.2.1.

Рис. 2.1. Сечение штольни.

Рис. Поперечное сечение проектируемой штольни

Выбор и обоснование способов проходки и основного оборудования.

Способ проходки выработки зависит в основном от положения ее в простран­стве (вертикальные, наклонные, горизонтальные), крепости и строения горных по­род, их водоносности. В зависимости от устойчивости пересекаемых пород и при­тока грунтовых вод различают обычные и специальные способы проведения выра­боток. Обычные способы применяют при сравнительно небольшом притоке воды, в крепких и устойчивых породах, допускающих обнажение забоя (кровли, подошвы) и боковых стенок выработок.

При проходке штолен проводятся:

1) подготовка площадки для заложения штольни (удаление растительности, валунов, камней);

2) разметка контуров выработки;

3) рыхление;

4) проветривание забоя;

5) вынос отбитой горной породы на поверхность;

6) крепление штольни в случае необходимости.

Ручной способ проходки будет осуществляться при помощи лопаты, кайла и клиньев.

Буровзрывной способ включает проходческие операции:

1) бурение шпуров, их зарядка и взрывание;

2) проветривание забоя после взрыва;

3) уборка взорванной породы;

4) монтаж воздухопровода;

5) возведение крепи.

Наиболее трудоемкие операции – бурение шпуров и уборка породы. Бурение шпуров будет производится при помощи пневматических перфораторов.

Распределение пород по категориям буримости и способу проходки.

В проекте будут использоваться ручной и буровзрывной способы проходки. Ручным способом будет проходится интервал 0,0-8,0м по песку; а интервал 8,0-100,0м по коренным породам – буровзрывным способом.

2.1.3. Буровзрывные работы.

Буровзрывной способ проходки является наиболее сложным. Он включает ряд последовательных операций, составляющих вместе проходческий цикл:

1) разметка шпуров на забое выработки;

2) бурение шпуров;

3) зарядка шпуров ВВ;

4) взрывание зарядов (отпалка);

5) проветривание забоя;

6) уборка разрыхленной взрывом породы;

7) настил путей;

8) монтирование воздухопровода.

Расчет длины заходки и глубины шпуров.

Глубина заходки лимитируется шириной выработки (В).

l _зах = (0,7-0,9)В

Ширина штольни равна 2,0 м. Тогда длина заходки может находиться в пределах 1,4-1,8 м. Выбираем 1,4 м.

В общем случае глубина шпура, ориентированного перпендикулярно поверхности забоя, связана с длиной заходки следующей зависимостью:

l _зах / l _шп = К.И.Ш.

Где l _зах - длина заходки, l _шп - глубина шпура, К.И.Ш. – коэффициент использования шпура, равный 0,7-0,95, равен отношению глубины получаемой при взрыве воронки к глубине шпура.

l _зах= 1,4 м. К.И.Ш. = 0,8. Тогда l _шп= l _зах / К.И.Ш. =1,4/0,8 = 1,75 м.