Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи.

Курсовая работа по ПГВ

 

Выполнил:

 

 

Руководитель: пр. Рудаков В.М.

 

Москва 2003 г.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1.... ОГЛАВЛЕНИЕ. 2

2.... Введение. 3

3.... Задание.......................................................................................................... 3

4.... Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи.4

5.... Расчет площади поперечного сечения. 5

6.... Проектирование и расчет буровзрывных работ. 10

Выбор ВВ и оборудования для бурения шпуров. 10

Расчет параметров БВР. 11

Выбор средства и способа взрывания. 14

7.... Проветривание горных выработок 15

8.... Расчет прочных размеров горной крепи. 16

9.... Уборка породы. 18

10... Организация работ 19

11... Список иллюстраций и схем. 21

12... Список использованной литературы. 22

 

Введение.

В данной курсовом проекте мы учились составлять технологический проект для проведения горизонтальных подземных горных выработок. Это необходимо для понимания процесса проведения данных работ, в случае если в дальнейшим придется иметь дела с работами данного уровня.

Задание

Задание №38

На курсовое проектирование.

Разработать технологический проект проходки разведочной выработки для следующих условий (коэффициенты даны для горной породы):

Наименование выработки – штрек.

Горные породы – минерализованные песчаники.

Категория по трещиноватости – 2

Коэффициент крепости по Протодьяконову – 14

Коэффициент Пуассона – 0,3

Коэффициент длительной прочности – 0,85

Коэффициент структуры – 1,25

Объемная масса, т/м³ – 2,25

Проектная протяженность, м - 260

Глубина заложения выработки, м – 300

Планируемый срок выполнения работ, мес – 2

На предприятии имеется следующее горнопроходческое оборудование:

1. различные буровые машины и инструменты для бурения шпуров.

2. породопогрузочная машина ППН 2

3. перегружатель УПЛ 1

4. рудничный электровоз 5 АВР 2

5. рудничные вагонетки УВО 0.8

Дополнительные условия:

1. породы обводнены.

2. бурение шпуров осуществляется переносными перфораторами.

3. в качетве ВВ используется Порэмит-8А в патронах диаметром 32, 36 и 45 мм, массой соответственно 0,2, 0,3 и 0,5 кг с коэффициентом работоспособности относительно Аммонит №6-ЖВ равным 1.06. Плотность ВВ в патронах 1,15 г/см³.

 

Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи.

Форма поперечного сечения выработки выбирается с учетом конструкции и материала крепи, которые в свою очередь, определяются устойчивостью пород в боках и кровле выработки. Необходимыми исходными данными для оценки устойчивости контура сечения являются:

1. коэффициент крепости по М.М.Протодьяконову

=14

2. объемная плотность пород

=2250 (кг/м³)

3. глубина заложения выработки

= 300 (м)

4. коэффициент длительности прочности массива пород

=0,85

5. коэффициент Пуассона

=0,3

Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи производится в следующем порядке

1. ориентировочно определяют прочностные характеристики горной породы – пределы её прочности на сжатие

 (МПа)

 (МПа)

и растяжения

 (МПа)

 (МПа)

2. категория трещиноватости горных пород

Малотрещиноватые – II категория

3. показатель устойчивости контура горной выработки вычисляется по формуле

 

4. по значению  выбирается материал для крепления выработки

< 0,15, в породах II категории трещиноватости целесообразно использовать набрызг-бетонную крепь.

5. в соответствии с выбранным материалом для крепи, определяется форма поперечного сечения крепи

Прямоугольно-сводчатая.

Эта форма характеризуется высотой свода h_св, радиусом осевой дуги свода R, и радиусом дуг сопряжений с вертикальными стенками r.

h_св = 0,22 b (м), где b = ширина выработки в черне.

R = 0,7b (м),

r = 0,26b (м).

6. в соответствии с заданными свойствами пород и принятой формой поперечного сечения выработки определяется значение коэффициента для расчета запасов устойчивости её боков и кровли.

а) коэффициент концентрации напряжений в боках выработки

К₁ = 2,5

б) коэффициент концентрации напряжений в кровле выработки

К₂ = 0,4

в) коэффициент бокового распора

г) коэффициент структурного ослабления пород

К_с = 0,4

7. определяются максимальные и минимальные напряжения на контуре горной выработки

 

 (МПа)

(МПа)

8. вычисляются пределы прочности массива пород на сжатие и растяжение

 (МПа)

(МПа)

 

 (МПа)

(МПа)

9. рассчитываются коэффициенты запаса устойчивости боков и кровли

 

10. по полученным значениям  и окончательно решается вопрос о необходимости крепления и делается вывод о том, что менее устойчивой является кровля выработки. Выработка может проходиться без крепления, при < 0,05, >3 и >3, что в нашем случае не так.