2. Расчет арочной крепи

Основным параметром, определяемым при расчете рамной крепи, является шаг установки, т.е. расстояние между рамами.

Определение шага установки крепи полевого конвейерного штрека S_пр=19,2 м², проведенного на глубине 285 м:

Строим расчетную схему и определяем максимальную ширину выработки в проходке b=5380 мм ( Приложение 1).

Определение средневзвешенного сопротивления сжатию слоев пород (так как выработка проводится в однородных породах, используем следующую формулу):

R_c.кр. = 10*5,3*0,65= 34,45 МПа,

где R=10*f – значение сопротивления пород одноосному сжатию в образце;

f – коэффициент крепости пород; k_c- коэффициент, учитывающий нарушенность массива пород.

Определение смещений пород на контуре выработки:

U_р.кр=U_т.крk_ak_шk_в=70*1*0,876*0,755=47,5 МПа,

U_т.кр – типовое смещение пород, определяемое по графикам в зависимости значения R_c.кр. пород кровли и глубины расположения выработки;

k_a – коэффициент влияния угла залегания пород;

k_ш=0,2(b-1)=0,2(5,38-1)=0,876 – коэффициент влияния ширины выработки;

k_в=k₁(b+b_п)=1,8(5,38+5,38)=0,775 – коэффициент воздействия других выработок;

l 25

l – ширина целика; принимаем b_п= b.

Определение расчетной нагрузки на крепь:

P=P^нk_прb=48,5*1*5,38=260,93кПа,

где P^н – нормативная удельная нагрузка; k_пр – коэффициент влияния способа проведения выработок ( для БВР принято k_пр=1).

Расчет шага установки крепи:

q=N = 210 =0,805,

P 260,93

5

где N – сопротивление крепи в податливом режиме, кН ( исходя из профиля СВП 27).

Расстояние q между арками принимают по ближайшему меньшему значению в ряду: q=0,8 м.

1.4 Технология проведения горной выработки

1. Для проведения полевого конвейерного штрека предусматривается буровзрывной способ проведения выработки.

2. Основными производственными процессами при проведении горной выработки являются буровзрывные работы, крепление. К вспомогательным относятся коммуникационные процессы, ремонтные работы.

3. Определение величины подвигания забоя за цикл:

Определение удельного расхода ВВ на 1 м³ обуренной породы

кг/м³,

_{=5,3 - коэффициент крепости породы по шкале М.М. Протодьяконова; =1,1 - коэффициент структуры породы; υ=1,48 - коэффициент зажима породы, е=1,187 - коэффициент работоспособности применяемого ВВ}

коэффициент зажима породы

,

коэффициент работоспособности применяемого ВВ

,

где Р_x – работоспособность применяемого ВВ; 380 – работоспособность стандартного ВВ.

Следовательно, =0,1∙5,3∙1,1∙1,48∙1,187=1,024 кг/м³.

Определение числа шпуров в забое:

шт. ,

где η – коэффициент использования шпура; d – диаметр патрона ВВ;

k_з – коэффициент заполнения шпура (0,68-0,72); Δ – плотность ВВ в заряде ( у предохранительных ВВ 1000-1150 кг/м³).

6

Распределение шпуров по группам:

N<30 поэтому число врубовых шпуров N_вр=4, тогда находим количество отбойных и оконтуривающих шпуров:

N_от+ N_ок= N- N_вр=25-4=21

N_от/ N_ок=2/3 отсюда N_от=9, N_ок=12.

Определение глубины шпуров:

l_зах=l_ш·η=2,3·0,85=1,955м,

где l_ш=2,3м – глубина шпуров (определяется исходя из площади поперечного сечения выработки в проходке и значения коэффициента крепости породы).

Определение предварительной массы заряда:

Q_п=q l_шS_пр=1,024·2,3·19,2=45,22 кг.

Определение скорректированной массы заряда:

Q=q_n(N_врn_вр+ N_отn_от+ N_окn_ок)=0,2(4·11+9·10+12·8)=0,2·230=46 кг

число патронов в шпурах

n_вр=q_вр/ q_n=2,17/0,2=10,85=11;

n_от=q_от/ q_n=1,81/0,2=10;

n_ок=q_ок/ q_n=1,45/0,2=8;

масса заряда соответственно во врубовом, отбойном и оконтуривающем шпурах

q_вр=(1,2-1,25)q_ср=1,2·1,81=2,17;

q_от= q_ср=1,81;

q_ок=(0,80-0,85) q_ср=0,8·1,81=1,45;

средняя масса заряда в шпуре

q_ср= Q_п/N=45,22/25=1,81;

масса патрона предохранительного ВВ

q_n=0,2.

4. Проходческое оборудование. Технологическая схема проведения выработки.

В цикл проведения горной выработки входят следующие процессы:

1. Бурение шпуров;

2. Заряжание шпуров;

3. Взрывание и проветривание;

4. Уборка взорванной горной массы;

5. Крепление выработки;

6. Наращивание монорельсовой дороги;

7

7. Устройство водоотливной канавки;

8. Наращивание конвейера;

9. Наращивание вентиляционного става.

Бурение шпуров осуществляется с помощью буровой установки БУР-2, которой управляет МГВМ (машинист горно-выемочной машины). После окончания бурения приступают к заряжанию шпуров.

Заряжание шпуров производит мастер-взрывник, который приходит в забой

после окончания бурения. Ему выделяются помощники из числа проходчиков. После окончания заряжания мастер-взрывник монтирует взрывную сеть (провода) и подключает к взрывной машинке. Люди, незанятые заряжанием шпуров, уходят из забоя. Перед взрывом мастер-взрывник подаёт специальный предупредительный сигнал (свистком или светом) и производит взрывания.

В течение 20мин после взрыва происходит проветривание газов взрыва в забое, заходить в него запрещено. Воздух дует постоянно.

После проветривания приступают к отгрузке взорванной породы из забоя. Уборка осуществляется с помощью перегружателя ППЛ-1 погрузочной машиной 1-ППН-5, которой управляет МГВМ. Куски породы, которые не удаётся погрузить с помощью машины, грузятся вручную с помощью лопаты. Транспортирование осуществляется ленточным конвейером КЛК-1000.

После уборки взорванной массы производят установку крепи, после чего переходят к обустройству водоотливной канавки.

По мере проведения выработки необходимо также периодически наращивать вентиляционный став и монорельсовый путь, предназначенный для транспортировки оборудования, грузов, людей.