Выбор формы и расчёт размеров поперечного сечения

выработки

При проведении выработок различают два вида горнопроходческих операций: основные и вспомогательные.

Основными горнопроходческими операциями называются такие, которые выполняются в забое выработки и относятся непосредственно к проходке и креплению выработки.

Вспомогательными называют операции, которые обеспечивают нормальные условия для выполнения основных проходческих операций.

Площадь поперечного сечения выработки зависит от назначения и габаритов располагаемого в ней оборудования. Различают площади поперечного сечения горизонтальных выработок в свету, вчерне и после проходки. Площадь в свету определяют по размерам выработки до крепи за вычетом площадей, занимаемых балластным слоем и трапом в сечении выработки. Площадь вчерне является проектной площадью в проходке. При определении этой площади, к площади в свету прибавляют площади, которые занимают крепь, балластный слой, трап и затяжка (при рамных крепях установленных в разбежку). Действительная площадь, которая получается в результате проведения выработки, обычно 3-5% и более превышает проектную площадь.

Размеры поперечного сечения (ширина и высоте) откаточных выработок зависит от габаритных размеров откаточных вагонеток и электровозов, от рельсовых путей способа передвижения рабочих по выработкам и количества подаваемого воздуха для проветривания.

При наличии в выработки рельсовых путей для передвижения людей предусматривается дорожка (проход) шириной не менее 700мм, который должен выдерживаться на высоте 1800мм от уровня трапа (балластного слоя).

Исходя из конкретных условий: f =16; устойчивость – средняя; срок службы выработки – 16 лет, выбираем сводчатую форму выработки, набрызг бетонным креплением

1. Рассчитывают поперечное сечение высоты выработки.

1. Высота строения рельсового пути h₀, мм

h₀ = h_б + h_ш + h_п + h_р , мм;

Где: h₀ – высота верхнего строения пути выработки, выбирается с нормами предусматривающими ЕПБ, мм;

h_б – высота балластового слоя, мм;

h_ш – высота шпального бруса, мм;

h_п – высота подкладки под рельс, мм;

h_р – высота рельсового пути, мм;

h₀ = 100 + 420 + 20 + 135 = 375 (мм).

2. Высота подвижного состава h, мм

h =1650 (мм).

3. Высота прямостенного участка выработки.

h₁ = 1800 (мм).

4. Высота выработки в свету.

h₂ = h₁+h_б+1/3h_ш, мм;

h₂ =1800+135+20+1/3*120=1995 (мм).

Где: h₁ - высота прямостенного участка выработки, мм;

h_б- высота балластного слоя, выбирается с нормами предусматривающими ЕПБ, мм;

h_ш- высота шпального бруса, мм;

5. Высота выработки в чернее.

h₃= h₀+ h₁, мм;

h₃=375+1800=2175 (мм).

6. Высота сводчатого перекрытия в свету.

h_ч=1/3*В, мм;

h_ч=1/3*2250=750 (мм).

7. Высота сводчатого перекрытия в черне.

h₅= h_ч+ Т_кр., мм;

h₅=750+50=800 (мм).

8. Расчитывается ширина выработки в свету.

В= n+A+m, мм;

В=200+1350+700=2250 (мм).

Где: В – ширина выработки в свету, мм;

n – зазор между крепью и подвижным составом, мм;

А – ширина подвижного состава, мм;

m –свободный проход для людей, мм;

9. Ширина выработки в черне.

B₁=В+2* Т_кр., мм;

B₁=2250+100=2350 (мм).

10. Площадь поперечного сечения в свету.

S_св.= В*(h₂+0,26*В)

S_св.= 2250*(2745+0,26*2250) =7,4 м²

11. Площадь поперечного сечения в чернее.

S_чер. = В₁*(h₃+0,26* В₁)

S_чер. = 2350*(2960+0,26*2350) =8,3 м²

12. Скорость движения воздушного потока.

V = Q_возд / S_cв, м/с;

V = 18/7,4 =2,4 м/с;

Где: V – регламентируемая правилами безопасности скорость движения вентиляционной струи по выработке, м/с;

0,25 ≤ V ≥ 8,0

Q_возд – количество воздуха проходящего по выработке, м³/с;

S_cв - площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

Так как V =2,4 м/с, то 0,25 ≤ V ≥ 8,0 удовлетворяет требованиям ЕПБ, следовательно, данное сечение рассчитано, верно.

13. Сечение в проходке .

S_пр =1,03* S_чер, м

S_пр =1,03* 8,3 =8,7 (м)