Выбор конструкции и материала крепи

Выбор крепи капитальных и подготовительных выработок для поддержания их в конкретной горно-геологической ситуации обусловливается и определяется рядом основных факторов и показателей в соответствии с видом и назначением выработок:

1. Сроком службы выработки. Этот фактор, обусловливаемый видом и назначением выработки, является определяющим при выборе крепи. Для капитальных выработок с большим сроком службы используются, как правило, такие долговечные и прочные материалы как бетон, железобетон, металл и соответствующие конструкции крепи из этих материалов.

2. Физико-механическими свойствами горных пород, обусловливающими устойчивость контура выработки, величину и характер проявления горного давления в выработке (величину и интенсивность сдвижения пород, давление на крепь). Этот показатель является важным определяющим исходным фактором при выборе конструкции крепи и паспорта крепления выработки, а также основных характеристик конструкции крепи, таких как ее несущая способность (сопротивление крепи горному давлению) и величина конструктивной податливости.

3. Расположением и способом охраны выработок. Выработки, расположенные в зоне влияния очистных работ, характеризуемой значительным смещением вмещающих пород и повышенным горным давлением в результате выемки полезного ископаемого, должны крепиться податливыми конструкциями крепи. Выработки, расположенные в неотработанной части месторождения (в ненарушенном массиве горных пород), могут крепиться жесткими конструкциями крепи или крепями с небольшой податливостью.

Горную крепь изготовляют из крепежных материалов, к которым относятся дерево, металл, бетон, железобетон, естественные и искусственные камни, синтетические смолы, стеклопластики и др.

Крепежные материалы по использованию в конструкциях крепи подразделяют на основные, или несущие, (дерево, металл, бетон, железобетон, камни, блоки и т.п.),

вяжущие (цемент, известь, синтетические смолы), служащие для приготовления бетонов, растворов, пластмасс, и вспомогательные (некоторые пиломатериалы; метизы, водоизоляционные и антикоррозионные материалы, антисептики, антипирогены, наполнители и др.).

По огнестойкости материалы крепи делятся на огнестойкие (бетон, железобетон, камни), полуогнестойкие (металл, некоторые пластмассы) и сгораемые (дерево).

По сроку службы они подразделяются на долговечные (бетон, металл и другие), и недолговечные (дерево).

Крепежные материалы выбираются в зависимости от назначения и срока службы выработки, величины горного давления, вида и условий работы крепи и экономической целесообразности.

Так как скреперный орт находится в устойчивых породах, то на выработку будет действовать давление от пород отрабатываемого блока, высота которого 50 метров.

Согласно СНиП выбор крепи допускается производить по безразмерному показателю устойчивости горных пород [2, табл 3.4]:

(1)

где γ- объёмный вес пород, кН/м²;

Нр- расчётная глубина расположения выработки, м;

Rсж- расчётное сопротивление пород сжатию, кПа.

кПа; (2)

где Gсж – предел прочности пород при сжатии, МПа;

КС - коэффициент структурного ослабления пород, доли ед.,

КС=0,6, [2, табл 2.1];

x - коэффициент длительной прочности, доли ед.

x = 0,9

Согласно рекомендации СНиП II-94-80 установить значение коэффициента структур­ного ослабления (К _с) можно по табл. 2.

Таблица 2 Зависимость коэффициента (К _с) от трещиноватости пород

По показателю устойчивости допускается проходка выработки с деревянной крепью (табл. 3).

Таблица 3 Выбор крепи по показателю устойчивости пород для рудников

Расчет деревянной крепи

При установке крепежных рам вразбежку и необходимости возведения межрамного ограждения (затяжки), то параметры затяжки также подлежат расчетам.

В породах с коэффициентом крепости f>4,когда борта выработки устойчивы, а кровля неустойчива и при отсутствии бокового давления определяют только прочные размеры верхняка крепежной рамы. Диаметр стойки принимается равным принятому диаметру верхняка.

Расчет верхняка. Верхняк уподобляется балке, лежащей на двух опорах. Он выдер­жит давление со стороны кровли, если его сопротивление изгибу (R _из) будет не меньше мак­симального изгибающего момента, обусловленного этим давлением (М _из, кН×м):

R _из× W > М _из, (3)

Данному условию будет удовлетворять верхняк диаметром (d, м):

, (4)

где a – полупролет выработки по кровле вчерне, м; m - коэффициент перегрузки, ед. (m=1,5 - для стволов, их сопряжений, околоствольных дворов и камер, m=1,2 - для остальных выработок, m=1,5÷2 - соответственно в сложных горно-­геологических условиях); L - расстояние между смежными крепежными рамами, м; R_из – расчетное сопротивление древесины изгибу, кПа [2, табл. 2]; n_v - коэффициент условий работы деревянной крепи, [2, табл. 3].

Расчет межрамных ограждений. Межрамные ограждения (затяжки), бортов и кровли выработок могут сооружаться из досок, обапола, распилов. При расчете межрамных ограждений норма­тивные и расчетные нагрузки на них от горного давления принимаются такими же, как и при расчете крепежной рамы. Затяжка рассчитывается как балка, свободно лежащая на двух опорах - соседних рамах, ее пролет принимается рав­ным (L) - шагу рамы.

Толщина затяжек из распилов (d _р, м): , = (5)

где q - максимальная интенсивность нагрузки, кН/м²:

q = b ×γ = (a/ƒ)×γ = (6)

Окончательно принимаем:

Толщина стоек и верхняка 0,16 м. Толщина затяжки из распила 0,06 м

4 ВЫБОР СПОСОБА ПРОХОДКИ И ОБОРУДОВАНИЯ

Способ проведения горной выработки зависит от свойств пересекаемых пород, размеров поперечного сечения выработки и положения ее в пространстве.

В зависимости от свойств, пересекаемых выработками пород, различают способы проведения выработок в обычных (обычный способ проведения выработок) и сложных (специальный способ проведения выработок) горногеологических условиях.

К специальному способу проведения выработок относят проведение выработок в рыхлых водонасыщенных породах и в устойчивых трещиноватых весьма водообильных породах.

К обычному способу проведения выработок относят проведение выработок в:

1) крепких однородных породах (квершлаги, полевые штреки, камеры), когда выемку породы производят в основном при помощи буровзрывных работ;

2) мягких однородных породах, когда выемка породы может производится проходческими комбайнами;

3) неоднородных породах, когда необходимо производить раздельную выемку полезного ископаемого и пустых пород.

В зависимости от размеров поперечного сечения выработки различают два способа их проведения:

- сплошным забоем, когда работы по выемке породы выполняют сразу по всей площади забоя;

- уступным (сложным) забоем, когда забой разделяют на несколько уступов и работы по выемке породы выполняют в каждом уступе самостоятельно.

Принимаем способ проведения сплошным забоем. Отбойку производим с помощью БВР.

Таблица 1 - Технические характеристики буровой установки БУ-1Б

Для погрузки отбитой породы применяем погрузочную машину ППН-1 (табл. 3).

Таблица 2 - Технические характеристики погрузочной машины ППН-1

Рис. Хх Схема тупиковой разминовки
5 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОВ

ПРОХОДЧЕСКОГО ЦИКЛА

5.1 Технология буровых работ

Для проходки выработок прямоугольносводчатой формы применяют вертикальные клиновые врубы. Число врубовых шпуров от двух до десяти. Врубовые шпуры бурятся под углом 65-70⁰ к плоскости забоя. Рациональная глубина заходки 1,5-2,2 м. Длина врубовых шпуров 1,8-2,6 м.

В норму времени на бурение входят следующие процессы: подноска перфоратора и инструмента; присоединение шлангов к магистралям и продувка их; присоединение шлангов к перфоратору и пылеулавливающей установке; установка перфоратора на пневмоподдержке; приведение забоя в безопосное состояние; одевание коронки; опробование; устранение мелких неисправностей перфоратора; разметка шпуров и расчистка места для них; забуривание и бурение шпуров; продувка и промывка шпуров; смена коронок и буров; отсоединение шлангов от магистрали, перфоратора и пылеулавливающей установки; уборка перфоратора и рабочего места.

Обуривание забоя осуществляется согласно паспорту БВР. Сначала бурятся врубовые шпуры, затем вспомогательные и оконтуривающие у почвы и бортов выработки, а после установки подмостей оконтуривающие у кровли выработки.

Контроль за качеством обуривания заключается в контроле направления и глубины шпура. Контроль осуществляется бригадиром или мастером.

5.2 Технология взрывных работ

До начала заряжания забой должен быть подготовлен: шпуры очищены от буровой мелочи, забой хорошо освещён, всё оборудование вывезено из забоя, трубопроводы ограждены, налажены и проверены средства вентиляции и пылеподавления, при необходимости устроены полости и настил.

ВВ получает мастер-взрывник на складе ВМ по наряд-путевке. Доставляет ВВ в забой мастер-взрывник с помощниками. Мастер-взрывник несет средства инициирования и ВВ не более 12 кг, помощники – ВВ не более 24 кг.

В состав работы входит: ознакомление с паспортом БВР, сигнализация о начале заряжания, установка и снятие предупредительных знаков, проверка и замер шпуров, приготовление патронов боевиков, изготовление забойки, заряжание и забойка, подача боевого сигнала, ход в укрытие, инициирование, подсчёт числа взрывов, включение системы вентиляции и пылеподавления, проветривание забоя, осмотр результата взрыва и сбор невзорвавшегося ВМ.

Патроны-боевики мастер-взрывник изготавливает в забое. Для инициирования зарядов используются электродетонаторы. Заряжание шпуров производит мастер-взрывник вручную.

Контроль за заряжанием шпуров производит сменный ИТР участка.

Взрывание производит мастер-взрывник находясь в безопасном месте, на свежей струе и не ближе 150 м от забоя. После взрывания забой проветривают.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: