Проведение разведочной рассечки
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
?ровле nк по формулам [2]:
nб = Rсж / ?max = ?сж Kc? / (K1?H) ? 4 (1.1.1)
nк = Rр / ?min = ?р Kc? / (K2?1?H) ? 4 (1.1.2)
где ?сж - предел прочности на одноосное сжатие, Па
?сж = 100?f = 100?4 = 400 кгс/см3 = 40МПа;
?р - предел прочности пород на растяжение, Па
?р = 0,1??сж = 0,1?40 = 4 МПа;
Kс - коэффициент структурного ослабления, Kс = 0,3 т.к породы сильно выветрелые [2];
? - коэффициент длительной прочности, для гранита ? = 10,7 принимаем ? = 0,7 [2];
K1 и K2 - коэффициенты концентрации сжимающих и растягивающих напряжений, для Трапециевидной формы сечения выработки они равны K1 = 2 , K2 = 1 [2];
? - удельный вес горных пород, Н/м3, ? = ?п?g, где ? - плотность породы для гранита 2660 кг/м3 , g - ускорение свободного падения, g?10 м/с2 , тогда ? =2660?10 = 0,0266 МН/м3;
H - длина выработки, H = 50м;
?1 - коэффициент бокового распора, ?1 = ? / (1- ?) где ? - коэффициент Пуассона, для выветрелых гранитов ? = 0,180,3 принимаем ? =0,25 (по СНиП IV-2-82 сб.29), тогда ?1 = 0,25/(1-0,25) = 0,333.
Тогда, запасы прочности в боках nб и кровле nк по формулам (1.1.1) и (1.1.2) равны:
б = 40? 0,3? 0,7 / (2? 0,0266? 50) = 3,158 < 4к = 4? 0,3? 0,7 / (1? 0,333? 0,0266? 50) = 1,897 < 4
Вывод: По условию 1<n<4 кровля и бока относительно устойчивы, но требуется крепь т. к. возможны локальные обвалы [1].
По СНиП II-94-80 оценку устойчивости пород и выбор крепи для горизонтальных и наклонных выработок допускается производить по величине безразмерного показателя, принятого ведомственными нормативными документами [1].
Показатель устойчивости находится по формулам:
Пу = 10?H / ?сж = (10?2660?50)/40?106 = 0,033 (1.1.3)
Пу = 10?H / ?сж ? =(10?2660?50)/40?106?0,7 = 0,0475 (1.1.4)
где ? - плотность породы для гранита 2660 кг/м3;
H - длина выработки, H = 50м;
?сж - предел прочности на одноосное сжатие, ?сж = 40МПа;
Вывод: т. к. показатель устойчивости Пу =0,033 < 0,05 выработку можно считать устойчивой, однако породы склонны к выветриванию (по заданию сильно выветрелые) рекомендуются крепь для предотвращения выпадания отдельных кусков по трещинам[2]. Так как форма сечения трапециевидная рекомендуется применять деревянную крепь [7].
1.2 Горное давление на крепь горной выработки
Расчет горного давления производится с целью определения нагрузок на крепь и расчета ее прочностных размеров.
На основе запаса прочности предложена классификация режимов заданной нагрузки для выбора расчетной схемы горного давления т. к. 1<n<4 нагрузка определяется по формулам нагрузки локального вывала или расчетные нагрузки определяются путем деления нормальных нагрузок, полученных по расчетному методу № 2, на коэффициенты запасов прочности [1].
Рассчитываем нормальные нагрузки по расчетной схеме № 2 [2]:
Высота свода обрушения находится по формуле:
, (1.2.1)
где а - полупролет выработки вчерне по кровле, а = 0,63 м;
h - высота выработки, h = 2м;
? - угол наклона боков, ? = 84;
tg? - коэффициент внутреннего трения пород,
tg? = (?сж - ?р)/(?сж + ?р)= = (40 - 4) / (40 + 4) = 0,818;
? - угол внутреннего трения пород, ? = acrtg(0,818) = 39,29;
Тогда, высота свода обрушения по формуле (1.2.1) равна:
;
Высота свода возможного обрушения находится по формуле:
; (1.2.2)
Интенсивность давления со стороны кровли находится по формуле:
; (1.2.3)
Интенсивность бокового давления у почвы выработки находится по формуле:
, (1.2.4)
где ?2 - коэффициент бокового распора для сыпучей среды,
?2 = tg2(45- ?/2) = tg2(45- 39,29/2) = 0,225;
Тогда, интенсивность бокового давления у почвы выработки по формуле (1.2.4):
;
Интенсивность бокового давления у кровли находится по формуле:
; (1.2.5)
Боковое давление пород при трапециевидной форме сечения выработки (без поправки на nб = 3,158) находится по формуле:
,
с учетом поправки на запас прочности пород в боках выработки:
;
Интенсивность нагрузки со стороны кровли и боков может быть использована при расчете крепи.
1.3 Крепление горной выработки
Крепление выработок - процесс возведения горной крепи.
Горная крепь - искусственное сооружение, возводимое в выработках для предотвращения обрушения окружающих пород и сохранения необходимых площадей сечения выработок.
К горной крепи предъявляются следующие основные требования:
1.необходимо поддерживать выработку в рабочем состоянии в течение всего срока ее службы;
2.быть простой в изготовлении, экономичной, удобной для транспортирования и возведения;
Исходя из расчета устойчивости горных пород и формы сечения выбираем деревянную крепь с установкой рам вразбежку и затяжкой кровли и боков.
Деревянную крепь применяют в выработках с умеренным горным давлением и сроком службы не более 2-3 лет, а при консервированном лесе - до 5-6 лет. В горизонтальных выработках основным видом крепи является крепежная рама, состоящая из верхняка и двух стоек. Наибольшее распространение имеют рамы трапециевидной формы с углом наклона стоек 80-85. Рамы устанавливают параллельно друг другу на прямолинейных участках выработки и перпендикулярно к ее продольной оси. При значительном горном давлении рамы устанавливают всплошную, при умеренном - вразбежку на расстоянии 0,5-1 м одну от другой. Замок, соединяющий стойку и верхняк, не имеет жесткости, поэтому в местах соединения раму расклинивают деревянными клиньями.
При креплении вразбежку кровлю выработки затягивают вс?/p>