Технология разработки штольни в крепких породах
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
?я метана в исходящей струе, %, (1%).
2.Исходя из необходимого количества воздуха, которое необходимо пропустить по выработке и допустимой по ПБ максимальной скорости его движения по данного вида выработке, определяется минимальное сечение выработки в свету
(2)
где Vдоп.- максимально допустимая скорость движения воздуха по выработке, м/с;
.Находится ширина выработки () на уровне верхней кромки подвижного состава (транспортного средства)
(3)
где - зазор между крепью и подвижным составом, м;
- ширина транспортного средства (подвижного состава, конвейера и т.д.), м;
- количество транспортных средств;
- расстояние между транспортными средствами (подвижным составом, конвейерами и т.д.), м;
- свободный проход для людей
3.ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ
3.1Прогноз прочностных параметров горных пород
Породы кровли работают на растяжение, а борта - на сжатие.
1.Определяется прочность пород на сжатие и растяжение. Для практических расчётов, когда нет данных испытаний горных пород, прочность на сжатие , определяется через коэффициент крепости породы по М.М. Протодьяконову
(4)
где - предел прочности на одноосное сжатие, Па.
Прочность на растяжение принимается равной
(5)
2.Определяются максимальные сжимающие усилия в боках выработки
(6)
где ? - плотность пород окружающих выработку, т/м3;
Н - глубина залегания, м;
К1 - коэффициент концентрации сжимающих напряжений; К1=2,02,5;
3.Определяются минимальные растягивающие напряжения в кровле выработки
(7)
где К2 - коэффициент концентрации растягивающих напряжений, зависящий от формы свода выработки; К2=1 - для выработок, имеющих прямоугольную и трапецевидную форму, К2=0,40,45 - для выработок прямоугольной коробчатой формы, К2=0,250,32 - для выработок сводчатой формы с прямыми стенками, К2=0,20,23 - для подковообразных выработок;
? - коэффициент бокового распора для связанных (не сыпучих) пород;
(8)
где ? - коэффициент поперечных деформаций (коэффициент Пуассона), учитывающий соотношение поперечных и продольных деформаций. Для большинства пород
;
4.Определение предела прочности массива пород на длительное сжатие и растяжение
(9)
(10)
где - коэффициенты структурного ослабления соответственно боков и кровли выработки, зависящей от трещиноватости пород, ;
? - коэффициент длительной прочности, показывающий уменьшения прочности пород при длительном воздействии нагрузки,
5.Определяется угол внутреннего трения, град:
(11)
3.2Оценка устойчивости пород и выбор типа крепи
1.Определяется устойчивость пород (коэффициента запаса прочности)
(12)
(13)
Исходя из расчёта бока и кровля выработки устойчивы.
Окончательный вид крепи принимается после расчёта горного давления (согласно рекомендаций СНиПа) по величине безразмерного показателя устойчивости
(14)
где ? - плотность пород окружающих выработку, т/м3;
Н - глубина залегания, м;
?сж = f 107 Па - предел прочности пород на сжатие;
;
Исходя из назначения горной выработки, срока службы - более 15 лет, и с учётом ПБ 05-618-03 п. 118 по альбому Унифицированные типовые сечения горных выработок выбираем арочную металлическую податливую крепь крепь.
Основные характеристики выработки:
Sсв = 12,8 м2 - сечение в свету;
Sпр = 15,7 м2 - сечение в проходке;
Р = 13,5 м - периметр выработки;
В = 5000 мм - ширина выработки;
h = 3680 мм - высота выработки;
N = 27 кг/м - номер спецпрофиля;
р = 1,25 м - расстояние между арками.
4.РАСЧЁТ КРЕПИ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ
1.Определяется интенсивность давления со стороны боков и кровли выработки
-Высота свода обрушения пород кровли (м)
(15)
где l - ширина арки по почве, м;
h0 - полная высота арки, м;
? = 45 + ?/2 = 64,5 - угол сползания пород призмы;
-интенсивности нагрузки со стороны кровли (кН/м)
(16)
где L - расстояние между рамами (арками), м;
(17)
где P - несущая способность арки из спецпрофиля, Н;
а - половина ширины выработки в проходке, м;
?п - плотность породы, Н/м3;
f - крепость пород по М.И. Протодъяконову;
В связи с тем, что в принятом типовом сечение расстояние между арками крепи 1,2 м, а по расчету получили 0,85 м, то принимается расчетный вариант: L = 0,85 м.
-боковая нагрузка на арку (кН)
(18)
2.Определяется горизонтального распор (кН)
(19)
где r - радиус верхней дуги арки, м;
3.Определяются реакции опор
(20)
4.Определяются координаты опасного сечения х0 и у0 (м)
(21)
(22)
где h - расстояние от почвы выработки до центра дуги, м;
5.Определяется максимальный изгибающий момент (кНм)
(23)
6.Определяется момент сопротивления изгибу (см3)
(24)
где ?из - допустимое сопротивление на изгиб, для Ст. 5 ?из =270?103 кПа;
Полученному моменту сопротивления соответствует профиль 27.
7.Определяетс