Определение размеров поперечного сечения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК.

В данной работе следовало выбрать сечение с минимально возможным его размером, так как выработка (штрек) не должна будет использована в дальнейшем. Так же следовало пройти ее в максимально короткие сроки. Отсюда величина сечения зависела только лишь от используемого проходческого оборудования, его габаритных размеров.

Срок службы данной выработки ограничен, поэтому целесообразно было использовать трапециевидную форму (в сечении) и дерево в качестве крепежного материала.

Площадь поперечного сечения определяется по известным формулам:

S = HB_ср

 

B_{ср =} B₁ + B₂

                                                                2

где S – площадь поперечного сечения, м²;

H – высота выработки, зависит от вертикального размера породопогрузочной машины с поднятым ковшом (H=2450мм);

  В₁ и В₂ – ширина выработки соответственно по кровле и по подошве;

  В_ср и В_усл  - средняя и условная ширина выработки, м – зависти от ширины электропоезда, используемого для откатки породы и от величины зазоров от стенок выработки, необходимых по условиям соблюдения техники безопасности.

   х₁ х₂ х₃ и х₄ - вспомогательные размеры выработки, необходимые для расчетов:

   х₁ = 1000 х ctg 85 = 90

   x₂ = 650 x ctg 85 = 58,5

   x₃ = 1450 x ctg 85 = 130,5

   x₄ = 1800x ctg 85=162

 

   B₁ = 1950 – (90+58,5) = 1,8 (м)

   B₂ = 1950 + (130,5+162) = 2,2 (м)

 

                                                           1,8 +2,2

                                                В_ср = ------------------- = 2,022 (м)

                                                                     2

 

Находим площадь сечения в свету:

                       S_вс = 2,4 х 2,0 = 4,9 (м)

 

Для определения размеров поперечного сечения в проходке необходимо сначала рассчитать поперечные размеры крепи, которые в свою очередь зависят от величины горного давления.

При выборе размеров поперечного сечения были учтены следующие правила безопасности:

1. В выработках, по которым производится механизированная перевозка людей, откатка и доставка грузов расстояния между наиболее выступающей частью подвижного состава и стеной (крепью) должно быть с одной стороны не менее 0,7 м (для свободного прохода людей, с другой стороны не менее 0,25 м. Свободный проход на всем протяжении выработки устраивается с одной стороны.

2. Высота от почвы выработки до головы рельсов для временного пути – 0,2 м.

3. Минимальная высота свободного пространства под пешеходной дорожкой – 1,800 м. Боковые стенки выработки наклонены под углом 85⁰.

Для уборки породы выбрана породопогрузочная машина ППН-1С.

Техническая производительность – 1 м³/мин, фронт погрузки – 2,2 м, высота в рабочем положении – 2,250 м.

Для откатки породы:

аккумуляторный электровоз АК2У-600.

             ширина – 0,9 м

              высота – 1,210 м

и вагонетки типа ВО – 0,8

                2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА КРЕПЬ ВЫРАБОТКИ.

Величина горного давления рассчитывается по формуле M.М.Протодьяконова: Давление на 1м² кровли горизонтальной выработки в Па:

 

γ x B₁

                                         Р=0.33 ^x     f             (2)

 

Если породы VII категории, то?=27000 ^Н/_M³ , f=3,4, тогда

 

27000 ^x 1.8

Р=0.33 ^x         3.4    =4717 (Па)

РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТОК.

  Наиболее нагруженная часть в горизонтальной выработке определяется по следующей формуле; при крепления в разбежку: 

 

            аР х В₁ ²

   d = 1,08 ³Ö К_изг            (3)

 

где: а - расстояние между крепленными рамами, м, а=1,5м

   В₁-ширина выработки по кровле, В₁=1,8м

  К_изг -допускаемое напряжение на изгиб для сосны, К_изг = 7,5х10⁶(Па).

 

 

            1,5х4717х1,8²   

              d=1,08 ³Ö   7,5х10⁶           = 0,19(м)    

 

По конструктивным соображениям толщина стоек принимается равной толщине переклада. Толщину затяжки в метрах при установке крепежных рам вразбежку можно рассчитывать по следующей формуле; для затяжки из досок:

                                   в                

          h_д    = 1,4 х 10² х а х Ö f x К_изг     (4)

  в - половина В₁

                                             0,.9     

                         h_д = 1,4 х 10²   х 1,5 Ö 3,4х7,5х10⁶ = 0,031 (м)

 

Теперь можно рассчитывать площадь сечения выработки в проходке:

 

                   В₁ ¹+ В₂ ¹

                     S_вч = Н¹ х              2                    (5)

 

 

Н¹  = 2,5 + 0,19 + 0,031 = 2,8 (м)

В₁ ¹ = 1,8 + 2 х(0,19 + 0,031) = 2,3(м)

В₂ ¹ = 2,2 + 2 х(0,19 + 0,031) = 2,7 (м)

 

                  2,3 + 2,7    

                 S_вч = 2,8 х         2       =7,00(м²)    

ПАСПОРТ КРЕПЛЕНИЯ.

1. Характеристика выработки:

а) Форма трапецевидная.

б) Площадь поперечного сечения S_вс =4,9м², S_вч=7,00м².

в) Глубина выработки-150м.

г) Колесно-рельсовый способ откатки электровозом АК2У-600.

д) Тип и емкость откаточного сосуда-ВО-0,8.

 

2. Характеристика пород:

 

а) Категория пород по ЕНВ-7

б) Характер и устойчивость: трещиноватые,средней крепости f=3,4, коэффициент разрыхления-1,35, удельный вес в массиве 2600кг/м³, не устойчивые.

 

3. Характеристика крепи: 

 

а) Конструкция-крепежные рамы вразбежку а=1,5м.

б) Материал крепи-сосна, К_изг=7,5*10⁶(Па).

в) Угол наклона стоек-85⁰.

г) Глубина лунок, см-20, со стороны водосточной канавки-30.

д) Затяжка кровли и боков-доски h_а=0,031(м).

Соединение элементов крепи-”встык”,металлическими скобами.

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И СОСТАВЛЕНИЕ ПАСПОРТА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ.

Общие положения.

Подземные горизонтальные выработки протяженностью более 10 м должны проветриваться с помощью вентиляторов.

Допуск людей в подземные выработки разрешается после установления в воздухе предельно допустимой концентрации вредных веществ (ПДК):

пыль- (1 – 10) мг/м³

NO₂ – 0,00026%

СO – 0,0016%

нормальный состав воздуха: O₂ >= 20% CO₂<= 0,5%.

Контроль за составом воздуха должен производиться кажды й раз перед допуском людей в выработку.

 

5.2. Выбор способа проветривания.

 Допуск людей в подзеемные выработки разрешается после установления в воздухе предельно допустимой концентрации вредных веществ (ПДК). Способ провввветпиввания - нагнетательныый.Проветривание нагнетанием в выработку свежего воздуха разрешается в вертикальных выработках любой протяженности, а также в горизонтальных и наклонных выработках длиной до 300 м. При нагнетанельном проветривании очистка воздуха в забое особенно интенсивна, воздух подается по удобным в эксплуатации гибким трубопроводам, конец трубопровода расположен на значительном расстоянии от забоя, что предотвращает его повреждения при взрывных работах. Тогда производительность всасывающего вентилятора должна быть увеличена на 10-15 %, т. е. выбранный вентилятор по производительности должен превосходить расчетную минимум на 15%.

ТРАНСПОРТ И ПОДЪЕМ ПОРОДЫ.

При проходке горизонтальной выработки отбитая порода транспортируется с помощью электровозной откатки в вагонетках. При проходке выработки такой протяженностью наиболее целесообразна электровозная откатка по рельсовому пути. Для того чтобы не увеличивать поперечного сечения выработки нужно использовать аккумуляторный электровоз АК2У-600 и сделать проходку однопутевой.

Для проходческих работ удобны малогабаритные вагонетки с опрокидным кузовом ВО-0,8.

 

 

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОХОДКИ.

Они включают трудовые затраты, расходы основных материалов и энергии.

Трудовые затраты определяются на основании расчетов, выполненных для составления циклограммы. При этом учитываются только затраты рабочей силы. Трудовые затраты управленцев и обслуживающего персонала не учитываются.

Трудовые затраты в человеко-сменах на один цикл: 

                                             Т_n

C_ц = Т_см, где Т – время (22)

 

1. Бурильщики: цикла, Тсм – время смены.

                                      1,1 х 2

С_ц =     6     = 0,36 (чел. - смены)

 

   2. Крепильщики:

                                              2,5x2

С_ц = 6 = 0,83 (чел. – смены)                                                        

 

1? Уборщики породы:

                                  2,5 х 2

С_ц =   6  = 0,83 (чел. – смены)

 

Расход материалов в кг на цикл:

1? Буровой стали:

                                         А_бур  х G _БС ¹

                                             1000

                                24 x 5    

                    С_бс=     1000 = 0,12                            

                                      

 

 

2.     Коронок:

                                           

            C_{к =} А_бур                    C^{’ -}стойкость буровой коронки с             

                          С^’                                      учетом возможных заточек  

                                                                          

             C_{к =} 24 = 0,24                                                   С ^{‘ = 100 м}

                        100

                                          

3.        Лесоматериалов:

                                        v_окл x l_окл

                          v_кц =  а

                            

                            V_окл = 0,785 x d² x (l_n + 2 l_ст)=0,785 x 0,04(2,3+2 x 2,8)=

                                     = 0,2          

 

                            V_гц = h_г (l_n + 2l_ст ) x l_зах = 0,034 x (2,3 + 2 x 2,8) x 1,8 =

                                  = 0,4                                        

4.        Затрраты труда:         Э_ц = N_дв x Т_мн

           Вентилятор     Э_ц = 2.2 x 9 = 19.8

              Электровоз     Э_ц  = 4,4 x 9 = 39.6

           Погрузчик       Э_ц = 22,0 x 9 = 198

           Перфоратор   Э_ц = 1,4 x 9 = 12.6

 

5.       Сжатого воздуха:

                              

                                 Q_сж = 60 x Q^’_сж x Т_мн

                                 Q_сж-расход сжатого воздуха пневматическим

                                        двигателем, м³/мин.

                                 Q_сж = 60 x 5 x 9 = 850

 

 

                             Затраты на 1 м выработки:

                              C^’_ц = С_ц / l_зах = С_ц / l_отб x п        п=0,9

                              C^’_уб = 0,83 / 2 x 0,9 = 0,46

                              C^’_кр = 0,83 / 2 x 0,9 = 0,46

                              C^’_бур = 0,36 / 2 x 0,9 = 0,2

                              C^’_взр = 0,167 / 2 x 0,9 = 0,09

                              V^’_кц = 0,24 / 2 x 0,9 = 0,13

                              V^’_гц = 0,4 /2 x 0,9 = 0,72

                              Э^’_ц = 37,6 /2 x 0,9 = 20,8

 

                              C^’_бц = 0,12 /2 x 0,9 =0,07

                              C^’_кор = 0,24 /2 x 0,9 = 0,13

 

                              

                             Затраты на 1 м³:

                             C^’’_ц = С_ц / S_вч x l_зах = С^’_ц / S_вч

                                        С^’’_уб = 0,46 / 7 = 0,07

                             C^’’_кр = 0,46 / 7 = 0,07

                             C^’’_бур = 0,21 / 7 = 0,03

                             C^’’_взр = 0,09 / 7 = 0,01

                             V^’’_кц = 0,13 / 7 = 0,02

                              V^’’_гц = 0,72 / 7 = 0,1

                              Э^’’_ц = 20,8 / 7 = 2,9

                               C^’’_бц = 0,06 / 7 = 0,008

                              C^’’_кор = 0,13 / 7 = 0,02

 

                   

                            Затраты на весь объем:

                           C = C^’_ц  x L_в

                           L_в - протяженность выработки,м.

                           C_уб = 0,46 x 150 = 75

                           C_кр = 0,46 x 150 =75

                           C_бур = 0,21 x 150 = 30

                           C_взр  = 0,09 x 150 = 13.5

                           V_кц = 0,13 x 150 = 19.5

                            V_гц = 0,72 x 150 = 108

                            Э_ц = 20,8 x 150= 3120

                           C_бц = 0,06 x 150 = 9.0

                           C_кор = 0,13 x 150 = 19.5

 

                                                                     

                 

 

 

 

ра,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ