Выбрать и обосновать форму поперечного сечения подземной транспортной выработки

ЗАДАНИЕ.Для заданных условий выбрать и обосновать форму поперечного сечения подземной транспортной выработки, материал и конструкцию крепи; рассчитать площадь поперечного сечения выработки «в свету» и «вчерне»; вычертить в масштабе продольный разрез выработки в проходке с расположением проходческого оборудования; вычертить в масштабе поперечное сечение оборудованной выработки с нанесением необходимых размеров, оборудования и устройств. Отсутствующие данные принимать по литературным данным, или из Интернета с указанием источников. Исходные данные Вариант 1.Коэффициент крепости пород по Прототьяконову 12Плотность породы , кг/м3 2700Категория пород по трещиноватости IIIГлубина разработки, м 300Транспортное оборудование 7КРМ1Количество воздуха, м3/с 35Обоснование формы поперечного сечения выработки Форма поперечного сечения горной выработки зависит от:назначения выработкифизико-механических свойстввеличины и направления горного давления вида крепёжного материала В основном применяют прямоугольную, трапециевидную или сводчатую формы. Размеры поперечного сечения откаточной выработки зависят от: габаритных размеров вагонеток и электровозов рельсовых путей способа передвижения рабочих по выработке количества воздуха для проветриванияИсходя из исходных данных: одно путевая выработка, устойчивые породы с коэффициентом крепости 12, срок службы 10 лет, форму выработки принимаю сводчатую с трехцентровым сводом.Учитывая параметры оборудования, мной была выбрана колея 750 мм, тип рельс Р-33, шпалы деревянные. Предварительно выбор крепи и, соответственно, формы поперечного сечения можнопроизвести на основании расчёта показателя устойчивости Пу.Вычисляют показатель устойчивости контура горной выработки по формуле: Пу=j∙Hσсж=2700∙30012000000=0,067где: σсж – предел прочности породы при сжатии (ориентировочно можно принять σсж = 106 . f f - коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова; γ- объемная масса породы, кг/м3; H – глубина заложения выработки, м.По полученному значению Пу выбирают материал для крепления выработки: при Пу = 0.05-0.15 в породах I и II категории по трещиноватости(сильнотрещиноватые) выработку крепить набрызгбетоном, а в породах III-IVкатегорий (среднетрещиноватые) целесообразнее использовать анкерную крепь;Окончательно принимаю для крепления выработки анкерную крепь, т.к. у меня Пу=0,067, а породы среднетрещиноватые III кл. В соответствии с выбранным материалом для крепления, определяю окончательно формупоперечного сечения выработки – прямоугольно сводчатую.Определение размеров поперечного сечения выработки 1. Расчёт ширины горной выработки Всв = n + A + m, мм где Всв – ширина горной выработки в свету,ммn – зазор между крепью и подвижным составом (250мм) А – ширина подвижного состава(1350мм)m – ширина свободного прохода для людей(700мм) Всв = 250 + 1350 + 700 = 2300 мм Вчерн = Всв где Вчерн – ширина горной выработки в черне В породах менее крепких f ≤ 12 высота свода hСВ = 1/3 b = 1/3 . 2,3 = 0,77м Радиусы R и r принимать следующие:при hСВ = 1/3 b R = 0,7 B = 0,7 . 2,3 = 1,61м и r = 0,26 B = 0,26 . 2,3 = 0,6, Площадь поперечного сечения в свету: при hСВ = 1/3 b SСВ = B(hб + 0,2B) = 2,3(2,03 +0,2 . 2,3) = 5,7м2,где hб – высота боковой (прямоугольной) стенки выработки. Площадь поперечного сечения вчерне определяют с учетом толщины принятой крепи и площади балластного слоя. В выработках, пройденных без крепления или закрепленных анкерной крепью, площадипоперечного сечения «в свету» и «вчерне» отличаются лишь на величину площадипоперечного сечения балластного слоя. По полученному расчётному результату принимаю ближайшее большее типовоесечение (Приложение 2). В случае, когда расчетная площадь поперечного сечения выработкив свету превышает наибольшую типовую, для дальнейших действий принимают расчетнуюплощадь поперечного сечения выработки в свету.Основные размеры поперечных сечений выработок прямоугольно-сводчатой формы Прилажение 28382004057650Типоразмер сеченияb, ммhб, ммh, ммR, ммг, ммПлощадь сечения2выработки SСВ, мПС - 2,01120148018507702902,0ПС - 2,715501320185010704102,7ПС - 4,218501800242012804904,2ПС - 4,519501800252013505104,5ПС - 5,421801900270015105705,4ПС - 6,223602000280016306206,2ПС - 6,825002070290017306506,8ПС - 8,334501800265031205908,300Типоразмер сеченияb, ммhб, ммh, ммR, ммг, ммПлощадь сечения2выработки SСВ, мПС - 2,01120148018507702902,0ПС - 2,715501320185010704102,7ПС - 4,218501800242012804904,2ПС - 4,519501800252013505104,5ПС - 5,421801900270015105705,4ПС - 6,223602000280016306206,2ПС - 6,825002070290017306506,8ПС - 8,334501800265031205908,3Типоразмер сеченияb, ммhб, ммh, ммR, ммг, ммПлощадь сечения2выработки SСВ, мПС - 2,01120148018507702902,0ПС - 2,715501320185010704102,7ПС - 4,218501800242012804904,2ПС - 4,519501800252013505104,5ПС - 5,421801900270015105705,4ПС - 6,223602000280016306206,2ПС - 6,825002070290017306506,8ПС - 8,334501800265031205908,3Типоразмер сеченияb, ммhб, ммh, ммR, ммг, ммПлощадь сечения2выработки SСВ, мПС - 2,01120148018507702902,0ПС - 2,715501320185010704102,7ПС - 4,218501800242012804904,2ПС - 4,519501800252013505104,5ПС - 5,421801900270015105705,4ПС - 6,223602000280016306206,2ПС - 6,825002070290017306506,8ПС - 8,334501800265031205908,3Принятую к использованию площадь поперечного сечения выработки в светупроверяют по скорости движения воздуха. v Q / Sсв v1 ;,м/сгде v – скорость воздушной струи при данных размерах поперечного сечения выработки, м/с;Q – количество воздуха, проходящего по выработке; S – площадь сечения выработки в свету,м2; v1 – допустимая по ЕПБ скорость воздушной струи для данной выработки, м/с (v1 = 6м/с). Рисунок.1 Поперечное сечение выработки Рисунок.2 Продольный разрез выработки ЛИТЕРАТУРА Основная1. Мельников Н.И. Проведение и крепление горных выработок.- М.: Недра, 1988.- 336 с. Дополнительная1. Горноразведочные работы / Л.Г. Грабчак, Ш.Б. Багдасаров, С.В. Иляхин и др.:Учеб. Для вузов.- М.: Недра, 2003,- 661 с.2. Григорьянц Э.А., Инфантьев А.Н., Чугай М.И. Проведение горных выработок сприменением самоходного оборудования.- М.: Недра, 1990,- 270 с.3. Машины и оборудование для шахт и рудников: Справочник / С.Х. Клорикьян, В.В.Старичнев, М.А. Сребный и др.- 7-е изд., репринтн., с матриц 5-го изд. (1994 г.).- М.:Издательство Московского государственного горного университета, 2002.- 471 с.