Выбор и расчет поперечного сечения горизонтальной подземной горной выработки штрека

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ,

МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

Донецкий национальный технический университет

Горно-геологический факультет

 

Кафедра ТТГР

 

 

Лабораторная работа №2

ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПОДЗЕМНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ ШТРЕКА

 

 

Выполнил ст. гр. БС-11 Бурыгин C.А.

 

Проверил Петтик Ю.В.

 

 

Донецк 2013

 

 

Размеры поперечного сечения выработки зависят от ее назначения, и определяются на основе габаритов подвижного состава или погрузочно-транспортной машины с учетом необходимых зазоров, предусмотренных правилами безопасности.

Расчетные схемы для определения размеров сечения выработок трапециевидной и прямоугольно-сводчатой форм указаны на рисунке 1.

 

Рис. 2.1 – Параметры сечения трапециевидной геологоразведочной выработки с электровозной откаткой породы

Условные обозначения и наименования параметров сечений выработок, приведенных на рисунке 1, следующие: h - высота электровоза (вагонетки) от головки рельсов; - высота от балластного слоя до головки рельсов (до 120 мм); - высота балластного слоя (200 мм); - высота от почвы выработки до головки рельсов; - высота выработки от головки рельсов до верхняка в случае применения контактных электровозов. (При других видах транспорта высота определяется графическим построением с учетом зазора С между транспортным оборудованием и вентиляционным трубопроводом: при транспортировании аккумуляторными электровозами С=250мм, при ручной откатке С=200 мм). Высота в общем случае не должна быть меньше высоты погрузочной машины при поднятом ковше за вычетом высоты балластного слоя; - высота выработки от балласта до верхняка (высота стенки выработки ПС от балласта); высота выработки от почвы до верхняка (высота стенки выработки ПС); - проектная высота выработки в проходке (высота вчерне), - высота подвески контактного провода от головки рельсов; А - ширина электровоза (вагонетки); - угол наклона стоек крепи; размер прохода на уровне подвижного состава; п - размер прохода на высоте 1800 мм от уровня балластного слоя; т - размер зазора на уровне подвижного состава; В - ширина однопутной выработки в свету на уровне подвижного состава

При проведении данной выработки используется следующее оборудование: рельcы P15, аккумуляторный электровоз 4,5АРП 2М, вагоны ВГ-1,4. Технические характеристики электровоза 4,5АРП 2М следующие: сцепной вес, кН - 45, тяговое усилие при часовом режиме, кН - 7, ширина мм – 1000, высота от головки рельса, мм – 1300, длинна - 3300. Технические характеристики вагонетки типа ВГ-1,4 таковы: вместимость кузова, м³ - 1,4, длина, мм - 2400, ширина, мм - 850, высота, мм - 1230.

Рассчитаем трапециевидную форму сечения выработки по зависимости

Параметры электровоза 4,5АРП 2М Параметры вагонетка ВГ 1.4

Высота – 1.3м Высота – 1.23м

Ширина – 1м Ширина – 0.85м

Длинна – 3300м Длинна – 2.4м

 

 

где - высота выработки от почвы до верхняка; - высота выработки от головки рельсов до верхняка, ; - высота балластного слоя, ; – высота от балластного слоя до головки рельсов, .

 

Проектная высота выработки в проходке определяется по зависимости

 

(1)

 

где - диаметр верхняка, мм, .

Высота выработки от балласта до верхняка

 

 

Размер проходки на уровне подвижного состава определяем по зависимости

 

(2)

 

где - размер прохода на высоте 1800 мм от уровня балластного слоя, ; - высота от балластного слоя до головки рельсов, .

- высота электровоза (вагонетки) от головки рельсов, ; - угол наклона стоек крепи, .

Ширина однопутной выработки в свету на уровне подвижного состава

(3)

 

где – размер зазора на уровне подвижного состава, ; - ширина электровоза (вагонетки), .

Ширина выработки в свету по кровле определяется по зависимости

 

(4)

 

Ширина выработки в свету по балластному слою

 

(5)

 

Проектная ширина выработки по кровле в проходке.

 

(6)

 

Проектная ширина выработки по почве в проходке

(7)

 

где - высота от почвы выработки до головки рельсов, .

 

Сечение выработки вчерне определяем по зависимости

 

(8)

 

Сечение выработки в свету.

(9)

 

Площадь поперечного сечения выработки в свету должна удовлетворять требованиям параграфа III«Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом» по допустимым скоростям движения воздуха по выработкам. Типовое сечение выработки устанавливают следующим образом. Зная назначение выработки, вид крепи и транспорта, ширину выработки в свету определяют по расчетным формулам, если принятый вид транспорта отличается от базового. Если он является базовым, то, приняв вид крепи, определяют шифр выработки и площадь в свету по специальным таблицам. Затем принимают остальные размеры по "Типовым сечениям горизонтальных горно-разведочных выработок". Зная толщину крепи и необходимые размеры в свету, рассчитывают площадь сечения вчерне.