Определение размеров поперечного сечения горной выработки




СБОРНИК ЗАДАЧ И МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫК САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТА

(55 ч)

 

По дисциплине «Введение в специальность

(Основы горного дела)»

 

для студентов специальности

 

Технология подземной разработки пластовых месторождений,

Технология подземной разработки рудных месторождений

(ТПП и ТПР)

 

Составитель А.А.Антонов

 

 

Санкт-Петербург


СОДЕРЖАНИЕ

1. РГР № 1 «Выбор типового поперечного сечения подземной

Горной выработки»

2. РГР № 2 «Расчет основных параметров шахтного поля».

Темы рефератов.


Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

 
 

(технический университет)

 

Расчетно-графическая работа №1

 

По дисциплине: ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ (ОСНОВЫ

ГОРНОГО ДЕЛА)

 

«Выбор типового поперечного сечения подземной

Горной выработки»

ВАРИАНТ №____

Выполнил: студент гр. ТПП (ТПР)__________________/./

(подпись) (Ф.И.О.)

 

 

Проверил: доцент каф РМПИ______________________________/Антонов А.А./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

 

Санкт-Петербург


РГР № 1.

Определение размеров поперечного сечения горной выработки

Цель - развитие практических навыков выполнения укрупнённых расчётов по определению и проверке размеров поперечного сечения выработок при подземной разработке МПИ

Исходные данные:

- мощность пласта (залежи),…………….м;

- угол падения пласта,……………………град;

- тип выработки;…………………………..

- количество воздуха, проходимое по выработке……………. м3/с;

- вид крепи выработки …………………………………………;

- число рельсовых путей в выработке ………………………...;

- тип транспортной машины……………………………………;

- ширина колеи,………………………………………………….мм;

 

В работе требуется:

1. Выбрать типовое поперечное сечение Определить основные параметры поперечного сечения горной выработки (ширина, высота и площадь поперечного сечения в свету и в проходке), удовлетворяющие требования Правил Безопасности (ПБ) по допустимым зазорам для заданного вида транспорта и скорости движения воздуха.

2. Вычертить эскиз поперечного сечения выработки с принятыми параметрами сечения в масштабе 1:50 с указанием конструкции крепи, габаритов размещенного в ней технологического оборудования, фактических зазоров и характерных размеров сечения выработки.

 

Теоретическое обоснование работы.

Размеры поперечного сечения выработки (ширина, высота и площадь её сечения в свету) определяются:

- видом, числом и габаритами транспортных средств и другого оборудования, размещаемых в ней по технологическому назначению выработки;

- безопасными зазорами между подвижным составом и стенками выработки при эксплуатации выработки;

- допустимой ПБ скоростью движения вентиляционной струи воздуха для данного типа выработки.

Работа выполняется графоаналитическим методом.

 

Порядок выполнения работы.

 

1. Минимальная ширины выработки на уровне транспортных средств по условию безопасной эксплуатации транспортных средств:

а. при размещении в выработке одного транспортного средства

, мм

б. при размещении в выработке транспорта разного вида

, мм

в. при размещении в выработке двух рельсовых путей

, мм

 

m – величина минимально-допустимого зазора между стенкой выработки и транспортным средством, мм;

А - габаритная ширина транспортного средства, мм;

n - величина минимально-допустимого зазора между транспортными средствами, мм;

b – минимальная ширина свободного прохода для людей на высоте 1,8 м от почвы выработки (трапа или тротуара) в месте прохода, мм

А 1 и А 2 – габаритная ширина транспортных средств 1 и 2, соответственно, мм

Значения параметров А, А 1 и А 2 принимают по технической характеристике транспортного средства из справочников [2, 3, 4].

Величину минимально-допустимых зазоров m и n принимают по ПБ [5, 6]

(Допускается принимать значения параметров m и n по справочному приложению к данной работе)

 

2. Выбор параметров типового поперечного сечения горной выработки.

 

По найденному значению В по справочнику [1] выбирают типовое сечение выработки, имеющее равное или ближайшее большее к расчетному значение В тр на уровне транспортных средств.

Выписывают из справочника основные параметры сечения выработки:

– площадь сечения выработки в проходке - S пр =………, м2;

– площадь сечения выработки в свету - S св =……….., м2;

- ширина выработки по почве в свету - B кр =…………, мм;

- ширина выработки по почве в проходке - В . пр =……, мм;

- высота выработки в свету - H св =……, мм;

- высота выработки в проходке - H пр =……, мм;

и др. необходимые для вычерчивания поперечного сечения выработки.

(Допускается принимать значения параметров типового сеченияпо справочному приложению к данной работе)

 

3. Проверка сечение выработки по допустимой скорости движения воздуха

Принятое сечение выработки проверяют по допустимой скорости движения в ней воздуха V д по формуле:

, м/с

где V д –допустимая ПБ скорость движения воздуха по выработке заданного типа [5,6], м/с;

V р - расчетная скорость движения воздуха, м/с;

Q – количество воздуха, проходимое по выработке, м3 /с;

S св – принятая площадь типового поперечного сечения выработки в свету (после осадки для податливых крепей), м2.

При выполнении условия по допустимой скорости движения воздуха делается заключение о правильности подбора типового сечения выработки.

При расчетной скорости движения воздуха в выработке при принятом типовом сечении большей чем допустимая принимают ближайшее большее типовое сечение и повторяют проверку скорости воздуха при большем сечении выработки. Расчеты повторяют до выполнения требуемого условия и делают заключение о правильности выбора сечения.

 

4 Графическая часть – чертеж принятого поперечного сечения выработки в масштабе 1:50.

Методические указания к графической части работы.

Формат листа - А4 (писчая бумага или миллиметровка).

Графика – карандашом (под линейку).

Вмещающие породы и пласт (рудное тело) за породным контуром выработки изображать штриховкой под углом 450 (плотность штриховки для полезного ископаемого в два раза выше, чем для пустых пород.).

При выборе местоположения подготовительных и нарезных выработок относительно разрабатываемой залежи следует учитывать следующее:

- в тонких жилах штреки проводят так, чтобы жила находилась посередине его сечения при крутом падении и у кровли или у почвы при пологом падении;

- при проведении штреков по контакту с вмещающими породами должно обеспечиваться удобство выпуска руды со стороны лежачего бока залежи.

Эскиз выполнить в соответствии с требованиями ГОСТ 2.851-75, раздел. Общие правила выполнения горных чертежей.

Нанесение размеров выполнить по аналогии с рис.1.

Справочные приложения.

 

1. Величина минимальных зазоров.

 

При рельсовом транспорте зазор для прохода людей (с одной стороны выработки) должен быть не менее 700 мм, а с другой – не менее 250 мм при деревянной и металлической рамной крепи и не менее 200 мм при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях.

Зазор между подвижными составами – не менее 0.2 м.

Высота свободного прохода для людей должна быть не менее 1.8 м от тротуара или подошвы выработки.

Высота подвески контактного провода электровозной откатки должна быть не ниже 1.8 м от головки рельса, а в околоствольном дворе не менее 2.0 м.

Минимальная высота выработок в свету не менее 2000 мм от головки рельса.

При использовании самоходного оборудования зазоры между подвижным составом и боками выработок должны приниматься в зависимости от назначения выработки и скорости передвижения машин.

В выработках, предназначенных для транспортирования руды и сообщения с очистными забоями самоходным оборудованием, ширина прохода для людей (b) должна быть не менее 1.2 м, и с противоположной стороны (m) 0.5 м, (рис.3).

При устройстве тротуаров высотой 0.3 м и шириной 0.8 м, или устройства ниш через 25 м со стороны свободного прохода для людей ширина прохода может быть уменьшен до 1.0 м. Ниши при их устройстве должны иметь высоту 1.8 м, ширину 1.2 м, глубину 0.7м.

В погрузочно-доставочных выработках очистных блоков, предназначенных для погрузки руды и доставки её к транспортной выработке, в выработках, находящихся в проходке, а также в подэтажных выработках, предназначенных для бурения шпуров и скважин в очистных забоях, при скорости движения машин не превышающей 10 км/час, при исключении нахождения в таких выработках людей, не связанных с работой машин, должны приниматься зазоры не менее 500 мм с каждой стороны.

В доставочных выработках, предназначенных для доставки в блоки оборудования материалов и людей, при скорости движения машин свыше 10 км/час, должны приниматься зазоры:

- 600 мм с каждой стороны при исключении случаев передвижения людей пешком;

- 1200 мм со стороны прохода для людей и 500 мм с другой стороны, когда передвижение людей пешком не исключается.

Сечения подготовительных выработок (откаточные этажные штреки, ходовые и вентиляционные восстающие, выработки под самоходное оборудование) типизированы.

Минимальные сечения выработок в свету должны быть:

- для откаточных и главных вентиляционных выработок не менее 4 м2 при деревянных и металлических крепях и не менее 3.5 м2 при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях при высоте этих выработок в свету не менее 2.0 м от головки рельса;

- для вентиляционных и промежуточных штреков не менее 3-х м2 при высоте этих выработок в свету не менее 1,8 м;

- для вентиляционных восстающих и сбоек - не менее 1,5 м2.

 

2. Допустимые ПБ скорости движения воздуха в выработке.

Горные выработки, призабойные пространства, вентиляционные устройства Максимальная скорость воздуха, м/с
Вентиляционные скважины Не ограничена
Стволы и вентиляционные скважины с подъемными установками, предназначенными только для подъема людей в аварийных случаях, вентиляционные каналы  
Стволы, предназначенные только для спуска и подъема грузов  
Кроссинги трубчатые и типа перекидных мостов  
Стволы для спуска и подъема людей и грузов, квершлаги, главные откаточные и вентиляционные штреки, капитальные и панельные бремсберги и уклоны  
Все прочие горные выработки, проведенные по углю и породе  
Призабойные пространства очистных и тупиковых выработок  

3. Параметры типовых сечений выработок.

а. анкерная крепь

Сечения горных выработок прямоугольной формы при анкерной крепи (Таблица 1)

Площадь сечения выработки, м2 Размеры, мм (рис.3, а)
в проходке в свету после осадки B B пр a a 1 a 2
6,2 5,2          
7,7 6,5          
8,8 7,5          
10,2 8,6          
11,3 9,6          
12,0 10,3          

Сечения горных выработок сводчатой формы при анкерной крепи (Таблица 2)

Площадь сечения выработки, м2 Размеры, мм (см. рис. 1, б)
в проходке* в свету после осадки h 1 h 2 R R B B пр a a 1
8,7 7,5                
9,6 8,3                
11,6 10,0                
13,1 11,5                
14,2 12,5                

Примечание. * Без учёта канавки, площадь сечения которой составляет 0,1 м2

б. Рамная крепь

Сечения выработок с пятизвенной арочной податливой крепью (Таблица 3 )

Площадь поперечного сечения выработки, м2 Размеры, мм (см. рис. 2, а)  
В пр В кр В H пр H кр h 1 h 2  
в проходке * в свету  
9,2 7,3                
9,9 7,9                
10,5 8,5                
10,1 8,2                
10,8 8,9                
11,6 9,6                
11,9 9,8                
12,7 10,3                
13,5 11,0                
14,2 11,6                
15,1 12,5                
16,1 13,3                
17,3 14,3                
18,3 15,2                
19,3 16,2                
19,3 16,0                
20,4 17,1                
21,5 18,1                

Сечения выработок с трёхзвенной арочной податливой крепью (Таблица 4)

Площадь сечения выработки, м2 Размеры, мм (см. рис. 2, а)  
B пр B кр B H пр H кр h 1 h 2  
в проходке * в свету  
8,2 8,1 6,4 6,0 3170 2870 2460 2790 2580 2190 2380  
9,3 9,2 7,3 6,7 3490 3180 2780 2870 2660 2270 2460  
10,8 10,6 8,5 8,0 3770 3450 3070 3130 2910 2520 2710  
13,0 12,9 10,4 9,8 4410 4070 3690 3260 3030 2640 2830  
15,9 15,7 12,8 12,2 5000 4630 4250 3580 3340 2950 3140  
17,8 17,6 14,5 13,8 5440 5070 4700 3690 3450 3060 3250  
20,8 17,2 16,4                

 

Сечения выработок трапециевидной формы с деревянной крепью Таблица 5

Площадь сечения выработки, м2 Размеры, мм (см. рис. 2, б)
в проходке * в свету Ширина выработки в проходке l 1 B кр B H пр
до осадки после осадки по почве В пр по кровле l 3
8,5 6,2 5,9            
10,4 7,7 7,3            
11,8 8,9 8,4            
13,6 10,2 9,7            
14,6 11,3 10,8            

Примечание. * Без учёта канавки, сечение которой в проходке составляет 0,1 м2

 

в. Выработки, проводимые без крепи или закрепленные набрызг-бетонном и набрызг-бетонном с сеткой

Параметры сечений выработок, проводимых без крепи рассчитывают по следующей схеме

Высота свода выработки

h cв = l/3 B.

Радиус боковых дуг свода коробового типа

r = 0,262 B.

Радиус осевой дуги свода

R = 0,7 В.

Высота выработки в проходке

H = h с + h св

где h с высота прямолинейной части боковой стенки выработки, h c = B

Площадь поперечного сечения выработки, м2

S св = B (H - 0,262 В).

 

Сечение выработок под самоходное оборудование

(по атласу «Системы разработки» Гипроруда)

Оборудование     Параметры на прямолинейном участке (см. рисунок)
Сумма зазоров,(m + b) мм B, мм H, мм h с, мм h св, мм S св.р. м2 S св.о. * м2
ПДМ ковшово-кузовные
ПТ-4) 500-500         7,13 7,2
    1200-500         9,58 9,6
ПТ-6       ИЗО   9,86 9,9
              12,69 12,7
Каводрилл-710           10,77 10,8
            13,68 13,7
ПДМ ковшовые  
ПД-5           8,66 8,7
            11,29 11,3
ПД-8           12,05 12,1
            15,08 15,1
ПД-12           13,79 13,8
            17,20 17,2
СТ-2А           7,50 7,5
            9,85 9,9
СТ-5А           9,47 9,5
            12,03 12,0
СТ-8А           10,57 10,6
            13,28 13,3
Эймко-915           9,47 9,5
            12,03 12,0
ПНК4 (ПДКН)           8,9 9,0
СКП           8,9 9,0
Машины для крепления выработок
СБ-67 (рельсовая)           4,7 4,7
ВОМ (с БМ-60 или СУБ-1 дляПН-Ш)           7,17 7,2
              9,55 9,6
МТМ           8,3 8,3
Оборудование для доставки материалов и монтажа
ДЗ           7,07 7,1
УВМ-2           7,17 7,2
Мули-Т (Олеманн)           8,3 8,3
Флекситрак           6,18 6,2
Берга-танк           8,3 8,3
Конвейеры
ВУР-80М1           5,34 5,4
КС-В           4,93 5,0
КЛТ-120           6,65 5,7
КЛЗ           5,82 5,9
                             

Примечание. Sсв. р и S св.о - площадь поперечного сечения в свету расчетная, и принимаемая к расчету (округленная).

Рекомендуемая литература:

 

1. Справочник по креплению горных выработок./ Гелескул М Н., Хорин В.И. и др. М., Недра, 1972.

2. Справочник. Машины и оборудование для угольных шахт/ под ред. В.И. Хорина.- М., Недра. 1987.

3. Справочник. Подземный транспорт шахт и рудников/ под общ. Ред. Я.Г. Пейсаховича, И.П.Ремизова.-М., Недра 1985

4. Справочник по горнорудному делу/ под ред. В.А.Гребенюка, М., Недра, 1983.

5. ПБ 05-615-03. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. «Российская газета №120/1 от 21 июня 2003.

6. ПБ-03-553-03. Правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом «Российская газета №120/1 от 21 июня 2003.



 

 

Таблица исходных данных к РГР 1 для ТПП (Введение в специальность) (Исправленная)

 

Вариант Мощность пласта, м Угол падения пласта, град. Тип выработки Число рельсовых путей и ширина колеи Тип рельса Транспортная машина, или вагонетка Кол-во воздуха, проходящего по выработке, м3 Тип крепи
  0,7   Штрек 1/600 Р-24 7КР1У   КМП-А3
  1,0   Штрек 1/900 Р-33 7КРУ   КМП-Т
  1,5   Штрек 2/600 Р-24 4КР1   КМП-А5
  2,0   Гл. отк. штрек 2/900 Р-38 КТ14   БКА
  2,5   Уклон - - 2ЛУ-120   КМП-А5
  3,0   Бремсберг - - 2ЛУ100   КМП-П
  0,5   Ходок 1/600 Р-33 ВЛН1-10Г   Деревянная
  - - Квершлаг 2/600 Р-24 7КР1У   БКЗ
  1,2   Штрек 1/900 Р33 2Л-100У   Штанговая
  1,4   Штрек 2/600 Р-33 ВПГ-12   КМП-А3
  1,6   Штрек полевой 2/900 Р-33 ВПГ-15Г   Штанговая
  1,8   Наклонный ствол - - 2Л-100У и 6ДМКУ с ПТО900-20   Сборная железобетонная
  2,0   Уклон - - 2ЛУ-120 и   КМП-П
  2,2   Ходок 1/900 Р-33 ВЛН2-15Г   КМП-3А
  2,4   Штрек 2/600 Р-24 АК2У   Штанговая с сеткой
  2,6   Штрек 2/900 Р-38 5АРВ2М   КМП-К4
  2,8   Штрек 1/900 Р-33 2Л-100У и АРП-14   КМП-3А
  0,7   Штрек 1/600 Р-24 Г-6   Дерево, полный дверной оклад
  3,2   Уклон 1/900- Р-33- ДКН   КМП-Т
  3,4   Бремсберг - - 2ДМД   КМП-П
  2,5   Просек - - СП202   Деревянная
  2,0   Печь - - -   Деревянная
  1,5   Скат - - -   Деревяннаяо

 

 

Таблица исходных данных к РГР 1 для ТПР (Введение в специальность). 2009/10

Вариант Мощность залежи, м. Угол падения, град. Коэфф. крепости руд и пород, fр.и п. Выработка и наличие прохода для людей Кол-во воздуха, проходящего по выработке, м3 Вид крепи Транспортная машина Число рельсовых путей / ширина колеи, мм / тип рельса
  1.0   > 12 Буровой штрек, нет   Набрызгбетон 2,0 см ПД-5 -
  1.0     Доставочный штрек, есть   Штанги 1х1 м, l шт = 1,5м СТ-8А -
  1.0     Штрек, есть   Штанги 0,7х0,7 м,, l шт = 2 м; набрызгбетон 3,0 см СТ-2А -
  0.5     Штрек   Штанги 1х1 м,, l шт = 1,2 м; подхват 4,5 см 3КР-600 1/600/Р-24
  2.0     Штрек   Бетон 50 см 10КР-2 2/900/Р-33
  2.0     Штрек   Бетон 30 см 10КР-2 1/900/Р-33
  3.0   >10 Штрек   Штанги 1х1 м,, l шт = 1,5 м; набрызгбетон 3,0 см.; 14КР-2 1/900/Р-38
  0.2     Штрек,   Штанги 0,6х0,6 м,, l шт = 2,0 м 14КР-2 1/900/Р-33
  8.0     Штрек у висячего боко, есть   Штанги 1х1 м, l шт = 1,2 м; набрызгбетон 3 см; ПД-8 -
  16.0     Штрек у лежачего бока, нет   Штанги 1х1,, l шт = 2,0 м; набрызгбетон 5 см ПД-12 -
  1,2     Штрек, есть   КМП-3А СТ-2А -
  3,5     Буровой штрек, нет   Набрызгбетон СТ-5А -
  2,5     Штрек, есть   Штанги 0,7х0,7,, l шт = 1,2 м; набрызгбетон 5 см. СТ-8А -
  1.5   >12 Штрек, нет   Штанги 0,8х0,8 м, l шт = 1,8 м ВС-5М -
  2.5     Штрек, есть   КМП-5А 4ВС-10В -
  3.0     Конвейерный восстающий   Рамная, дерево d = 20 см, затяжка 4 см 2ЛУ100 -
  2.0     Наклонный восстающий   Стены бетон; верхняк дерево d = 120 мм; затяжка 6,0 см ВЛН2-10Г 1/900/Р-33
  0.5     Вент-ход восстающ., 2 отдел.   Сплошная срубовая, дерево d = 18 см - -
  1.3     Накл. восстающий, 3 отдел.   Рамная сплошная, дерево d = 15 см - -
  0.3     Вентиляционный восстающий   Рамная; дерево d = 18 см; затяжка 5 см - -
  4,0     Гл. откаточный штрек, есть   Бетон, 40 см МоАЗ-6401- 9585 -
  2,5   >12 Штрек, нет   Штанги 0,8х0,8, l шт = 2,0 м; набрызгбетон 2,5 см. 5ВС-15 -
  1,5     Доставочный штрек, нет   КМП-5А «Минка - 26» -
        Орт   КМП 3А ПД-8 -
        Квершлаг   КМП 3А ПД-12 -
  1,0     Наклонный автосъезд, есть   Штанги 0,8х0,8, l шт = 2,0 м; набрызгбетон 3,0 см. Supra-0022H  
        Транспортный орт, нет   Штанги 0,8х0,8, l шт = 2,0 м; набрызгбетон 2,0 см. ТОRO 1150  
                   

 

 


Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)

По дисциплине: Введение в специальность (основы горного дела)

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Расчетно-графическое работа №2

 

«Расчет основных параметров шахтного поля»

 

ВАРИАНТ №____

Выполнил: студент гр. ТПП (ТПР)_____________________/……………….../

(подпись) (Ф.И.О.)

 

 

Проверил: доцент каф РМПИ______________________________/Антонов А.А./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

 

Санкт-Петербург


 

В работе требуется:

1. Определить основные параметры шахты, размеры и балансовые запасы шахтного поля;

2. Уточнить, при необходимости, срок службы шахты.

4. Выполнить в масштабе эскиз геологического разреза месторождения по линии падения свиты пластов; проекции шахтного поля на горизонтальную, а для крутопадающих пластов на вертикальную плоскость; разреза свиты пластов по линии простирания в горизонтальной плоскости

Исходные данные:

Число пластов в свите, nпл = …..
Мощность пластов (м):
m 1 = …….
m 2 = ……..
m 3 = ……..
m 4 = ……..
Расстояние между пластами (м):
h 1-2 = …….
h 2-3 =……..
h 3-4 = ……..
Угол падения пластов α =……., град
Плотность угля в массиве γ = ……, т/м3
Производственная мощность шахты А сут=……, тыс.т/сут
Расчетный строк службы шахты Т р = …….., лет
Размер шахтного поля:
- по простиранию S ш.п = ……., м
- по падению H ш.п = ……., м.
Мощность наносов h н =……., м.
Глубина расположения верхней технической границы шахтного поля Н н = ……., м.


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-02-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: