Курсовая по горному делу
I Данные по проекту:
1. Протяженность штрека 850 м.
2. Угол падения жилы 18о
3. Штрек проводится из штольни ?=250м.
Характеристика пород
|Наименование пород |f |Кр. |? т/м3|Катег.ЕНВ|Тм |Прим. |
|Глинистые сланцы |4 |1,75 |2,0 |VIII | | |
|Рудная жила |5 |1,75 |2,5 |VIII |1,8 | | f=4 – средние породы
f=5 – довольно крепкие породы 1.1 -------
1.2
[pic]
1.3 Горная выработка – это полость в земной коре, образованная выемкой,
полезными ископаемыми, пустой породой. Открытая горная выработка имеет не
замкнутый контур поперечного сечения. 1 – кровля – породы окружающие выработку сверху.
2 – стенки или бока – породы окружающие выработку сбоку.
3 – почва или подошва – породы окружающие выработку снизу.
4 – Забой – перемещающаяся часть выработки
Штрек – это горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного
выхода на поверхность, пройденная по простиранию наклонно залегающего
месторождения или в любом направлении при горизонтальном его залегании.
Иногда штреки проводят по пустым породам параллельно линии простирания
месторождения. Такие штреки называются полевыми.
Разведочные (горноразведочные) выработки проходят с целью поисков и
разведки месторождений полезных ископаемых. Объем выработок и их вид
зависят от стадии геологоразведочных работ. Так, при геологической съемке
создаются искусственные обнажения горных пород, а на последующих стадиях
разведочных работ (поиски, предварительная, детальная эксплуатационная
разведки) горные выработки обеспечивают получение полной и достоверной
информации об изучаемых месторождениях. С помощью горноразведочных
выработок ведется подсчет запасов высоких категорий разведанности. Значение
горных работ обычно возрастает по мере перехода от одной стадии разведки к
другой. Эксплуатационные горные выработки используют для эксплуатации
месторождения. Имея многоцелевое назначение, они служат для
транспортирования горной массы, оборудования, материалов, подачи свежего и
отвода отработанного воздуха, стока подземных вод, передвижение людей и
т.д. Поэтому в зависимости от основного функционального назначения
различают транспортные, грузолюдские (оборудованы хотки), закладочные,
рудоперепускные (рудоспуски), водоотливные и др. горные выработки. Горные выработки проводятся также для целей железнодорожного и
автомобильного транспорта (тоннели), при строительстве гидротехнических
сооружений и стока и перепада воды (водопроводные каналы, водоводы), для
хранения нефтепродуктов и газообразных веществ (камеры, хранилища) и др. В зависимости от способа финансирования работ различают капитальные и
некапитальные горные выработки. Капитальные выработки проводятся за счет
капитальных вложений, отпущенных на строительство предприятий или разведку
месторождения, а некапитальные – за счет текущих издержек действующего
предприятия (рудника, шахты). По углу наклона к поверхности различают горизонтальные, наклонные и
вертикальные горные выработки. В зависимости от соотношения между площадью поперечного сечения и
продольным размером горной выработки разделяют на протяженные (стволы,
шурфы, квершлаги, штреки, траншеи, канавы и тд.) и объемные (камеры и
околоствольные дворы). Элементы горной выработки.
У горизонтальных и наклонных выработок, пройденных в недрах Земли, выделяют
следующие ограничивающие их поверхности: забой, кровлю, бока и почву. Забоем называют перемещающуюся в пространстве полезного ископаемого
или вмещающих пород поверхность, которая непосредственно осуществляется их
выемка. Бока выработки – это поверхности горных пород, ограничивающую горную
выработку сверху, называют кровлей, а снизу – почвой. В вертикальной подземной горной выработки различают забои и бока. Место примыкания подземной выработки поверхности Земли или к другой
выработки называют устьем выработки. Во всех подземных выработках (кроме длинных очистных) различают
призабойное пространство – пространство внутри выработки, которое примыкает
непосредственно к забою, где располагается забойная горнопроходческое
оборудование и находится обслуживающий его персонал. Призабойное
пространство достигает длины нескольких десятков метров. Расстояние, на которое перемещается забой выработки за определенный
промежуток времени (смену, сутки, месяц), называют подвиганием забоя.
II Выбор способа проведения выработки и горнопроходческого оборудования. Существует обычный или специальный способ проведения выработок,
проводим выработку обычным способом. Обычный способ включает в себя:
основные и вспомогательные процессы и операции. К основным относят:
1)отделение породы от массива. Предполагаю отделить породу от массива
производить буровзрывным способом, это значит необходимо выбрать машину для
бурения шпуров. Предлагаю перфоратор. В дальнейшем заряжаю шпуры взрывчатым
веществом аммиачно-силитренным способом взрывания, предлагаю: огневой, ДШ,
электрический и т.д. 2)погрузку горной массы предлагаю выполнить скреперным
способом. 3)транспортирование горной массы предлагаю производить с
погрузочной машиной ППН-1С и вагонеткой типа УВО.
[pic][pic] III Крепление выработки предлагаю крепежными рамами.
3.1. а) Теория возникновения горного давления
В начале, пока выработка не пройдена все частицы породы в горной массе
находятся в состоянии напряженного равновесия (рис.1)
Рис.1
Когда выработка пройдена, напряжение и силы вокруг выработки
перераспределяются (рис.2) Рис.2 В начале прогибается кровля, до предельного напряжения на изгиб пород
заключенных в кровле (рис.3) Рис.3 Затем в ней появляются трещины, которые растут и разветвляются (рис.3)
Из трещин выпадают куски породы на почву, а кровля принимает форму свода,
которая носит название естественный свод равновесия (рис.4) Рис.4 Горное давление – напряжение и силы, возникающие вокруг выработки и
стремящиеся сдвинуть породы внутрь выработки. б) Определение горного давления при проведении горизонтальной выработки. [pic]
Профессор Протодъяконов предложил определять величину горного давления при
проведении горизонтальной выработки, весом пород заключенных в своде
естественного равновесия. [pic] где: Р – величина горного давления l – длина свода, шаг крепи (м) 0,5 – 1,7 м. а – полупролет естественного свода равновесия (м) b – высота свода (м) [pic] - объемный вес пород заключенных в своде т/м3 Профессор Протодъяконов обозначил «b» податливостью естественного свода
равновесия.
[pic]
[pic]
[pic]
3.2 Крепление выработки предлагаю крепежными рамами.
Трапециевидная полная крепежная рама проводится для крепления горной
выработки, если давление горной породы имеет место со всех сторон. 1. Определим изгибающий момент на верхнях [pic]
[pic]
2. Определим момент сопротивления изгибу. [pic]
[pic] 3. Определим диаметр крепи.
[pic]
[pic]7,7 см Расчет горного давления в горизонтальных выработках
Расчет горного давления производят с целью определения нагрузок на крепь и
расчета ее прочностных размеров. При расчете горного давления учитывают три
возможных режима взаимодействия крепи и породного массива: режим заданной
нагрузки (крепь не влияет на величину нагрузки), режим совместного
деформирования массива и крепи и режим заданной деформации (величина
нагрузки определяется по деформации без учета сопротивления крепи по СНиП П-
94—80).
Поскольку большинство разведочных выработок проводится на относительно
небольшой глубине (H?бОО м) в скальных породах с f?6, то для расчета
нагрузок на крепь воспользуемся методами, которые базируются на
сводообразовании, т. е. будем применять режим заданной нагрузки,
когда крепь не препятствует сводообразованию. Под
сводообразованием понимают вывалы пород со стороны кровли с образованием
полости, которую, с некоторым приближением, можно уподобить своду.
Сводообразование в скальных породах возможе:. когда в кровле RP
|
