Выбор рациональной технологии проведения откаточной выработки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Октября 2017 в 04:27, курсовая работа

Описание работы

1. выбор типа крепи и Расчет ее прочных размеров

Все расчеты по курсовой работе производятся в соответствии с Правилами безопасности [1]

1.1 Расчет горного давления. Выбор типа крепи и формы поперечного сечения выработки

Файлы: 1 файл

Записка.doc

— 280.00 Кб (Скачать файл)

Министерство образования и науки РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего  профессионального  образования

Забайкальский государственный университет

  (ФГБОУ ВПО «ЗабГУ»)

 

ГОРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

 

Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

к курсовой работе по дисциплине «Подземные горные работы»

тема: «Выбор рациональной технологии проведения откаточной выработки»

 

специальность 130403.65 «Открытые горные работы»

 

 

 

Выполнил:

   

студент гр. ГО-10

   
 

(роспись)

(фамилия, инициалы)

Дата защиты работы

 

«____»_______20___г.

     

Оценка

   
     

Руководитель:

   

доцент кафедры ПРМПИ

 

(Подопригора В.Е.)

 

(роспись)

(фамилия, инициалы)


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чита – 2012

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего  профессионального  образования

Забайкальский государственный университет

  (ФГБОУ ВПО «ЗабГУ»)

 

ГОРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

по дисциплине «Подземные горные работы»

 

студенту  гр.

ГО –

10

, вариант

 

,

 
 

(фамилия, инициалы)

Тема курсовой работы:

«Выбор рациональной технологии проведения

откаточной выработки».

 

 

 

Исходные данные:

Ед.

изм.

Значения

Глубина работ, Нр

м

740

Плотность пород в массиве, ρ

кг/м3

2700

Предел прочности пород на сжатие, σсж

МПа

152

Расстояние между трещинами lтр

м

<0,1

Месячная скорость проходки выработки Vмес

м/мес.

119

Марка ВВ

Аммонал

Способ инициирования шпуровых зарядов

Электрический

Марка электровоза

3КР-600

Колея

мм

600


 

 

Графическая часть:

на 3-х листах масштабной бумаги формата А3.

 

 

 

Дата выдачи задания:

«        »                     20     г.

 

 

Дата представления готовой работы руководителю:

«        »                  20     г.


 

 

 

 

Руководитель курсового

   

проектирования:

 

(доцент Подопригора В.Е.)


1. выбор типа крепи и Расчет  ее прочных размеров

 

Все расчеты по курсовой работе производятся в соответствии с Правилами безопасности [1]

 

1.1 Расчет горного давления. Выбор типа крепи и формы поперечного сечения выработки

 

В качестве основных расчетных данных для определения устойчивости пород, нагрузок на крепь и параметров крепи принимаются: глубина заложения выработки и расчетное сопротивление пород сжатию.

 

 

Rс = σс ∙ Кс, Па,

(1.1)

где

σс

- предел прочности пород при  сжатии,  σс = 152 · 106 Па;

 

Кс

- коэффициент, учитывающий структурные  ослабления

   

массива. При заданном расстоянии между трещинами

   

<0,1 м  Кс = 0,2.


тогда

Rс = 152 ∙ 106 ∙ 0,2 = 30,4 ∙ 106 Па.


 

Оценку устойчивости пород в горизонтальных и наклонных выработках и выбор крепи производим по показателю устойчивости Кк

 

 

Кк = γ · Нр / Rс

(1.2)

где

γ

- плотность пород, Н / м3.

   

По заданному значению плотности пород (ρ = 3040,0 кг/м3)

   

определяем γ:

γ = ρ · g = 2700,0 · 9,81 = 26487,0, Н/м3.

 

Нр

- глубина заложения выработки,  Нр = 740,0 м.


 

Тогда

Кк = 26487,0 · 740,0/(30,4 ∙ 106) = 0,64.


 

По таблице для условий, когда (Кк>0,24) находим, что полученному значению показателя устойчивости соответствует комбинированная анкер-набрызгбетонная крепь. Форма сечения выработки – прямоугольно-сводчатая.

 

1.2 Определение прочных размеров комбинированной анкер-набрызгбетонной крепи и поперечного сечения выработки

 

1.2.1 Определение высоты свода естественного равновесия,  искусственного свода,  нагрузки на единицу длины выработки и интенсивности давления

В случае, если кровля выработки неустойчива, а борта устойчивы, то крепь будет нести нагрузку со стороны свода естественного равновесия. По гипотезе проф. М.М.Протодьяконова высота свода (b) равна

 

 

b = a / tgφ,

(1.3)

где

a

–  полупролет выработки по кровле,  a = В / 2 = 2,46 / 2 =

   

= 1,23 м;

 

tgφ

–  коэффициент внутреннего трения пород, tgφ =

   

(f – 1) / (f + 1), где f – коэффициент крепости пород

   

по шкале проф. М.М.Протодьяконова, для заданных

   

условий (σсж = 152 МПа  f ≈ σсж / 10 = 15,2).

 

тогда  b = 1,23 /[(15,2 – 1) / ( 15,2 + 1)] = 1, 40 м.


 

При прямоугольно-сводчатой форме сечения выработки интенсивность горного давления составит

 

qн = (b – h0)γ,

(1.5)

где

h0

– высота искусственного свода,  = В/4 = 2,46 / 4 =

 
   

= 0,61 м;

 
 

qн = (1,40 – 0,61) 26487,0 = 20924,7 Н/ м2.


 

      1. Расчет набрызгбетонной крепи

 

Толщину набрызгбетонного покрытия находим по выражению

 

 

δк = 0,35 [qн nп / (mδ σр)], м, 

(1.6)

где

nп

–  коэффициент запаса прочности крепи,  nп = 1,2;

 

–  коэффициент условий работы крепи, для неармиро-

   

ванного набрызгбетона mδ = 0,85;

 

σр

– предел прочности бетона при растяжении, равный при

 

стандартной марке бетона М400 σр = 1,2 МПа (1200000,0 Па).

 

δк = 0,35 [20924,7 · 1,2 / (0,85 · 1,2 ∙ 106)] 0,5 = 0,054 м,

 

принимаем δк = 55,0 мм.


 

      1. Расчет анкерной крепи

 

Расчет несущей способности анкера производят из условия прочности его стержня, выполненного из стали периодического профиля, на разрыв (Rc) и сцепления бетона со стенками шпура (Rз)

 

Rc = π r 2 Rр m, Па

(1.7)

где

r

–  радиус стержня (из условия r  ≥ 0,008 м);

 

–  предел прочности стержня на разрыв, для стали периоди-

   

ческого профиля Rр = 270,0 МПа;

 

m

–  коэффициент условий работы крепи (из условия

   

m = 0,9…1,0) принимаем равным 0,95.

 

Rc = 3,14 (0,008)2 ∙ 270,0 ∙ 106 ∙ 0,95 = 51546,2 Па.


 

 

Rз = π · dшп · τ · lз · m, Па,

(1.8)

где

dшп

–  диаметр шпура, м;

 

τ

–  сила сцепления заполнителя с породой. При водо-

   

цементном соотношении (В/Ц), равном 0,5 и марке бетона

   

М400 τ изменяется в пределах 1,0…1,4 МПа.

 

–  глубина заделки стержня за пределы границ свода

   

естественного равновесия, принимаем lз равной 0,3 м;

 

Rз = 3,14 ∙ 0,042 ∙ 1,2 ∙106 ∙ 0,3 ∙ 0,95 = 45102,1 Па.


 

Несущую способность анкера (Rа) принимаем по наименьшему из полученных значений  (Rc и Rз). Rа 45192,1 Па.

 

Плотность установки анкеров на 1 м2 выработки (S) составит

 

 

S = qн nп / Rа

(1.9)

 

S = 20924,7 ∙ 1,2/ 45192,1 = 0,55 м-1.


 

Расстояние между анкерами в ряду и между рядами анкеров (а, м)

 

 

а = (1 / S ) 0,5

(1.10)

 

а = (1/0,55)0,5 = 1,34 м


 

 

Длину анкера определяют по выражению

 

 

la = b + lз + l1

(1.11)

где

l1

–  длина выступающей из шпура части стержня анкера,

   

l1  принимаем равной 0,15 м.

 

la = 1,40 + 0,30 + 0,15 = 1,85 м.


 

 

Построение поперечного сечения выработки производим в соответствии с требованиями Правил безопасности и методическими указаниями.

Таблица 1.2 Расчетные параметры выработки

 

Расчетные формулы

для определения параметров выработки (при  f >12)

Результаты расчета

Высота искусственного свода, h0 = В/4

h0 = 610,0 мм

Большой радиус закругления, R = 0,905 В

 R = 2230,0 мм

Малый радиус закругления, r = 0,173 В

r = 425,0 мм

Сечение выработки, S = B ( h2 + 0,175B)

 

Sсв = 5,5 м2; Sч = 6,3 м2

Периметр выработки, подвергаемый креплению набрызгбетоном, Ркр = 2h2 +1,22B

Ркр = 7,1 м.

Информация о работе Выбор рациональной технологии проведения откаточной выработки