Расчет размеров поперечного сечения выработки

Техническая характеристика подземной погрузо-доставочной машины:

Марка машины ПД-3

Грузоподъёмность: 3т

Ширина: 1700мм

Высота: 2120мм

Объём ковша: 1, 5 м³

Определяем ширину выработки в свету В, мм по формуле

= (3)

где α – пешеходная дорожка шириной, равная 1200 мм;

b – зазор, равный 500мм;

d – ширина транспорта, равная 1700мм.

В = 1200+500+1700= 3400 мм

Определяем ширину выработки вчерне В₁, мм по формуле

(4)

где δ – толщина набрызгбетонной стенки крепи, принимаемая 50мм

Определяем высоту арочного свода h₀, по формуле

при f ≤ 12

h₀ = B/3 (5)

h₀ = 3400/3=1133 мм

Определяем высоту выработки в свету по оси выработки Н_с , мм по формуле

Н_с =h + e

Н_с =2120 + 500 =2620 мм (6)

Определяем высоту вертикальной стенки от уровня дорожного покрытия h₁ мм по формуле:

h₁=H_c - h₀

h₁=2620 - 1133=1487 мм (7)

Определяем высоту вертикальной стенки выработки от почвы выработки h , мм по формуле

(8)

где - высота балласта, равная 30 0мм

Определяем площадь поперечного сечения выработки в свету , по формуле

При f

(9)

Определяем площадь поперечного сечения выработки вчерне , по формуле

при f

(10)

Определяем радиус осевой дуги арочного свода R, мм по формуле

при f

R=0.692 (11)

R = 0.692

Определяем радиус боковой дуги арочного свода r, мм по формуле

при

(12)

Определяем высоту выработки вчерне Н, по формуле

Н= (13)

где δ – толщина свода крепи, принимаемая 50 .

Н= 1787 + 1133 + 50 = 2970

Определяем площадь поперечного сечения в проходке по формуле

(14)

Поперечное сечение выработки показано на рисунке 3.

Рис.3. Поперечное сечение выработки.

Расчёт горного давления на крепь выработки.

Горное давление на крепь выработки определяю по гипотезе профессора М.М. Протодьяконова. Схема горного давления показана на рисунке 4.

Рис.4. Схема горного давления.

Определяем горное давление на 1 крепи выработки т/м по формуле

(15)

где - половина ширины свода (кровли), равная 1, 75 ;

- коэффициент крепости пород, равен 11;

- плотность пород, равная 2.7 т/ .

т/м

Расчет прочных элементов крепи

Определяем толщину свода d, при набрызг- бетоне по формуле

d (16)

где -плотность горных пород, равная0, 0027кг/см³

- половина ширины выработки в свету, равная 175 ;

- коэффициент крепости пород, равен 11;

- допускаемое напряжение при сжатии бетона, равное 12 .

Выбор бурового оборудования и инструмента.

Для бурения шпуров в забое принимаю переносные колонковые перфораторы марки ПП -36

Техническая характеристика ПП - 36

Энергия удара: 36 Дж

Частота ударов: 38 с

Диаметр бурения 32-40 мм

Глубина бурения: 2000 мм

Коэффициент крепости пород: 12

Масса: 24 кг

Техническая характеристика пневмоподдержки ППК-11

Высота в сжатом состоянии: 1500 мм

Высота в раздвинутом состоянии: 2600 мм

Ход поршня: 1100 мм

Масса: 20 кг

2.5 Расчёт параметров буровзрывных работ

Технические характеристики Аммонит 6 ЖВ:

Форма выпуска – патронированный

Способ заряжания – ручной

Плотность = 1200

Работоспособность = 380

Коэффициент относительной работоспособности

Определяем удельный расход принятого ВВ q, по формуле

q (17)

где удельный расход эталонного ВВ, равный 2, 1 ;

коэффициент относительной работоспособности ВВ, равен 1, 0 .

q =

Определяем среднюю глубину шпуров , исходя из заданного срока проведения выработки по формуле

(18)

где – длинна проходимой выработки, равна 270 ;

25 – число рабочих дней в месяце;

срок проведения выработки, равно 2, 1 мес;

число циклов в смену, равно 1;

коэффициент использования шпура (К.И.Ш.) принимаем 0, 9.

Определяем количество шпуров в забое N, по формуле:

N (19)

где удельный расход ВВ, равен 2, 1 ;

площадь поперечного сечения выработки в проходке, равна 9, 87 ; плотность ВВ в патронах или шпурах, равна 1100 ;

диаметр патрона или шпура, равен 0, 04 ;

коэффициент заполнения шпура, равен 0, 5.

N=

Определяем необходимое количество ВВ на забой , по формуле

(20)

Определяем среднюю массу заряда на 1 шпур по формуле

(21)

Принимаем клиновый вруб.

В забое имеется три группы шпуров – врубовые (расположенные в центральной части забоя), оконтуривающие (расположенные по контуру сечения выработки) и вспомогательные (расположенные между врубовыми и оконтуривающими шпурами).

Все вспомогательные шпуры бурят перпендикулярно к плоскости забоя, а оконтуривающие шпуры бурят с наклоном к контуру выработки так, чтобы их забои находились на контуре выработки. Устья оконтуривающих шпуров располагают на расстоянии 10÷ 15 см от контура выработки.

Определяем длину врубовых шпуров по формуле

для клинового вруба) (22)

Принимаем длину вспомогательных и оконтуривающих шпуров по формуле

(23)

так как l_ср = 1, 85 м, значит

Количество шпуров по группам определяем из соотношения:

тогда количество врубовых шпуров составит

(24)

Количество вспомогательных шпуров составит

(25)

Количество оконтуривающих шпуров составит

(26)

Определяем суммарную длину всех шпуров (количество шпурометров) по формуле

(27)

где Длина шпура под канавку, равный 0, 5 .

Принимаем сплошную колонковую конструкцию заряда с расположением патрона-боевика первым от устья шпура (прямое инициирование)

Конструкция шпурового заряда показана на рисунок 5.

1 2 3

1 – забойка; 2 –патрон «боевик»; 3 – Аммонит №6 ЖВ.

Рис.5 Конструкция заряда

Определяем величину врубового заряда по формуле

(28)

Определяем величины вспомогательного и оконтуривающеего зарядов по формуле

(29)

Определяем фактический расход ВВ по формуле

(30)

где q_кан – заряд канавочного шпура, принимаемый 0, 5 кг

Определяем продвигание забоя за цикл (величину уходки) , по формуле

(31)

где коэффициент использования шпура, равен 0, 9.

Определяем объём породы отбиваемой за цикл (в массиве) по формуле

(32)

Показатели буровзрывных работ сводятся в табл. 2.

Показатели очередности взрывания зарядов и буровзрывных работ сведены в табл. 3.

Таблица 2

Показатели буровзрывных работ

Таблица.3

Очередность взрывания зарядов

Вычерчиваю схему расположения шпуров в забое в трех проекциях (рис. 6).

Рис. 6. Схема расположения шпуров в забое

2.6. Расчёт электровзрывной сети

Определяем сопротивление проводов , по формуле

(33)

где длина проводника, равная 160 ;

удельное сопротивление медного провода, равное 0, 0184 ;

площадь поперечного сечения магистрального кабеля, равная .

Определяем сопротивление участковых проводов по формуле

(34)

Определяем величину тока во взрывной цепи по формуле

- Последовательное соединение (35)

где сопротивление одного ЭД, равное 3, 5 ;

напряжение источника тока, равное 600 ;

сопротивление магистрального взрывного кабеля, равное 0, 6 ;

количество ЭД в сети, равное 19.

Сила тока, поступающая на каждый электродетонатор равна силе тока во взрывной цепи , А по формуле

(36)

Поскольку , то соединение гарантирует безотказное взрывание

Схема электровзрывной сети показана на рисунке 7.

L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAgeZ1k8AA AADdAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbERPy4rCMBTdC/MP4Q7MTlMdFalGEUFQmY3VD7g0tw9M bkqSsZ2/Nwthlofz3uwGa8STfGgdK5hOMhDEpdMt1wrut+N4BSJEZI3GMSn4owC77cdog7l2PV/p WcRapBAOOSpoYuxyKUPZkMUwcR1x4irnLcYEfS21xz6FWyNnWbaUFltODQ12dGiofBS/VoG8Fcd+ VRifucus+jHn07Uip9TX57Bfg4g0xH/x233SCubfi7Q/vUlPQG5fAAAA//8DAFBLAQItABQABgAI AAAAIQDw94q7/QAAAOIBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhADHdX2HSAAAAjwEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALgEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhADMvBZ5BAAAAOQAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAKQIAAGRycy9zaGFwZXhtbC54 bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAgeZ1k8AAAADdAAAADwAAAAAAAAAAAAAAAACYAgAAZHJzL2Rvd25y ZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA9QAAAIUDAAAAAA== " filled="f" stroked="f">

Рис. 7. Схема электровзрывной сети