Шахта "Интинская". Расчеты параметров устойчивости пород и крепления выработки

скачать (1191.5 kb.)

1   2   3   4   5   6

3. Расчет параметров крепления выработки шахты


Форму поперечного сечения выработки следует выбирать в зависимости от устойчивости пород, срока службы и назначения выработки. В устойчивых породах следует принимать выработку сводчатой формы с вертикальными стенками.

Расчет ожидаемых смещений пород в кровле, боках и почве выработки с учетом влияния геологических и горнотехнических факторов произведен в соответствии с «Инструкцией по выбору рамной металлической податливой крепи горных выработок». По величине максимальных смещений пород на контуре выработки методика расчета позволит определить нормативную и расчетную нагрузки на крепь, выбрать ее тип, конструкцию и с учетом несущей способности одной рамы крепи рассчитать плотность ее установки.
    1. Краткая характеристика условий проведения горизонтальной выработки



Выработка проводится по простиранию пласта 9 на глубине 140м (откаточный горизонт –70м) с присечкой вмещающих пород:аргиллитов, алевролитов и песчаников. Срок службы выработки 20 лет. Проектируемый магистральный конвейерный штрек предназначен для транспорта угля с уклонных полей 2 и 3 пластов 11, 10 до наклонного конвейерного ствола. По выработке проложен рельсовый путь ДКНЛ колеи 900мм для доставки материалов и оборудования для ремонта конвейера (привода, лента), установленного в выработке и элементов крепи. Выработка пройдена комбайном. Сечение выработки в свету до осадки 15,5м2, после осадки с балластом Sсв=13,4м2, в проходке Sпр=17,9м2. Ширина выработки в проходке b=5,67м, высота h=3,79м.

Мощность угольного пласта 9 m9=1,2м. Угол падения пласта =16.

Непосредственная кровля пласта 9 среднеустойчивая, представлена аргиллитами мощностью 3,09м; алевролитом мощностью 2,37м; песчаником мощностью 4,21м.

Почва пласта 9 представлена алевролитами мощностью 0,54м, аргиллитами мощностью 1,98м и песчаником мощностью 3,1м.

Характеристика физико-механических вмещающих пород и угля сведены в таблицу 2.1


    1. Расчет параметров крепления

      1. Выбор размера поперечного сечения выработки


Поперечное сечение крепи горной выработки определяют следующие факторы: назначение горной выработки; физико-механические свойства горных пород и условия эксплуатации выработки; требования ПБ в части соблюдения минимальных размеров сечения выработки и зазоров; обеспечение безопасности работ; параметры и размеры оборудования, размещаемого в выработке; срок службы горной выработки; наличие унифицированного типового сечения крепи, разработанного институтами для данного угольного бассейна.

Наибольшее распространение на шахтах Инты получила арочная форма выработок. В угольной промышленности арочную форму с металлической рамной крепью применяют при проведении выработок в породах с f = 3 - 9, как находящихся в зоне установившегося горного давления, так и в зоне влияния очистных работ. Арочная трехзвенная крепь может быть применена в выработках, смещение кровли в которых не превышает 300мм, пятизвенная – при смещении кровли более 500мм.

На основании исходных данных принимаем: симметричную металлическую арочную форму крепи, как наиболее благоприятную по условиям устойчивости, рационального использования крепи, ее несущей способности и перераспределения воспринимающих ею нагрузок.

Принимаем для проектируемой выработки комбайновый способ проходки, следовательно, в выработке необходимо разместить комбайн и транспортное оборудование для его проведения, при условии сохранения требуемых ПБ зазоров. Определяем сечение выработки при размещении в ней оборудования и соблюдения требуемых зазоров в соответствии ПБ.

Размеры поперечного сечения выработки (ширина, высота и площадь) зависят от ее назначения, основных размеров оборудования, способа передвижения людей, количества проходящего по выработке воздуха. При проектировании поперечного сечения выработки в свету необходимо учитывать запас на возможные осадки пород, зависящий от условий ее поддержания и мощности пласта m. Ширина магистрального конвейерного штрека, закрепленного арочной крепью на высоте подвижного состава (1800мм):

(3.1)

минимальный зазор между крепью и конвейером , 400мм

ширина вагонетки на уровне верхней кромки, 1320 мм;

минимальный зазор между вагонеткой и конвейером , 400мм

ширина конвейера 2Л120, 1630мм

700мм- минимальная ширина свободного прохода людей на высоте 1800мм (на уровне верхней кромки подвижного состава)

(3.2)

0,7м- ширина прохода для людей на высоте 1,8м от уровня балласта;

высота подвижного состава от уровня головки рельсов;

расстояние от балласта до уровня головки рельсов, при Р33 –190мм;

10-20 - угол перехода прямой части стойки в кривую.





Указанные минимальные значения зазоров относятся к прямолинейным участкам пути. Чтобы сохранить минимальные размеры поперечного сечения выработки в свету на весь срок ее службы, необходимо при проведении выработки увеличить площадь ее сечения, учитывая, что под влиянием горного давления она уменьшится. В соответствии с этим ширина выработки вчерне на уровне высоты подвижного состава

(3.3)



высота спец.профиля (для СВП-27-123 мм);

толщина одинарной затяжки

горизонтальное сдвижение пород бока выработки на уровне балластного слоя

По полученным результатам ширины выработки подбираем типовое сечение. Нашим условиям удовлетворяет выработка сечением в проходкеSпр=15,9м2, сечением в свету до осадки Sсв=15,5м2, с балластом после осадки Sсв=13,4м2 (см. лист 189 «Унифицированные типовые сечения горных выработок».).

Определяем площадь проходки по углю и породе

(3.4)



мощность угля, 1,2м;

ширина выработки в проходке, 5,67м;

угол падения пласта, 16.

площадь сечения выработки в проходке, 17,9м2

(3.5)


      1. Определение расчетной плотности пород


Расчетное сопротивление сжатию слоев пород в массиве определяют с учетом нарушенности массива по формуле

(3.6)

среднее значение сопротивления пород одноосному сжатию;

коэффициент, учитывающий нарушенность массива, определяется по таблице 1[3].

Расчетное сопротивление пород сжатию определяют с учетом вмещающих пород выработку слоев (пластов), залегающих на расстоянии от контура сечения выработки в кровле , в почве (ширина выработки, м), а в боках при пологом и наклонном падении по высоте выработки.

Усредненное значение расчетного сопротивления пород сжатию

(3.7)

расчетное сопротивление слоев пород;

мощность слоев пород,м.
      1. Определение смещений пород на контуре выработки



Смещение пород кровли, почвы, боков в горизонтальных и наклонных выработках, поддерживаемых вне влияния очистных работ, определяем по формулам 3[3]:

(3.8)

(3.9)
(3.10)

смещение пород, определяемые по графикам рис.2[3] в зависимости от расчетного значения пород кровли, почвы или каждого из боков и глубины расположения выработки ;

коэффициент влияния угла залегания пород и направления проходки выработки относительно напластования пород, определяемый по табл. 2[3];

коэффициент, характеризующий влияние направления смещения пород, по табл.2[3];

коэффициент влияния ширины выработки, определяемый для кровли и почвы , для боков , где и соответственно ширина и высота выработки в проходке, м;

коэффициент воздействия других выработок, , если расстояние между параллельными выработками исключает их взаимное влияние.

(3.11)

расстояние между параллельными выработками, исключающее их взаимное влияние, м;

суммарная ширина взаимовлияющих выработок в проходке, м;

коэффициент, определяемый по таблице 3[3]

коэффициент влияния времени на смещение пород
      1. Определение расчетной нагрузки на рамную податливую крепь


Расчетная нагрузка на рамную податливую крепь на 1 м выработки определяется по формуле (3.12)- для кровли и почвы; для боков –(3.13)

(3.12)

(3.13)

нормативная удельная нагрузка, определяемая по табл. 4[3] в зависимости от смещений пород и ширины выработки в проходке.

Для незамкнутой крепи находят по смещениям пород кровли, для замкнутой с обратным сводом по наибольшей величине смещений пород из кровли, почвы или боков. Промежуточные величины в табл. 4 ( ) определяют интерполяцией ближайших значений.

коэффициент перегрузки и степень надежности, для подготавливающих выработок -1.0; для вскрывающих выработок по табл.5[3];

коэффициент влияния способа проведения выработки, при проведении выработки комбайновым способом принимается по табл. 6[3]; при буровзрывном, смешанным, а также при проведении выработки по обрушенным породам выработанного пространства любым способом – равным 1,0
1   2   3   4   5   6

3. Расчет параметров крепления выработки шахты



Рефераты Практические задания Лекции
Учебный контент

© ref.rushkolnik.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации