Расчет проведения горизонтальной горной выработки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ГБОУ СПО Акъярский горный колледж имени И. Тасимова

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Расчет проведения горизонтальной горной выработки»

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

курсового проекта по МДК 01.01 «Основы горного дела»

 

КП.130405.ПРМ.02.02.05.14 ПЗ

 

 

 

 

 

Оценка работы ________________

 

 

 

 

Руководитель

преподаватель спецдисциплин     

 

Нормоконтролёр      

преподаватель спецдисциплин    

 

Разработал

студент группы ПРМ     

 

 

 

Акъяр

2014

 

 

ГБОУ СПО Акъярский горный колледж имени И.Тасимова

 

УТВЕРЖДаю Зам.дирекора по УР ______________________________________ (подпись) ______________________________________ (И., О., фамилия) «______»____________________ 20_____г.

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

По МДК. 01.01 «Основы горного дела»

Студенту:

Специальность: 130405                    Курс:                   Группа:ПРМ -13(с)

Тема задания: «Расчет проведения горизонтальной горной выработки»

Исходные данные:

 

Курсовой проект выполняется в следующем объеме:

 

I. Пояснительная  записка:

Введение 1.Расчетно-технологическая  часть. Выбор оптимального сечения горной выработки Расчет физико-механических свойств пород горного массива Оценка напряженного состояния на контуре незакрепленной выработки, расчет параметров устойчивости и выбор крепи Разработка паспорта крепления выбор машины для возведения крепи Выбор бурильной машины и определение е производительности Расчет паспорта БВР Выбор проветривания выработки Выбор погрузочного комплекса и определение его производительности Разработка графика организации работ Общая организация работ в забое   II. Графическая  часть: Паспорт БВР График по организации  проведения выработки Параметры сечения выработки Схема погрузки и разминовки

 

	Дата выдачи:
	Срок окончания:
	Преподаватель:
	Председатель комиссии:

 

 

Рассмотрено предметной (цикловой) комиссией

Протокол №  от _________

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………...4

1. Содержание расчётно-технологической  части

1.1 Выбор оптимального  сечения горной выработки……………………….…5

1.2 Расчет физико-механических  свойств пород горного массива…………....5

1.3 Оценка напряженного  состояния на контуре незакрепленной

выработки, расчет параметров устойчивости и выбор крепи…………….…...8

1.4 Разработка паспорта  крепления. Выбор машины

для возведения крепи ……………………………………………………………..11

1.5 Выбор бурильной машины  и определение е производительности…..…...11

1.6 Расчет паспорта БВР………………………………………………………….12

1.7 Выбор вентилятора для  проветривания выработки…………………….....18

1.8 Выбор погрузочного  комплекса и определение

его производительности ………………………………………………………….19

1.9 Разработка графика  организации работ ………………………………..….21

1.10 Общая организация  работ в забое ……………………………………..….24

2. Приложения

Приложение 1. Классификация режимов заданной нагрузки на крепь …..….25

Приложение 2. Значения показателя устойчивости ………………………...….26

Приложение 3. Тип анкера в зависимости от коэффициента

крепости горных пород …………………………………………………………..26

Приложение 4. Характеристика выемочно-погрузочного

оборудования ………………………………………………………………….…..27

Приложение 5. Некоторые технические характеристики

бурильных установок ………………………………………………………….28

Приложение 6. Исходные данные для курсового проектирования ………...29

Приложение 7. Некоторые технические характеристики

перфораторов …………………………………………………………………..30

Приложение 8. Технические характеристики проходческих

вентиляторов …………………………………………………………………...30

Приложение 9. Коэффициенты концентрации напряжений ………………..31

Приложение 10. Форма листа-задания на курсовое проектирование ……...32

Список литературы ……………………………………………...............................33

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Современное горнодобывающее производство требует серьёзных знаний и умений у специалистов не только в области техники и технологии ведения горных работ, но и в области проектирования и строительства горнодобывающего предприятия.

Большое число изменчивых горно-геологических условий залегания рудных залежей требует применения различных вариантов проходки вскрывающих и подготовительных выработок. Правильно подобранный и обоснованный вариант проходки горной выработки обеспечит безопасность ведения горных работ и максимальную возможную производительность строящегося горнодобывающего предприятия.

Объектом исследования в нашем курсовом проекте являются горные породы, в которых необходимо пройти горизонтальную горную выработку.

Предметом исследования в курсовом проекте является обоснование и выбор способа проходки горной выработки.

Задачами проекта являются: выбор оптимального сечения горной выработки; расчет физико-механических свойств пород горного массива; оценка напряженного состояния на контуре незакрепленнойвыработки, расчет параметров устойчивости и выбор крепи; разработка паспорта крепления, выбор машиныдля возведения крепи; выбор бурильной машины и определение е производительности; расчет паспорта БВР; выбор вентилятора для проветривания выработки; выбор погрузочного комплекса и определениеего производительности; разработка графика организации проходческих работ.

 

СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЁТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

1.1 Выбор оптимального сечения горной выработки

Размеры поперечного сечения выработки  зависят от ее назначения и определяются на основе габаритов подвижного состава или погрузочно-транспортной машины с учетом зазоров, предусмотренных правилами безопасности (ПБ).

Мы выбираем необходимое сечение по заданным вариантам из «Руководства по применению типовых сечений горных выработок для рудников цветной металлургии». Подошедшее сечение с размерами заносим в таблицу 1.

Таблица 1. Основные размеры типового сечения горной выработки

Наименование элемента	Обозначение	Единица измерения	Значение
Сечение выработки ( вчерне/в свету)	Sч/Sсв	м2	8,45/7,59
Ширина выработки в проходке	В1	м	2.7
Высота выработки в проходке	Н	м	2.6
Периметр выработки в свету	Р	м	10.6
Высота свода	h0	мм	650
Высота вертикальной стенки	h1	мм	2600

 

1.2 Расчет физико-механических свойств пород горного массива

1.2.1 Коэффициент Кс  структурного ослабления горных пород определяем по таблице 2 в зависимости от их степени трещиноватости.

Таблица 2. Значения коэффициента структурного ослабления Кс

Среднее расстояние между поверхностями ослабления пород, м	Коэффициент Кс
Более 1,5	0,9
От 1,5 до 1	0,8
От 1 до 0,5	0,6
От 0,5 до 0,1	0,4
Менее 0,1	0,2

 

 

1.2.2 Принимаем для своих  пород коэффициент длительной  прочности. Коэффициент длительной  прочности показывает уменьшение  прочности породы в результате увеличения воздействия нагрузки. Значение рекомендуется принимать: для пород с хрупким характером разрушения (граниты, кварциты, песчаники ит.п.) ξ= 1-0,7; для пород испытывающих пластические деформации перед разрушением (песчанистые, угольные сланцы, известняки средней крепости ит.п.) ξ= 0,5-0,7.

3. Рассчитываем предел прочности образца породы на одноосное сжатие, МПа:

(1)

и растяжение, МПа:

(2) 16*106=16 МПа

4. Рассчитываем предел прочности массива горных пород на сжатие, МПа:

6*0,4*1=64 МПа

(3)

и растяжение, МПа:

16*106*0.4*0.1=6,4 МПа

(4)

 

5. Рассчитываем коэффициент внутреннего трения пород массива:

(5) 6-16*106)/(160*106+16*106)=0,8

 

6. Рассчитываем угол внутреннего трения пород массива:

39о

(6)

7. Оцениваем напряженное состояние пород на контуре выработки.  Определяем величину растягивающих (в кровле) и сжимающих (в боках) напряжений, МПа:

,	(7)
,	(8)

 

гдеК1 и К2 –коэффициенты концентрации сжимающих и растягивающих напряжений (принимаются по приложению 9);λ1– коэффициент бокового распора, вычисляется по формуле;Н – глубина залегания выработки; γ- средняя плотность массива, кг/м3;μ – коэффициент Пуассона (по исходным данным).

 Па                  (7)

 Па       (8)

 

3. Оценка напряженного состояния на контуре незакрепленной выработки, расчет параметров устойчивости и выбор крепи

1.3.1 Рассчитываем запасы устойчивости породного массива в кровле и боках выработки:

, 64*106/38259*103=1,6	(9)
. =6.4*106/2525*103=2,5	(10)

1.3.2 Рассчитываем параметр  устойчивости для выбора типа  крепи:

=0.52

 

Вывод: Крепь не несет постоянной нагрузки, так как кровля и бока относительно устойчивы, но возможны локальные вывалы.

1.3.3 По приложениям 1 и 2 выбираем тип крепи.

Окончательный выбор крепи сделаем после расчета горного давления и прочных размеров крепей.

Выбираем метод расчета горного давления по таблице 3. Применим расчетный  метод проф. П.М. Цимбаревича.

Расчет ведем для выработки, имеющей прямоугольно-сводчатую форму, по формулам, приведенным в таблице 3.

Таблица 3. Формулы расчёта прямоугольно-сводчатой формы выработки

Расчетные параметры	Прямоугольно-сводчатая форма выработки и запасы прочности
1	2	3
Высота свода обрушения
Высота равновесия
1	2	3
Интенсивность давления со стороны кровли
Нагрузка на верхняк рамы
Интенсивность бокового давления на высоте вертикальной стенки
Высота свода обрушения Нормативное давление
Интенсивность бокового давления у почвы
Боковое давление