1. Оценка устойчивости выработки.

Устойчивость незакрепленной горной выработки рекомендуется оценивать посредством критерия напряженности элементов выработки , выражающего соотношение в них величин расчетных напряжений и расчетной прочности:

где

- напряжение в нетронутом массиве по заданному направлению, КПа;

, где

- объёмный вес апатитовой руды;

Н = 410 м - глубина залегания выработки от поверхности;

(кПа),

( кПа),

= 2,8- коэффициент концентрации напряжений на контуре выработки в результате его неровности;

= 1 - коэффициент концентрации напряжений на контуре выработки от влияния других выработок;

(кПа) - предел прочности пород на одноосное сжатие в образце;

- коэффициент структурного ослабления;

 = 1 - коэффициент длительной прочности.

Показатель напряжённости:

.

Получаем 1 < П_В < 1,29 (предельное состояние). Вокруг выработки будет образовываться зона предельного состояния, в которой возможно разрушение массива. Разрушение пород начинается вскоре после их обнажения. Контур выработки устойчив меньше трех часов после обнажения. Допустимое время поддержания выработки без крепи – не более суток. Отставание крепи от забоя при проходке до 3 метров. Наблюдается шелушение и заколообразование в призабойной зоне.

Для крепления выработки будем использовать анкерную сталеполимерную крепь в комбинации с набрызгбетоном.

Габариты транспорта:

Электровоз К-10:

Колея – 900 мм

Ширина по выступающим частям – 1350 мм

Высота по кабине – 1650 мм

Высота по токоприемнику – 1800 мм

Длина по буферам – 5200 мм

Вагонетка ВГ 3,3:

Вместимость - 3,3 м³

Колея – 900 мм

Ширина – 1320 мм

Высота – 1300 мм

Длина – 3450 мм

Для уборки и загрузки руды в вагонетки используем пневматическую колесно-рельсовую погрузочную машину ППН-1с, обладающую следующими характеристиками

Пневматическая ковшовая погрузочная машина ППН-1с:

Вместимость ковша - 2 м³

Длина – 2250 мм

Ширина – 1250 мм

Высота – 1500 мм

Фронт погрузки – 2200 мм

Для нанесения набрызг-бетонной крепи используем машину БМ-68У

2. Определение размеров поперечного сечения выработки.

Минимальная ширина выработки в свету на уровне высоты людского прохода:

где n = 50 мм – выпуск конца штанги для закрепления внутрь выработки,

m = 350 мм - зазор между крепью и подвижным составом, допустимый по ПБ 250мм;

А = 1350 мм - ширина подвижного состава (ширина электровоза К-10);

p = 900 мм - ширина людского прохода (минимальная по ПБ 700мм).

Ширина выработки в проходке:

Где k = 50 мм - толщина набрызгбетонной крепи.

Ширина выработки в проходке по почве L = 3880 (мм).

Ширина выработки по почве в свету L = 3390 (мм).

Ширина выработки в проходке по кровле l = 2910 (мм).

Ширина выработки в свету по кровле l = 2550 (мм).

Высота выработки в свету h = 2360 (мм).

Высота выработки в проходке h = 2860 (мм).

Высота стены выработки h_р = 3160 (мм).

Проектный периметр выработки:

.

Площадь сечения выработки в свету после осадки:

.

3.Определение высоты свода обрушения.

,

где b₁- высота свода обрушения,

– полупролет свода обрушения, определяемый по формуле

, где

а – полупролет выработки в проходке, а = 1,4 (м);

_р – угол внутреннего трения горных пород:

– высота стены выработки,

(м),

– коэффициент структурного ослабления породы,

– коэффициент крепость породы по Протодьяконову,

,

– прочность породы на одноосное сжатие,

(м).

Глубина вывалообразования в боках выработки

.

При проведении выработки буровзрывным способом в некоторой зоне массива пород вокруг выработки образуются взрывные трещины. Глубина этой зоны (возможного обрушения пород) согласно наблюдениям и расчётам находится в пределах 0,5 – 1 м. Принимаю м.

По методике Протодьяконова мы получили высоту и конфигурацию свода обрушения равную м. С учетом буровзрывного способа проходки, получили глубину зоны возможного обрушения пород равную м. Для дальнейших расчетов буду использовать м.