Конструкция и расчет крепи в горизонтальных выработках
Для предотвращения обрушения горных пород при проходке выработок возводят крепь. К горной крепи предъявляют следующие требования: необходимо поддерживать выработку в рабочем состоянии в течение всего срока службы (при ГРР срок службы составляет 2-3г.), быть простой в изготовлении, экономичной, удобной для транспортирования и возведения. На ГРР крепь выполняется в виде деревянных рам и состоит из верхняка и двух стоек. При значительном горном давлении раму устанавливают в сплошную, при умеренном вразбежку на расстоянии 0,5-1м, замок соединяющий стойку и верхняк не имеет жесткости, поэтому раму в местах соединения расклинивают клиньями. При креплении вразбежку кровлю выработки затягивают всплошную досками или обаполами. В боках, в зависимости от устойчивости пород применяют сплошную затяжку или вразбежку. Пустоты за затяжкой заполняют мелкой породой – забучивают. Для обеспечения податливости крепи в скальных породах конец стойки заостряют, под действием горного давления происходит частичное внедрение стойки в породу. Под стойку делается лунка глубиной 10-20см.
Рассчет горного давления
Рис. 4. 3. Выработка, закрепленная сплошняком деревянными рамами трапециевидной формы
Рассчитываем горное давление:
Р=
·
; т/м, где :
-
коэффициент крепости пород.10
-
объёмный вес породы (2,6).
а- полупролёт выработки вчерне.
а =
; м.
а =
;
мм.
Р=
·
; т/м.
Рассчитываем диаметр верхняка с учётом горного давления:
d=
1,6·
; м.
l – длинна верхняка.
а - половина ширины выработки вчерне; м.
d- диаметр верхняка.
f- коэффициент крепости породы.
[
]-70
;
м.
Рассчитываем номинальную толщину затяжек:
; м.
с- толщина затяжек
k- материал (0,87 для дерева)
;
м.
Рассчитываем потребное количество лесоматериала на 1 метр выработки:
;
м. где:
dст - диаметр стойки, м.
Lст- длина стойки, м.
dВ- диаметр верхняка, м.
LВ- длина верхняка, м.
С – толщина затяжки, м.
К – коэффициент сплошности затяжки
Vл=
;м3.
Рассчитываем количество лесоматериалов на всю выработку:
V=Lвыр· Vл ;м3.
V=450 · 2.72=1224 м3.
Выбор горношахтного оборудования
Исходя из коэффициента крепости пород- 10, бурение шпуров будет производится ударно-поворотным способом с помощью бурильной машины ПК-80
Техническая характеристика ЭБГП-1
Мощность электродвигателя получасовая, кВт…………………………….…2,5
Напряжение, В………………………………………………………………...380/660
Частота вращения, с-1………………………………………………………..2,84-5,26
Размер, мм……………………………………………………………..….1680-410-400
Масса , кг………………………………………………………………………...130
Ход подачи шпинделя, мм……………………………………………………...900
Глубина бурения одной штангой, мм………………………………………….2200
Так как бурение производится колонковым электросверлом-ЭБГП-1, то в виде породоразрушающего инструмента будет, применятся резец марки-РУ12С.
Техническая характеристика РУ12С:
Диаметр выработки, мм………………………………………………………..60
Марка твёрдого сплава…………………………………………………………ВК8
Масса, кг………………………………………………………………………...0,3
Изготовитель…………………....Краснолученский машиностроительный завод
При вращательном бурении шпуров колонковыми электросвёрлами, разрушающими породу, являются резцы, а осевое усилие и крутящий момент передаются резцам через витые штанги - для бурения без промывки.
Витые штанги изготавливаются из стали ромбического профиля с шагом витка 100-110 мм.