Глава VI проведение горизонтальных выработок

§ 1. Форма и размеры поперечного сечения горизонтальных

Вы работок

Форма поперечного сечения горизонтальных выработок устанавливается в зависимости от физико-механических свойств горных пород, величины и направления горного давления, срока службы выработки, ее поперечных размеров и рода крепежных материалов.

В соответствии с конкретными горно-геологическими и производственными условиями применяют следующие формы поперечного сечения горизонтальных выработок (рис. 24):

трапециевидная — при рамной конструкции крепи и незначительном боковом давлении;

арочная — при креплении выработок металлической крепью в условиях действия горного давления сверху и с боков выработки;

сводчатая — при креплении выработок сплошной бетонной или каменной крепью в условиях значительного горного давления сверху и отсутствии бокового давления, а также при применении выработок без крепи в устойчивых горных породах:

п о д к о в о о б р а з н а я — в тех же условиях, что и сводча­тая, но при наличии бокового давления;

з а м к н у т а я — круглая или сводчатая и подковообразная с обратным сводом — при значительном всестороннем горном дав­лении;

п р я м о у г о л ь н а я — при рамной или комбинированной кон­струкции крепи и отсутствии бокового давления;

п о л и г о н а л ь н а я - при креплении выработок сборной железобетонной крепью и отсутствии бо­кового давления.

В практике горноруд­ной промышленности наи­более распространенными формами поперечного се­чения горизонтальных вы­работок являются трапе­циевидная, арочная и сводчатая.

Размеры поперечного сечения горных вырабо­ток зависят от их назначения и габаритов располагаемого в них оборудования. Опре­деляются они размерами вагонеток и электровозов, числом рельсо­вых путей, расстоянием между крепью и наиболее выступающей частью подвижного состава, способом передвижения людей и коли­чеством подаваемого для проветривания воздуха.

Минимальные зазоры между крепью и подвижным составом, а также между двумя составами определены «Едиными правилами безопасности при разработке рудных и россыпных месторождений подземным способом» [16].

Расстояние от крепи до наиболее выступающих частей подвиж­ного состава со стороны прохода людей должно быть не менее 0,7 м,

а с противоположной — 0,25 м при деревянной и металлической крепи и 0,2 м при каменной и бетонной крепи. Зазор между подвиж­ными составами в двухпутных выработках должен быть не менее 0,2 м.

В местах посадки людей в пассажирские поезда свободный проход между крепью и подвижным составом должен быть шириной не менее 1 м но всей длине поезда.

Ширину однопутной выработки в свету на уровне верхней кромки подвижного состава определяют по формуле:

B=a + b+d, м (18)

для двухпутной выработки (рис. 25) формула имеет вид:

B=a+b+c+2d, м, (19)

где а — зазор для свободного прохода людей, м;

b — заэор между подвижным составом и крепью, м;

с — зазор между встречными составами, м;

d — наибольшая ширина подвижного состава (габариты при­меняемого транспортного оборудования указаны в гл. III), м.

Высота выработки, считая от головки рельсов, при откатке кон­тактными электровозами определяется из выражения:

h₁=h¹+h¹¹, м (20)

где h¹ - расстояние от головки рельсов до контактного провода, согласно единым правилам безопасности при механиче­ской доставке людей, h' должно быть не менее 1,8 м, на площадках и в выработках для хождения людей 2 м, в выработках околоствольного двора 2,2 м;

h² - расстояние от контактного провода до крепи кровли (не менее 0,2 м).

Высота трапециевидной выработки от балластного слоя до пере­клада

h₂=h₁+0,16, м (21)

Высота выработки от почвы до кровли (вчерне):

h₃=h₀+h₁+t+б, м (22)

где h₀ — высота верхнего строения пути (320—350 мм);

t — толщина крепи, мм;

б — толщина затяжки, мм.

Площади сечений трапециевидной выработки (рис. 25, а) в свету и вчерне (с учетом толщины крепи и затяжки) определяют из выра­жений:

S_св=(B₁+B₂)h₂, м²; S_вч=(B₃+B₄)h₃, м², (23)

где В₁ — ширина выработки в свету gо верхняку, м;

B₂ — ширина выработки в свету на уровне балласта, м;

В₃ — ширина выработки вчерне по кровле, м;

B₄ — ширина выработки вчерне по почве, м.

Площади сечений выработки с коробовым сводом (рис. 25, 6) в свету и вчерне определяют по формулам:

S_CB = B(h₂ + 0,26В); м², S_вч = B'(h₃+0,26В'), м²; (24)

то же для выработки с полуциркульным сводом:

S_св = B(h₂ + 0,З9B), м²; S_вч=B'(h₃+0;39B'), м², (25)

где В — ширина выработки в свету, м;

В' — ширина выработки вчерне, м;

h₂ — высота вертикальной стенки от уровня балласта до пяты свода (при контактных электровозах h₂ = 1,5 — 1,6 м);

h₃ — высота стенки от почвы до пяты свода, м.

Площадь поперечного сечения выработки в проходке принимают на 3—5% больше площади сечения выработки вчерне.

Площадь сечения выработки в свету должна быть проверена по количеству воздуха для проветривания, проходящего по данной выработке. При этом необходимо учитывать, чтобы скорость воздуш­ной струи не превышала 8 м/сек в квершлагах, откаточных и венти­ляционных штреках и 6 м/сек в остальных горных выработках.

В горнорудной промышленности размеры откаточных выработок унифицированы, что значительно облегчает нормирование проход­ческих работ, учет расхода различных материалов и т. п. Основные размеры типовых откаточных выработок даны в табл. 1, стр. 357 «Справочника по горнорудному делу», том 2 [34].