1 Параметры технологии проведения выработки

1. Поперечное сечение выработки

В зависимости от физико-механических свойств пород, срока службы выработки, возможного влияния очистных работ выбираются форма поперечного сечения, материал и тип крепи. По габаритам выбранного транспортного оборудования и необходимым по правилам безопасности зазорам на уровне верхней кромки транспортного оборудования определяется требуемая ширина В_тр двухпутевой выработки, мм:

(1)

где а – минимальная по ПБ величина зазора между электровозом и крепью, мм;

в – ширина электровоза или вагонетки, (подставлять большее значение), мм;

т – минимальный зазор по ПБ между электровозами, мм;

h_э – высота электровоза от головок рельсов, мм;

 - угол наклона крепи (=80 при трапециевидном сечении, =75 при арочном сечении);

h_б – высота пути от балласта, мм.

Для других выработок В_тр определяется аналогично с учетом размещаемого в сечении оборудования. Требуемые зазоры, ширина проходов и другие данные для проектирования приведены в работе [2 с. 36-44]. Минимальную высоту измеряют от уровня головки рельсов до внутренней поверхности крепи и она должна быть по правилам безопасности равна 1,9 м в главных откаточных и вентиляционных выработках; 1,8 м – в участковых подготовительных выработках. Минимальная ширина выработки складывается из размеров размещаемого оборудования или передвижного состава с учётом прохода людей, и зазоров, предусмотренных ПБ [3]. Минимальная ширина определяется на уровне верхней кромки подвижного состава или оборудования Рис.1..

Габаритные размеры транспортного оборудования даны в альбомах типовых сечений[3,4]. По альбомам типовых сечений с учетом принятого вида крепи и транспорта при эксплуатации, количества путей, ширины колеи подбирают соответствующее поперечное сечение выработки, чтобы В_тип ≥В_тр, и выписывают из альбомов все размеры и другие данные о нем.

Если крепь податливая, то нужно выписать все размеры после осадки и до осадки ( в скобках), так как выработка должна проводится по размерам до осадки.

Выбранное сечение проверяют по граничным в соответствии с ПБ скоростям воздуха V,м/с:

(2)

где А_с – количество транспортируемого угля по выработке в сутки, т;

q_м – выделение метана в выработке, м³ на тону добычи в сутки;

k – коэффициент утечек воздуха и резерва, К=1,45;

S_св – площадь в свету после осадки, м²;

d - допускаемое процентное содержание метана в исходящей струе воздуха, d=0,75 или 0,5, (в зависимости от вида выработки).

d_о – процентное содержание метана в поступающем воздухе, при расчетах d_о=0,5

Должно соблюдаться условие

V_max  V  V_min ( 3)

Если VV_max ,надо принять ближайшее большее сечение и сделать повторную проверку.

Пример:

Форма поперечного сечения горной выработки зависит от назначения и срока службы, свойств пересекаемых ею пород, величины и направления горного давления, материала и конструкции крепи, способа ее проведения и др. В угольной промышленности горизонтальные и наклонные горные выработки проводят прямоугольной, трапецивидной, арочной, сводчатой, подковообразной с обратным сводом и без него, круглой и других форм. при небольшом горном давлении форму поперечного сечения выработки принимают прямоугольного очертания, при большом - криволинейного, а при всестороннем - круглого. Закругление углов приводит к уменьшению концентраций напряжений к деформаций в породах, окружающих выработку. Для данного задания принимаем железную арочную крепь.

Размеры и площадь поперечного сечения горной выработки зависят от ее назначения, габаритов размещаемого в выработке оборудования или транспортных средств, числа рельсовых путей, способа перемещения людей по выработке, зазоров, предусмотренных ПБ и допускаемой скорости движения воздуха по выработке.

Определяем поперечные размеры горной выработки

где а – минимальная по ПБ величина зазора между крепью выработки и электровозом согласно заданию, а_Э = 250 мм.

m – минимальный зазор по ПБ между двумя электровозами согласно заданию, m_ЭЭ = 200 мм.

С – минимальный зазор для прохода людей на высоте 1800 мм от верхнего слоя балласта. С≥ 700 мм, не менее.

в_Э – ширина электровоза, по условию тип электровоза А10 – 1, значит в_Э = 1050 мм.

h_э-высота электровоза, 1500

т.к. колея 600 мм, принимаем

h высота пути для колеи 600мм, h_б – высота баласта

h = 350 мм. h_б =160 мм. Р – 24

Из альбома унифицированных типовых сечений горных выработок, выбираем крепь сводчатой формы, размерами близкими к В_тр., чтобы соблюдалось условие: .

Выбранное сечение выработки, проверяем по скорости движения воздуха в соответствии с ПБ V, м/с²

где А_С – количество транспортируемого угля по выработке в сутки, т, А_С = 1200 т, согласно заданию;

q – выделение метана в выработке, м³ на тону добычи в сутки;

К_УТ – коэффициент утечек воздуха из резерва, К_УТ = 1,45,согласно [2];

S_Св – площадь в свету после осадки, м² S_СВ= 8;

d – допускаемое процентное содержание метана в воздухе d =0,75;

d₀ = 0, согласно [2].

Должно соблюдаться условие:

м/с.

Условие соблюдается, следовательно выбранное сечение крепи подходит при данных условиях.