2 Підготовчі роботи

2.1 Характеристика конвеєрного штреку

Для підготовки 32 західної Орловської лави пл. К₂ гор.617м необхідно пройти 32 конвеєрний штрек який служитиме транспортною виробкою, по якій буде транспортуватись вугілля стрічковим конвеєром, доставлятись вантажі і устаткування до лави, пересуватись люди, а також подаватися повітря для підсвіження витікаючого струменя з лави.

Повна довжина штреку 1000 м. Він проводиться по вугіллю з підриванням порід ґрунту під кутом до простору пласта на глибині 617 м. Кут падіння пласта 3º, термін служби – 3 роки. У період експлуатації у виробці буде розміщене наступне устаткування:

– стрічковий конвеєр – 1Л1000Д – 2шт.;

– один рейковий шлях з рейок Р-24, із шириною колії – 900 мм;

– вагонетки типу ВГ – 3,3.

2.2 Гірничо-геологічна характеристика порід

Конвеєрний штрек проводиться по пласту К₂. Об’ємна вага вугілля

1,33 т/м³. Потужність пласта m = 1,4 м, коефіцієнт міцності за шкалою проф. М.М. Протод’яконова f = 1,48.

Основну покрівлю утворює пісковик потужністю m = 18 м із коефіцієнтом міцності f = 10, у ролі безпосередньої покрівлі пласту виступає аргіліт потужністю m = 6 м із коефіцієнтом міцності f = 7, основна підошва пісковик потужністю m = 25 м із коефіцієнтом міцності f = 10, у ролі безпосередньої підошви – аргіліт потужністю m = 4 м із коефіцієнтом міцності f = 7.

Конвеєрний штрек проводиться по пласту вугілля і породах середньої міцності, буде знаходитися під впливом очисних робіт, породи не обводнені.

Літологічний склад порід показано на рисунку 2.1

Вугільний пласт небезпечний по раптових викидах і по вибухонебезпечності вугільного пилу. Абсолютне метановиділення – 16,8 м³/хв.

Пісковик f = 10; γ = 2,6 т/м³

Аргіліт f = 7; γ = 2,5 т/м³

Вугільний пласт f = 1,48; γ = 1,33 т/м³

Аргіліт f = 6; γ = 2,5 т/м³

Пісковик f = 9; γ = 2,6 т/м³

Рисунок 2.1 - Літологічний склад порід

2.3 Вибір типового перерізу штреку

2.3.1 Загальне положення

У вугільних шахтах для горизонтальних і похилих гірничих виробок застосовуються наступні форми поперечного перерізу: прямокутна, трапецієподібна, аркова, кругла й інших форм. Форми і розміри поперечного перерізу гірничих виробок залежать від міцності бічних порід, від гірничого тиску з боку покрівлі, ґрунту і боків виробки, від призначення виробки і терміну її служби [10], с.10.

2.3.2 Вибір типового перерізу штреку

З урахуванням терміну служби виробки, її знаходження в зоні впливу очисних робіт, категорії стійкості вміщуючих порід, коефіцієнту міцності порід прийняв найбільш стійку до гірничого тиску аркову форму поперечного перерізу штреку.

Поперечний переріз гірничого штреку і його розмір вибирається по типових перетинах [3]. Для цього складається розрахункова схема, по якій визначається мінімальна ширина виробки [2], с.135.

Враховуючи вид транспорту і тип транспортного засобу, керуючись вимогами «ПБ» в вугільних шахтах, до зазорів між транспортними засобами і кріпленням, до ширини проходу для людей розрахунковим шляхом визначаємо ширину виробки на висоті 1,8 м.

Один з типових перетинів показано на рисунку 2.2

Рисунок 2.2 - Поперечний переріз конвеєрного штреку

з розміщенням у ньому устаткування

Мінімальну ширину В визначаємо за формулою:

В = m + с + p + A + n,

де m = 400 мм – зазор між кріпленням і рухомим поїздом [1], с. 14;

C = 1450 мм – ширина стрічкового конвеєра [7], с. 16;

p = 400 мм – зазор між конвеєром і рухомим поїздом [6], с 27;

A = 1350 мм – ширина рухомого поїзду [7], с. 16;

n = 700 мм – ширина вільного проходу для людей [6], с. 17.

В = 400 + 1450 + 400 + 1350 + 700 = 4300 мм.

Після того, як обчислили мінімальну ширину штреку, вибираємо розміри поперечного перерізу по «Уніфікованих типових перетинах гірничих виробок» [3], с. 224:

Таблиця 2.1 – Елементи штреку

f	Впр,мм	Всв,мм	Hпр, мм	Нсв,мм	Sпр,м2	Sсв м2
87-9	5230(5450)	4980(5200)	3490(3790)	3250(3550)	17,5	13,1(14,9)

Перевіряємо правильність вибору типового перетину по швидкості руху повітря по штреку. Згідно ПБ, у штреку швидкість руху повітря не повинна перевищувати 6 м/с [1], с.24 Для перевірки прийнятого типового перетину по фактору вентиляції, визначаємо кількість повітря, що буде проходити по штреку при експлуатації за формулою:

Q_max = S_оч · V_max · k_оз = 3,9· 4 · 1,2 = 18,7 м³/с. (2.2)

де S_оч = 3,9 м² – прохідний перетин лави, що залежить від потужності пласту і прийнятого механізованого комплексу [4], c. 125;

v_max = 4 м/с – максимально припустима швидкість повітря в лаві [1], с. 41;

k_оз = 1,2 – коефіцієнт, що враховує рух повітря по частині виробленого

простору,що безпосередньо прилягає до привибійного простору [4], с.124.

Знаючи кількість повітря, що проходить по штреку, перевіряємо типовий

перетин по швидкості руху повітря. Швидкість руху повітря в штреку повинна задовольняти умові:

(2.3)

де – витрата повітря у штреку в період експлуатації;

= 13,1 м² – площа поперечного перерізу штреку у світлі [3], с. 39;

= 6 м/с – припустима, згідно ПБ, швидкість повітря у штреку [1], с. 39.

Це означає, що типовий переріз штреку обрано вірно.