76 Содержание лабораторной работы

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

РАБОТА 1. Формирование генплана по блочному принципу.

Основные принципы построения генерального плана

Генеральный план промышленной площадки — план земной поверхности в пределах земельного отвода, на которой произведена инженерная подготовка территории, планировка и благоустройство, и комплексно размещены здания, сооружения, транспортные коммуникации, сети водопровода, канализации, теп­лоснабжения и др.

На генеральный план наносятся основные и вспомогательные здания и соору­жения, границы шахтного поля, контуры охранных целиков, а также площадь проекции горного отвода, подлежащая оформлению в органах Ростехнадзора.

Поверхность рудника состоит из главного, воздухоподающего, вентиляцион­ного и вспомогательного стволов, погрузочно-складского, породного, ремонтного, складов материалов, леса, устройств подсобного назначения.

Промышленная территория рудника подразделяется на зоны: основного про­изводства, транспортно-складскую, вспомогательных производств, администра­тивно-общественную.

Энергетические объекты располагают как можно ближе к основным потреби­телям энергии, а складские — с учетом эффективного использования подъездных путей. Для дальнейшего расширения предприятия резервируются свободные участки.

Расположение зданий и сооружений на площадке должно обеспечивать наи­более благоприятные условия для естественного освещения, аэрации, вентиляции, борьбы со снежными заносами. Площадки отдельных цехов должны ориентиро­ваться таким образом, чтобы господствующие ветры были направлены вдоль или под острым углом к продольным осям зданий.

Генеральный план характеризуется общей площадью территории; площадью застройки; протяженностью транспортных коммуникаций; площадью озеленения; коэффициентом застройки; коэффициентом использования территории и другими показателями.

Общая площадь территории рудника определяется как сумма площадей тер­ритории в ограде и площадей участков, занятых объектами за территорией руд­ника, но относящихся к данному предприятию.

Коэффициент использования территории определяется как отношение общей площади территории к площади территории предприятия в ограде.

Существуют блокированная и рассредоточенная системы застройки. Наиболее экономичным решением генерального плана является блокировка сооружений в одном или нескольких крупных зданиях. При этом значительно сокращается, территория промышленной площадки, протяженность инженерных сетей, пери­метр наружных стен, создаются благоприятные условия для строительно-мон­тажных работ (требуется меньшее число строительных механизмов), улучшается транспортное обслуживание рудника.

Все здания и сооружения горнорудного предприятия по целесообразности их блокирования можно разделить на три основные группы: I — копры, надшахтные здания, откаточные галереи, дробильно-сортировочные установки, калориферные и другие здания, связанные со стволом шахты; II — здания подъемных машин, электрических установок, электропод­станций, компрессорных, ремонтных мастерских, складских помещений, га­ражи, депо электровозов, пожарные посты, аккумуляторные, химические лаборатории; III — административно-бытовые помещения.

На размеры территории и плот­ность ее застройки существенное влияние оказывают противопожарные и санитарные разрывы между зда­ниями и сооружениями. Наименьшее расстояние между ними принима­ется в зависимости от их огнестой­кости в соответствии с требованиями СНиП.

Дробильно-сортировочные ком­плексы могут располагаться в под­земных выработках, на поверхности шахт или около потребителей.

На расположение дробильно-сортировочного или обогатительного ком­плексов влияют: стоимость перевозки (возрастает с увеличением расстояния перевозимого материала); обеспечен­ность рудника водой; размещение хвостов; рельеф местности.

Наиболее рациональный вариант расположения комплекса на террито­рии рудника — соединение надшахт­ного здания с фабрикой и разгруз­кой руды из скипов или вагонеток в бункер фабрики. Местоположение комплекса принимается в результате технико-экономического сравнения возможных вариантов размещений зданий и сооружений (рис. 1.1, 1.2, 1.3).

Рис. 1.1. Схема поверхности шахты с бло­ками главного и вспомогательного стволов:

1 — секция подъемных машин блока глав­ного ствола; 2 —технологический комплекс блока главного ствола; 3 —- секция подъем­ных машин блока вспомогательного ствола; 4 — технологический комплекс блока вспо­могательного ствола; 5 — административно-бытовой комбинат; 6 — подземный переход; 7 — погрузочный бункер; 8 — здание вен­тилятора

Рис. 1.2. Схема поверхности рудника с блоками: 1 — надшахтное здание; 2 — здание подъемных машин; 3 — запасной выход из шахты; 4 — галереи; 5 — сортировка; 6 — галереи резервного склада; 7 — железнодорожные весы; 8 — транспортное управление; 9 — проборазделочная; 10 — переход под железно­дорожными путями; 11 — бункер для руды; 12 — электроподстанция; 13 — администра­тивно-бытовой комбинат; 14 .— переход из надшахтного здания в административно-быто­вой комбинат; 15 — блок производственно-вспомогательных помещений; 16 — деревооб­рабатывающие мастерские; 17 — склад леса; 18 — известехранилище; 19 — склад про­тивопожарных материалов; 20 — градирня; 21 — стоянка транспорта

Рис. 1.3. Схема поверхности рудника:

1 — башенный копер; 2 — бункера руды; 3 — аварийный склад руды; 4 — ремонтная электромеханическая мастерская; 5 — калориферная; 6 — главная вентиляционная ус­тановка; 7 — подземный переход; 8 — подстанция; 9 — административно-бытовой ком­бинат; 10 — материальный склад; 11 — котельная

Задание: Расположить поверхностные сооружения промплощадки при расстоянии между стволами 50, 70, 100 м., при применении железнодорожного и автомобильного видов поверхностного транспорта руды на ОФ.

РАБОТА 2 Определение места заложения главной вскрывающей выработки.

Определение места заложения главной вскрывающей выработки решается методом вариантов или по методу проф. П. К. Соболев­ского (рис. 2.1).

По П. К. Соболевскому грузы сводятся к схеме точек Q₁, Q₂,…, Q_n, расположенных на прямой АВ на определенных расстояниях l₁, l₂,…,l_n-1 друг от друга.

От линии ОМ параллельной АВ, через начальную и конечную точки О и М проводят перпендикуляры, на которых откладывают величину грузов: от точки М — слева направо, а от точки О — в обратном порядке. Затем от точек О и М проводят систему лучей. Тангенсы углов, образованных лучами с прямой линией ОМ, пропорциональны величинам грузов, которые изображены против этих углов. Через точки сосредоточения грузов на прямой А В проводят перпен­дикуляры и с точки приложения первого груза Q₁ строят ломаную линию, отрезки которой параллельны лучам OP, OR и т. д. Таким же образом в обратном направ­лении строят вторую ломаную линию с точки приложения последнего груза Q_n.

Из треугольников abc и cde видно, что

bc = ab tg α₁ = l₁ tg α₁; de = cd tg α₂ = l₂ tg α₂. Ордината ломаной линии ke = kd + de = bc + de, поэтому ke = l₁ tg α₁+ +l₂tg α₂. Тангенсы углов α₁ и α₂ пропорциональны величинам грузов Q₁ и (Q₁ + Q₂) и т. д., следовательно, ордината bc изображает работу по транспортировке груза Q₁ на расстояние 1₁, ордината ke — суммарную работу по транспортировке груза Q₁ на расстояние l₁ и (Q₁ + Q₂) на расстояние l₂. Таким образом, ординаты ломаной линии, построенной из точки А, представляют суммарную работу по транспортировке грузов, расположенных слева от каждой точки, которой соответ­ствует данная ордината. Ординаты же ломаной линии, проведенной из точки В, представляют суммарную работу по транспортировке грузов, расположенных справа от каждой точки. Суммы ординат точек двух ломаных линий, располо­женных на перпендикулярах клинии АВ (в точках сосредоточения грузов), представляют суммарную работу или стоимость транспортировки грузов, рас­положенных слева и справа от каждой точки. Обязательными являются одинако­вые условия транспортировки грузов справа и слева.

График суммарной работы транспорта получится сложением ординат двух ломаных линий. Точка с минимальной ординатой будет соответствовать месту заложения ствола. Если стоимость 1 ткм (C_тр) транспорта различна, ординаты предва­рительно умножают на соответствующие стоимости.

При наличии факторов, ограничивающих выбор места заложения выработки (топография поверхности, ее застроенность, гидрогеология, расположение подъ­ездных путей, расположение поверхностных сооружений и др.), установленное оптимальное место заложения уточняется с учетом местных условий.

ЗАДАНИЕ: Определить оптимальное место заложения ствола при исходных данных:

Q₁=57000 т, Q₂=69000 т, Q₃=83000 т Q₄=46000 т, Q₅=34000 т, Q₆=26000 т Q₇=102000 Q₈=93000 Q₉=78000 L₁=56 м, L₂=68 м, L₃=79 м, L₄=102 м, L₅=88 м, L₆=111 м, L₇=61 м, L₈=72 м.

РАБОТА 3. Выбор и расчет крепи горизонтальной выработки.

Трапециевидное сечение принимают для выработок, проходимых в устойчи­вых породах.

Поперечное сечение горизонтальной выработки определяют графическим способом с учетом максимальных габаритов по ширине и высоте подвижного соста­ва и минимальных зазоров, установленных правилами безопасности.

Все горизонтальные выработки, по которым производится транспортирование грузов, должны иметь определенные зазоры между крепью или боками, а также размещенным в них оборудованием и наиболее выступающей кромкой габарита подвижного состава.

При рельсовом транспорте зазор для прохода людей с одной стороны должен быть 0,7 м, а с другой — не менее 0,25 м при деревянной и металлической крепях и 0,2 м при бетонной, набрызгбетонной и штанговой крепях. Высота свободного прохода должна быть не менее 1,8 м.

Ширина междупутья должна быть такой, чтобы зазор между встречными электровозами по наиболее выступающей кромке габарита был не менее 0,2 м.

На закруглениях величина зазора между подвижным составом и крепью с внешней стороны, а также между осями путей должна быть увеличена в зави­симости от радиуса кривой с тем, чтобы при любом положении подвижного состава были выдержаны указанные выше зазоры.

В двухпутевых выработках в местах, где производится сцепка и расцепка вагонеток, расстояние от крепи до наиболее выступающей кромки габарита под­вижного состава должно быть по 0,7 м с обеих сторон.

В местах посадки людей в пассажирские поезда по длине поезда должен быть свободный проход шириной не менее 1 м между крепью и наиболее вы­ступающими частями поезда.

Высота подвески контактного провода электровозной откатки должна быть не ниже 1,8 м от головки рельса, а в околоствольном дворе не менее 2,2 м.

Площадь поперечного сечения гори­зонтальных горных выработок определя­ется по соотношениям принятых и допу­стимых размеров и проверяется на ско­рость движения струи воздуха, которая не должна превышать:

• в квершлагах, вентиляционных и главных откаточных штреках, капиталь­ных уклонах — 8 м/с;

• в очистных и подготовительных вы­работках — 4 м/с.

Минимальные площади поперечных сечений выработок в свету регламенти­рованы ЕПБ и должны быть:

а) для откаточных и главных вентиляционных выработок не менее 4 м² при деревянной и металлической крепях и не менее 3,5 м² при бетонной, набрызг-бетонной и штанговой крепях при высоте этих выработок в свету не менее2 м от головки рельсов;

б) для вентиляционных и промежуточных штреков не менее 3 м² при высоте этих выработок в свету не менее 1,8 м;

в) для вентиляционных восстающих и сбоек — не менее 1,5 м².

Наиболее широко для крепления применяют сосну. Ель обладает более низкими механическими свойствами, содержит меньше смолы и поэтому скорее загнивает. Ель применяют в сухих выработках с небольшим горным давлением и малым сроком службы. Пихта менее прочна, чем ель, и хуже противостоит загниванию. Лиственница обладает высокой механической прочностью и стой­костью против загнивания. Ее применяют при креплении капитальных горных выработок с большим сроком службы. Бук, дуб, граб и другие породы леса как крепежный материал применяют крайне редко.

Конструктивные размеры поперечного сечения выработки, закрепленной

де­ревянной крепью: а — однопутной; б — двухпутной

На круглый крепежный лес для крепления очистных, капитальных и под­готовительных выработок, изготовления венцовой крепи, восстающих и шурфов прямоугольного сечения, установлен ГОСТ 616—12.