3 Вибір форми перерізу виробки, типорозміру кріплення. Перевірка площини перерізу за швидкістю руху повітря

Підтримання робочого стану виробки досягається здійсненням комплексу технічних та організаційних заходів, головним з них є надання виробці найбільш доцільної форми. Форми поперечного перетину гірничих виробок залежать від характеру гірничого тиску, терміну служби, призначення виробки, а також від матеріалу кріплення.

Підтримка виробок в робочому стані досягається здійсненням комплексу технічних і організаційних заходів, основним з яких є надання виробці найдоцільнішої форми перетинів для конкретних гірничо-геологічних умов. При великому гірничому тиску ( боковому, з боку підошви) застосовують кріплення

арочне металеве з зворотним зведенням , бетонне, із зворотним зведенням.

При усесторонньому гірничому тиску – бетонне, залізобетонне круглого перетину. При виборі конструкції і матеріалу кріплення необхідно виходити з призначення, строку служби, розмиру гірничому тиску, форми поперечного перерізу.

Проектом приймаємо аркове податливе три ланцюгове кріплення КМП-А3.

Розміри поперечного перетину гірничої виробки визначається головним чином: габаритами засобів підземного транспорту, машин і апаратів; величиною зазорів, передбачених Правилами безпеки; вимогою пропуску певної кількості повітря з допустимою швидкістю його руху; створення умов безремонтної підтримки виробки.

Розміри поперечного перетину виробки арочної форми визначається шляхом підбору типового перетину. Вибір типового перетину проводиться на підставі мінімальної (Вmin) ширини виробки в світлу по підошві після осідання. Ширина проходів для людей і зазори, передбачені Правилами безпеки, повинні дотримуватися по висоті не менше 1,8 м від підошви.

ДМКУ

1ЛТП800

Рисунок 1 - Схема до визначення Вmin в період проведення

Мінімальна ширина визначається по формулі:

В_min=m+А₁+n+А₂+р+2d= 400+1100+400+1080+700+2·230=4140 мм

де m – зазор між кріпленням і рухомим складом = 0,4 м = 400 мм;

А₁ – ширина конвеєра, 1100 м;

р – зазор між конвеєром рухомим складом 0,4м = 400 мм;

А₂ – ширина монорейкової дороги =1080 мм;

n – ширина вільного прохід для людей, 700 мм;

d – розширення виробки за рахунок кривизни або нахилу

ніжки і кріплення = 0,25-0,3 м.

По більшому отриманому В_min, підбираю типовий переріз виробки з найближчою більшою шириною виробки в світлі після осідання КМП-А3/15,5 з площею перерізу S_св = 14,4 м².

Вибрана площа поперечного перетину виробки в світлу після осідання перевіряється по швидкості руху повітряного струменя в період експлуатації по формулі:

де V – розрахункова швидкість руху повітря у виробці, м/с;

Q – кількість, що проходить по виробці в період експлуатації, м³/с;

S_св – перетин виробки в світлі після осадки, м²;

Розрахунок величини швидкості повітря в межах допустимий за Правилами безпеки

V_{min доп} <V<V_{max доп.} 0,25 < 5,97<8,0 м/с

Отримана швидкість руху повітря в межах допустимого за Правилами безпеки. Приймаємо тип кріплення КМП-А3/15,5 з технічною характеристикою представленою в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Технічна характеристика КМП–А3/15,5

Параметри кріплення	Од. вим	КМП-А3
Типорозмір		15,5
Матеріал		СВП27/СВП33
Несуча здібність	кН	230-250 / 290-310
Розміри виробки при проходженні
Висота	м	3,79
Ширина	м	5,57
Площа перерізу	м2	17,8
В світлі до осідання
Висота	м	3,35
Ширина	м	5,20
Площа перерізу	м2	14,4
В світлі після осідання
Висота	м	3,05
Ширина	м	4,98
Площа перерізу, м2	м2	12,7

Остаточно приймаємо кріплення КМП-А3/15,5. Затяжка покрівлі та боків залізобетоном.

4. РОЗРАХУНОК КРІПЛЕННЯ

Визначимо найбільшу припустиму відстань між рамами по формулі:

де Р – мінімальна несуча здатність одної арки, що працює в податливому

режимі;

Q – величина гірничого тиску на 1 м виробки.

k_п –коефіцієнт перевантаження кріплення, 1,2;

Q = 2а · b · γ_к · k_с = 2·2,785·0,632·24 ·2,5 = 211,21 кН/м³

а - половина ширини (прольоту) виробки в проходці;

γ_к – питомий тиск порід покрівлі,

k_с – коеф.запаса свода обвалення, 2-3;

b – висота свода обвалення;

=

h – висота виробки в проходженні;

φ – кут природного відкосу порід, 78⁰41'_;

f_к - коефіцієнт міцності порід покрівлі;

Відстань між арками, що працюють в податливому режимі, що остаточно приймаються, повинні відповідати рекомендаціям Дон УГІ.

Враховуючи результати обчислень проектом приймаю менший стандартний крок установки кріплення L_ц = 0,67 м, що відповідає рекомендаціям ДонУГІ, а також практики експлуатації кріплення.