3. Временное крепление выработки (конструкция,технология возведения).

По характкру восприятия и передачи нагрузок анкеры подразделяются на две группы : закреплённые в породе концами и омоноличенные по всей длине .

В данном курсовом проете используются закреплённые анкерs.

Наиболее распространенные из закреплённых анкеров–это клинощелевые анкеры изготавливают из мягкой стали. Такой анкер состоит из штанги , имеющей на одном конце резьбу для навинчивания натяжной гай­ки , а на другом конце — прорезь ши­риной 3—4 мм для клина , обеспечи­вающего закрепление анкера в грунте. Клин обычно на 10- 20 мм короче про­рези, его грани наклонены под углом 8— 9°, а конец имеет ширину около 2 мм.

Для установки на место штангу со вставленным в прорезь клином вводят в шпур до упора в его дно, после чего по концу штанги, выступающему из шпура, наносят удары при помощи отбойного мо­лотка (резьбу предохраняют от повреж­дения специальной насадкой). При этом клин, входя в прорезь, раздвигает в сто­роны концы штанги, которые внедряют­ся в стенки шпура (на глубину до 5 мм в грунтах с f=(5—6) и прочно закреп­ляются в грунте.

Для создания предварительного на­тяжения штанги на нижнем конце анке­ра пневматическим сболчивателем затя­гивают гайку, под которую помещают элемент, распределяющий давление на большую площадь кровли (квадратная опорная шайба , отрезок швеллера).

В сводчатых выработ­ках наиболее целесообразно располагать анкеры но радиальным направлениям.

Рис. 5 Анкеры и их устройство.

Шаг а анкеров в поперечных рядах назначают по расчету. Расстояние меж­ду рядами анкеров увязывают с продви­жением W забоя( а=W/2=1.89/2=0.945 или с= W/3=0.63) так, чтобы в каждом проходческом цик­ле нужно было устанавливать одинако­вое число анкеров.

( Так как опорные шайбы под гайками анкеров имеют небольшие размеры (200х200х10 или 100х100х8 мм), то в проме­жутке между анкерами происходит раз­рыхление грунта, ограниченное обжа­тием, вызываемым натяжением штанг, но иногда приводящее к выпаданию от­дельных камней. Для ограничения раз­вития этого процесса и обеспечения без­опасности работ принимают ряд мер. Поверхность кровли затягивают сталь­ной сеткой / со сторонами ячеек 50х50 или 100 х100 мм, зажимаемой под опор­ными шайбами .

8.4 Организация работ в забое, определение параметров проходческого цикла

Организация работ в забое должна строиться на основе комплексной механизации н цикличности выполнения строи­тельных процессов.

Комплексная механизация обеспечивается путем исполь­зования оборудования, связанного в единую технологиче­скую схему, с учетом производительности, габаритов, вида потребляемой энергии и т. п. При составлении проекта производства работ рекомендуется пользоваться технологическими карта­ми, содержащими обобщение опыта подземного строитель­ства .

На основе принятой схемы организации и комплексной механизации работ составляется циклограмма на проходку передового забоя. При составлении циклограммы следует стремиться к такой организации работ, чтобы продолжи­тельность цикла Тц была кратна продолжительности рабо­чей смены, что обеспечивает ритмичность в работе и по­зволяет ввести определенную специализацию звеньев про­ходческой бригады.

Считая основными операциями проходческого цикла бу­рение шпуров в забое и погрузку взорванной породы (при совмещении крепления с другими операциями), продолжи­тельность цикла вычисляют по формуле:

Т=Тб+Тn+Твсп=3.6+1.22+3.38=8.2 ч

Где Т_б,Т_п,Т_всп—продолжительность операций бурения, погрузки и вспомогательных операций.

Продолжительность бурения определяется по формуле, ч,

Тб=84*2.1/(0.8*0.8*6*12)=3.6 ч

где N=84—число шпуров в забое;

l=2.1—средняя длина шпуров, м;

φ=0.8—коэффициент использования бурильных машин во времени, равный 0,75 –0,85;

β=0.8—коэффициент одновременности работы бурильных машин, равный 0,7–0,9;

п=6—число бурильных машин, работающих в забое;

v_б—чистая скорость бурения, пог. м шпура в ч.

Чистая скорость бурения определяется по формуле:

м/мин

Где t_{чист.бур}=6—время чистого бурения, м/мин, принимаемое по данным прил. 1;

k₁=1—коэффициент, зависящий от веса и типа бу­рильной машины, равный 0,8—1,3 для ручных бурильных машин и 1,75—2,5—для тяжелых колонковых;'

k₂=1.1— коэффициент, учитывающий влияние давления сжатого воздуха, равный 1- 1,15 при давле­нии 4,5-5 кгс/см² и 1,3 –1,5 при давлении 5.5–6 кгс/см²;

k₃=1.15 — коэффициент, учитывающий влияние диаметра головки бура, равный 1,25–1,00 при диамет­ре 34—42 и 0,8—0,64 мм при диаметре 45— 50 мм;

k₄=0.95—коэффициент, учитывающий глубину шпура, равный 1—0,95 при глубине 1—2 м и 0,9— 0,8 при глубине 3—5 м.

Продолжительность погрузки взорванной массы грунта определяется по формуле:

Тn=1.89*36.6*1.12*1.2/(50.77*1*0.75)=1.22 ч

где W_з=—глубина заходки за цикл, м;

S=36.6—проектная площадь сечения выработки, м²;

K_п =1.12—коэффициент перебора, равный 1,1 —1,15;

Kр=1.2–коэффициент разрыхления грунта, равный 1,1— 1,2 в слабых нескальных грунтах и 1,5—2,2 в скальных грунтах;

Р_э—эксплуатационная производительность погрузоч­ной машины, м³/ч;

n=1—число погрузочных машин в забое;

β=0.75—коэффициент одновременности работы погрузоч­ных машин, равный 0,7— 0,8.

Для машины непрерывного действия типа ПНБ эксплуа­тационную производительность можно определить по фор­муле, м/ч,

где φ=0.825—коэффициент использования машины, равный 0,8— 0,85;

Р_т=180—техническая производительность погрузочной машины, м³/ч;

t₁,, t₃—продолжительность соответственно простоя ма­шины при обмене самосвала, различные потери времени, отнесенные к 1 м³ породы;

V=11—объем самосвала или самоходного вагона, м³;

η=0.85—коэффициент заполнения самосва­ла или самоходного вагона , равный 0,8— 0,9;

Время на вспомогательные операции, ч,

Т_всп=Т₁ + Т₂ +Т₃ +Т₄ =0.7+1.75+0.6+0.7=3.38 ч

где T₁=0.7ч—время на подготовительные операции при бурении, равное от 0,5— 1 ч;

Т2=84*(4+1.1*2.1)/60*6=1.38 ч—время на заряжение шпуров (здесь N=84—число шпуров ,в забое, l=2.1—средняя длина шпура, п=6—число заряжающих в забое, принимаемое из расчета один заряжаю­щий на 15—20 шпуров);

Т₃=0.6—время на взрывание и проветривание, равное 0,5 —0,8 ч;

T₄=0.7—время на устройство пути, бурение шпу­ров под коммуникации и прочие работы, равное 0,5— 1 ч.

Состав рабочих, время, затрачиваемое на установку вре­менной крепи и на отдельные виды вспомогательных работ, определяется в соответствии с нормами на тоннельные работы ЕНиР .