
- •«Проектирование тоннеля, возводимого горным способом»
- •1. Введение.
- •2.Исходные данные к проекту:
- •3.Трасса тоннеля
- •3.1 Обоснование продольного профиля и плана
- •3.2 Определение длины тоннеля.
- •3.3 Обоснование уклонов в тоннеле.
- •Вентиляция тоннеля.
- •4.1 Первый расчет
- •4.2 Второй расчет.
- •5. Проектирование тоннельных конструкций.
- •5.1.Выбор и технико-экономическое обоснование конструктивных решений обделок.
- •5.2.Обоснование конструктивного решения порталов.
- •5.3. Дополнительные устройства в тоннеле.
- •5.4.Определение стоимости сооружения тоннеля.
- •Определение стоимости тоннеля
- •6. Статический расчет обделки.
- •Составление расчетной схемы:
- •6.2. Определение нагрузки и других параметров системы «обделка-грунт».
- •6.3Расчеты на эвм:
- •6.4. Проверка расчета на прочность сечений обделки по предельным состояниям.
- •7. Производство работ по сооружению тоннеля. Обоснование выбора способа производства работ на участках
- •7.1 Выбор и обоснование методов производства для каждого из участков тоннеля.
- •7.2.1 Обоснование способа проходки и технологическая схема организации работ.
- •7.2.2 Определение параметров буровзрывных работ
- •2. Определение удельного расхода вв с учетом его работоспособности по
- •3. Определение линии наименьшего сопротивления (лнс) отбойных шпуров по формуле, м:
- •4.Выбор конструкции вруба и определение расстояния между шпурами.
- •5. Вычисление количества шпуров на забой по формуле:
- •8. Определение массы зарядов, конструкции зарядов, общий расход вв и св, установление очередности взрывания.
- •7.2.3 Выбор бурового оборудования.
- •7.2.4 Временное крепление выработки (конструкция, расчётные параметры,
- •7.2.5 Организация работ в забое, определение параметров проходческого цикла
- •7.2.6. Технология возведения тоннельной обделки
- •8. Мероприятия по технике безопасности и охране труда
- •9. Список используемой литературы.
2. Определение удельного расхода вв с учетом его работоспособности по
формуле:
qo=(0.3*(5) ½+2/(36.6) ½)*1*1*1.1=1.1 кг/м3
е=1.0—коэффициент влияния плотности заряжения Ψ=1.1—коэффициент влияния плотности заражения (при заряжении обычными патронами Ψ=1,1, при пневмозарядке рассыпными ВВ, Ψ=1);
ω—коэффициент структуры и трещиноватости грунтового массива, равный в монолитных грунтах-- 1,8—2, в слаботрещиноватых—1,0—1,8, в трещиноватых 0,8--1,0, в сильнотрещиноватых—0,6—0,8;
S=36.6 м2—площадь сечения забоя.
3. Определение линии наименьшего сопротивления (лнс) отбойных шпуров по формуле, м:
Wo=52*0.8*0.032*(1100/(2500*1*1)) ½=0.883 м,
где k=0.8—коэффициент зажима (0,7—0,9);
d =0.032— .диаметр шпура, м;
γ=2500— объемная масса грунта, кг/м3;
∆ =1.1 г/см3=1100кг/м3--плотность взрывчатого вещества,кг\м3 ,определяемый из таблицы.
Рациональный диаметр шпуров в тоннельных выработках составляет 34—38 мм при применении ручных перфораторов и 42—46 мм — тяжелых колонковых перфораторов и бурильных машин. В курсовом проекте диаметр шпура принимается равным 42 мм.
4.Выбор конструкции вруба и определение расстояния между шпурами.
Взрываемый грунт зажат окружающим горным массивом, поэтому целесообразно образовывать дополнительные поверхности обнажения, освобождающие грунт от зажима и облегчающие условия, его взрывания. Для этого в первую очередь взрывают более глубокие врубовые шпуры, сходящиеся под углом а и имеющие большие заряды, создавая в забое врубовую воронку. Остальные шпуры (отбойные) работают при взрыве с уменьшенной ЛНС и разрушают грунт более эффективно. Отбойные шпуры делят на вспомогательные и контурные. В результате взрывания комплекта шпуров, забуренных на его глубину, забой продвигается на глубину заходки Wз.
Расстояние между
отбойными шпурами принимается равным а0=(0,80,95)*Wo=0.9*0.883=0.7947м,
подошвенными—ап=(0,7—0.9)* Wo=0.71*0.883=0.603 м.
контурными шпурами ак=0.75*0.883=0.662м
5. Вычисление количества шпуров на забой по формуле:
N=31 + 18 + 34 + 7=90 шт.
PK = 20.8 м – периметр линии контурных шпуров;
Nk=(20.8/0.66225)+1=31—количество контурных шпуров;
PП = 10,46м;
Nn=(10,46/0.603)+1=18 —количество подошвенных шпуров;
N0=(1.27*1.1*14.7)/0.0322*0.6*1100*1=33.48=34 шт.
N0– количество отбойных шпуров;
So=36.6 – (15+9,3+0.88)=14.7 м2 — площадь сечения забоя, взрываемая отбойными шпурами;
S=36.6—площадь сечения забоя;
Sk=(32 – 1)*0.662/0.9=15 м2 —площадь сечения забоя, взрываемая контурными шпурами;
т=0.9—коэффициент сближения контурных зарядов, принимаемый в грунтах с коэффициентом крепости от 3 до 5 равным 0,9, от 5 до 9—0,8, от 9 до 14—0,7;
Sn=WoPn=0.883*10,54=9,3 м2 —площадь сечения забоя, взрываемая подошвенными шпурами;
Sвр=0.88 м2—площадь сечения забоя, взрываемая врубовыми зарядами (принимается по схеме вруба);
kз=0.6—коэффициент заполнения шпура,. принимаемый в грунтах с
коэффициентом крепости от 2 до 10 равным для патронированных ВВ от 0,5 до 0,7, для гранулированных ВВ — от 0,35 до 0,55;
k∆=1—коэффициент уплотнения, принимаемый для патронированых ВВ равным 1, для гранулированных — 1,15.
6. Составление схемы расположения шпуров в забое, уточнение общего количества шпуров и количества шпуров по группам: врубовых, отбойных, подошвенных и контурных.
Расположение шпуров. Расположение шпуров в забое должно обеспечить намеченную глубину заходки с максимальным использованием длины шпуров, правильное оконтуривание выработки, а также кучность отброса взорванного грунта и необходимую для производительной работы погрузочной машины кусковатость последнего. Наряду с этим нужно обеспечить сохранение от повреждений грунтов вокруг выработки и прежде всего в ее кровле.
Отбойные шпуры разрушают основную массу грунта, когда имеется воронка, образованная взрывом врубовых шпуров. Они делятся на вспомогательные для расширения вруба и контурные — для обеспечения правильного проектного очертания выработки. Шпуры размещают так, чтобы на каждый шпур приходился примерно одинаковый объем взрываемого грунта. Концы всех шпуров должны находиться в одной плоскости, перпендикулярной оси выработки.
При этом концы контурных шпуров располагают на проектном контуре выработки. Длину отбойных шпуров назначают больше намеченной глубины заходки с учетом коэффициента использования шпура, полученного при пробных взрывах. Контурные шпуры располагают под углом 80—85° к плоскости забоя, чем и определяется удаление их отверстий от контура выработки. Очередность взрывания групп для их заполнения желательно уменьшать расстояние между контурными шпурами и количество ВВ в каждом из них, точнее их располагать и бурить, а также рассредоточивать заряд ВВ по длине шпура. Оптимальное расстояние между контурными шпурами определяют в выработки в процессе проходки
7. Установление длины комплекта шпуров l, глубину заходки Wз и объем взрываемой породы Va. Добиваясь максимального сокращения времени на проходку 1 пог. м выработки, следует стремиться к возможно большей длине шпуров. Однако с учетом устойчивости кровли выработки длину шпуров необходимо корректировать в зависимости от конкретных геологических условий до величин.
Принимаем длину комплекта шпуров, равной l=2.1м
Глубина
заходки
м.
Здесь η=0.8—0.9—коэффициент
использования шпура.
Объем взрываемой породы определяется как произведение площади сечения выработки на глубину заходки:
Vn=S*Wз=36.6*1.89=69.174 м3