лабор работы по РГП 2013

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

ГВУЗ «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторных работ по дисциплине

«РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД ВЗРЫВОМ»

Рассмотрено на заседании кафедры

«Технология и техника геологоразведочных работ»

Протокол №4 от 20.12.2012 г.

Утверждено на заседании учебно-издательского совета ДонНТУ

2013 г.

1

УДК 622: 235 (09)

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Разрушение горных пород взрывом» для студентов специальности „Бурение” /Сост. В.И. Пилипец. - Донецк: ДонНТУ, 2013. – 55с.

Содержатся теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ. Даны рекомендации к выполнению лабораторных работ по разрушению горных пород. Приведены конкретные требования к содержанию работ, контрольные вопросы для самостоятельной подготовки к работе, справочные материалы. Приведен список рекомендуемой справочной литературы.

Составитель В.И.Пилипец, проф.

Рецензент А.Н.Рязанов, доцент.

2

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Лабораторные работы по курсу "Разрушение горных пород взрывом " выполняются с целью закрепления теоретических знаний, приобретения практических навыков выполнения работ лабораторного характера, освоения методов работы со взрывчатыми веществами.

Во время самостоятельной подготовки студент обязан проработать материал учебника, дополнительной литературы и лекций по соответствующей теме, изучить методику и порядок выполнения работы по методическим указаниям, подготовить ответы, поставленные в указаниях к каждой работе.

При выполнении лабораторных работ следует помнить, что специфические особенности взрывчатых материалов (ВМ) требуют особенно аккуратного обращения со взрывчатыми веществами (ВВ) и со средствами взрывания (СВ).

В лаборатории нужно работать с большой тщательностью и вниманием, точно соблюдать Единые правила безопасности при взрывных работах (ЕПБ) и требования данных методических указаний.

Перед началом лабораторной работы преподаватель проверяет готовность к ней студентов путем выборочного опроса.

Студенты, не подготовленные к самостоятельному выполнению работ, к занятиям не допускаются.

Студенты, допущенные к самостоятельному выполнению лабораторных работ со взрывчатыми материалами, должны предварительно познакомиться с основными правилами безопасности и поставить свою подпись в контрольном листе.

Большинство работ рассчитано на их выполнение и оформление непосредственно на занятии. Если работа не закончена, она с разрешения преподавателя может быть дооформлена и сдана к следующему занятию.

Текст работ и расчеты выполняются пастой или чернилами, графический материал может выполняться карандашом.

При защите лабораторной работы необходимо знать ответы, на вопросы, поставленные в указаниях к лабораторной работе.

3

Лабораторная работа № 1 (2 часа)

Тема: ИЗУЧЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, ОСВОЕНИЕ

МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ СЕЧЕНИЙ

Цель работы: Изучение горных выработок, проводимых подземным способом и сечений выработок.

Порядок выполнения работы

А. Во время самостоятельной подготовки:

1.Изучить раздел "Горные предприятия и выработки" по учебнику, лекциям и настоящим методуказаниям.

2.Подготовить ответы на контрольные вопросы:

-почему штрек называется полевым?

-в каком направлении проводятся квершлаг, штрек, уклон, бремсберг?

-в каком направлении транспортируется горная масса по уклону, бремсбергу, квершлагу?

Б. Во время лабораторной работы

1. Вычертить схему подземных выработок шахты по рисунку 1 и изучить названия и назначение выработок, обозначить недостающие названия.

Ствол – это вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ в пределах шахтного поля или его части.

Разведочные шахты обычно имеют один вертикальный шахтный ствол, оборудованный одной или двумя клетями.

Угольные шахты имеют два ствола: главный для подъема угля и вспомогательный для спуска-подъема людей, материалов и оборудования.

По форме сечения шахтные стволы бывают круглыми и прямоугольными.

Круглые стволы разведочных шахт имеют диаметр в свету 4 и 4,5 м, а прямоугольные—площадь 8,9, 12,7 и 14,2 м2.

4

Слепой ствол – это шахтный ствол, который не имеет непосредственного выхода на поверхность, а проводится из капитальной подземной выработки.

Рисунок 1 - Подземные горные выработки:

1 – главный ствол; 2 – вспомогательный ствол; 3- бремсберг; 4 – ходок бремсберга; 5 – околоствольный двор; 6 – слепой ствол; 7 - уклон; 8– ходок уклона; 10 – откаточный штрек; 11 – вентиляционный штрек; 12 - лава

Околоствольный двор представляет собой совокупность выработок, служащих для соединения шахтного ствола или стволов (главного и вспомогательного) со всеми остальными подземными выработками.

Околоствольный двор является главной подземной станцией, пропускающей весь груз, выдаваемый из шахты на поверхность, а также поступающие с поверхности порожние вагонетки, крепежные материалы для возведения крепи, рудничные рельсы и шахтное оборудование.

Квершлаг — это горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, прой-

5

денная по вмещающим породам вкрест простирания месторождения и используемая для транспорта, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, для прокладки кабелей, труб и линий связи.

Штрек — это горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная по простиранию наклонно залегающего месторождения или в любом направлении при горизонтальном его залегании.

Обычно от квершлага проходят два штрека: откаточный, где располагаются вагонетки или конвейер и вентиляционный.

Между вентиляционным и откаточным штреками располагается лава, где ведется добыча угля.

Иногда штреки проводятся по пустым породам параллельно линии простирания месторождения. Такие штреки называют по-

левыми.

Бремсберг—это наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная снизу вверх, как правило, по направлению восстания пласта или залежи полезного ископаемого и предназначенная для спуска руды или угля на откаточный горизонт шахты.

Уклон- это наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная сверху вниз, как правило, по направлению падения пласта или залежи полезного ископаемого и предназначенная для подъема полезного ископаемого.

Уклон оснащается так же, как и бремсберг, и проходится, как правило, на угольных шахтах.

Шурф — вертикальная неглубокая (до 40 м) горная выработка круглой или прямоугольной формы сечения, пройденная с поверхности.

Площади сечения шурфов от 1 до 4 м2. Дудка – это шурф круглой формы.

Восстающий—это вертикальная или наклонная горная выработка, проводимая по восстанию залежи (пласта) и служащая для проветривания, передвижения людей, спуска полезного ископаемого или породы, доставки материалов и оборудования, подачи энергии и воды, а также для разведочных целей.

Разведочные восстающие проходятся длиной до 100 м, имеют от одного до трех отделений и площадь поперечного сечения прямоугольной формы до 5 м2.

6

Восстающие, пройденные способом бурения, имеют сечение круглой формы диаметром до 0,8—1,5 м.

2. Изучить элементы горной выработки.

Начало горной выработки, т.е. место примыкания подземной выработки к поверхности Земли или к другой выработке называется устьем выработки.

Постоянно перемещающийся в процессе ведения горных работ конец выработки, где непосредственно осуществляется выемка породы, называется забоем.

Бока выработки (стенка)—это поверхность, ограничивающая выработку с боков.

Поверхность, ограничивающая горную выработку сверху, называется кровлей.

Поверхность, ограничивающая горную выработку снизу, называется почвой (подошвой).

Призабойное пространство —это пространство длиной не-

сколько десятков метров внутри выработки, которое примыкает непосредственно к забою, где располагается забойное горнопроходческое оборудование и находится обслуживающий его персонал.

Если выработки пересекаются, то место соединения одной выработки с другой называется сопряжением.

3. Изучить формы сечения выработок.

Сечение выработки, перпендикулярное ее длинной оси на-

зывается поперечным сечением.

Различаются три вида поперечных сечений выработок: вчерне, в свету, в проходке.

Сечение вчерне –это площадь поперечного сечения, ограниченная проектным контуром выработки.

Сечение в свету –это площадь поперечного сечения, ограниченная внутренним контуром крепи.

Сечение в проходке –это площадь поперечного сечения, ограниченная фактическим контуром выработки.

Форма сечения горизонтальной горно-разведочной выработки зависит от вида применяемой крепи, предназначенной для сохранения необходимой площади поперечного сечения.

7

По существующему стандарту для горно-разведочных выра-

боток установлены прямоугольно-сводчатая форма сечения (при креплении выработки бетоном или комбинированной крепи: набрызгбетонной в сочетании с анкерной) и трапециевидная форма (в основном при креплении выработки деревом).

Определение размеров поперечного сечения подземной выработки выполняется после выбора вида крепи и формы поперечного сечения, которые зависят от предполагаемой величины горного давления, схемы расположения выработки в шахте, схемы механизации производственных процессов, принятого оборудования. Размер выработки должен обеспечить условия эффективного проветривания проходческих забоев, а также возможность работы погрузочных машин и других механизмов с учетом рекомендованных Правилами безопасности зазоров между механизмами и крепью.

На рисунках 2 и 3 приведены сечения выработок.

Рисунок 2 - Сечение выработки трапециевидной формы с деревянной крепью и однопутной рельсовой колеей

8

Рисунок 3 - Сечение выработки прямоугольносводчатой формы с на- брызг-бетонной крепью и однопутной рельсовой колеей

Примечание: hкп - высота подвески контактного провода от головки рельсов; R - радиус осевой дуги коробового свода; r - радиус боковой дуги коробового свода.

Обозначения, принятые на рисунках: В-ширина выработки на уровне подвижного состава;

m - размер зазора между подвижным составом и крепью; А- ширина электровоза (вагонетки);

n- размер прохода на высоте 1800 мм от балластного слоя; hэ- высота электровоза (вагонетки) от головки рельсов; hа- высота от балластного слоя до головки рельсов;

ha = 1/3 hш + hр;

Р - зазор между подвижными составами в двухпутной выработке; hш – высота шпалы;

hр –высота рельса;

- угол наклона стоек крепи;

h1 - высота выработки от головки рельсов до верхняка в случае применения контактных электровозов;

h0 - высота коробового свода. Высота коробового свода при f ≤ 12 принимается как h0 = B/3, а при f ≥ 12 - h0 = B/4;

hб – толщина балластного слоя; В1 –ширина выработки вчерне (с учетом толщины бетона);

h3 - высота стенки выработки прямоугольно-сводчатого сечения от почвы до пяты свода.

По существующему стандарту (ГОСТ 22940-85) для горизонтальных и наклонных горно-разведочных выработок установлены нормативные значения только сечений в свету, поскольку именно это сечение позволяет разместить принятое оборудование

9

и рассчитать необходимое количество воздуха для проветривания выработки.

Размеры типовых сечений горно-разведочных выработок в свету приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Типовые сечения выработок трапециевидной формы (ТР) в свету

Размеры выработки вчерне определяются по размерам в свету с учетом толщины стоек, затяжек, клиньев, толщины бетона.

4. По заданию преподавателя выбрать типовое сечение выработки трапециевидной или прямоугольно сводчатой формы и вычертить его в масштабе.

10