1.Выбор формы и определение размеров поперечного сечения горной выработки

Выбор формы поперечного сечения проектируемой выработки производится в зависимости от величины и направления горного давления, устойчивости боковых пород, материала крепи, срока службы выработки и её назначения.

Учитывая исходные данные проектирования принимают арочную форму поперечного сечения

Определение размеров поперечного сечения выработок производится в зависимости от их назначения, габаритов размещаемого в выработке оборудования или транспортных средств (электровозов, конвейеров и др.). числа рельсовых путей, способа перемещения людей по выработке, зазоров, предусмотренных правилами безопасности, а также допустимой скорости движения воздуха по выработке и величины осадки крепи.

Для каждой горной выработки в период проектирования должны быть установлены площади её поперечного сечения в свету, в проходке (вчерне). А также высота выработки в свету и в проходке.

1)Определяем ширину выработки в свету до осадки на высоте 1800 мм согласно требованиям Правил безопасности к минимальным площадям поперечных сечений выработок по формуле:

Вс = м + кА + (к-1)р + n , мм

Вс =250+2*1350+(2-1)*200+700=3850 мм.

где:

м- зазор между подвижным составом и крепью с неходовой стороны, мм; м = 250 мм при рамной крепи;

к – число рельсовых путей

А – ширина подвижного состава , мм [из технической характеристики]

С – ширина става конвейера, мм [из технической характеристики]

Р – зазор между подвижными составами, мм; р = 200 мм

n – проход для людей на высоте 1,8м, мм; n = 700 мм

При применении арочной податливой крепи типа КМП-А3У необходимо учитывать уширение выработки за счет кривизны стоек и запас на осадку крепи.

Тогда Вмакс. = Вс + 2а + b, мм

Вмакс. = 3850+2*100=4000

где: а – уширение выработки в свету за счет кривизны стоек, мм; а = 100-150 мм;

b – превышение требуемой ширины выработки на осадку , мм b = 230-290 мм

Принятую площадь поперечного сечения в свету после осадки необходимо проверить по допустимой скорости движения воздуха согласно Правил безопасности: Для главных выработок V макс = 8м/сек

м/сек;

где:

Q – количество проходящего воздуха в период эксплуатации, м³/ сек;

Sсв – площадь поперечного сечения выработки в свету после осадки, м²

6,13<8 значит требования ПБ удовлетворены

Тип крепи	Ширина выработки, мм		Высота выработки, мм		Площадь поперечного сечения , м²,
	в проходке	в свету	в проходке	в свету	в проходке	в свету до осадки	в свету после осадки
	4880	4630	3580	3150	15,7	12,8	12,2

2. Выбор материала крепи. Расчет крепи.

Выбор материала крепи производится исходя из срока службы выработки, её назначения, величины и направления горного давления, конструкции крепи, требований ПБ, учитывая, что выбор рационального материала – важная техническая и экономическая задача.

Крепёжные материалы должны удовлетворять следующим основным требованиям: обладать высокой прочностью, быть устойчивым с течением времени, иметь невысокую стоимость, быть не огнеопасными и т. д.

Металлическая рамная крепь применяется при сроке службы до 10-15 лет в разных горногеологических и горнотехнических условия

2.1.1. Горизонтальные горные выработки, пройденные по однородным устойчивым породам (без подрывки), при крепости пород f≥ 4 по шкале проф. М.М.Протодъяконова с рамной крепью.

Величина вертикального горного давления на 1м горной выработки При сроке службы более 1 года определяется по формуле:

_, кН/м

где:

а- половина ширины выработки в проходке, м

Y – объёмный вес пород кровли (плотность) кН/м³ .

f – коэффициент крепости пород кровли по шкале проф. М.М. Протодъяконова;

Рв – вертикальное давление на 1 м длины выработки кН,

Расстояние между крепёжными рамами определяется по формуле:

Р – несущая способность крепёжной рамы, кН

При креплении выработки арочной податливой крепью расстояние между рамами должно Быть согласно рекомендациям ДонУГИ=1,0.

В связи с принятием проектом тюбинговой крепи принимаем ширину тюбинга 1,0м

с массой 500 кг.

Южгипрошахтом разработаны шесть типоразмеров сечений выработок в свету диаметром от 3,8 до 5,8 м применением тюбингов. Применяем тюбенговою крепь 5,5 штук на 1 м в прходке.