2.1.5.Определение коэффициента крепости пород по шкале м.М. Протодьяконова по методике игдс со ран
В практике ведения горных работ выбор способов и средств разрушения горных пород определяется коэффициентом крепости пород f по М.М.Протодьяконову. Определение коэффициента крепости f для многолетнемерзлых крупнообломочных пород общепринятыми методами дает заниженные показатели, не отражающие реальное состояние данных пород.
ИГДС СО РАН предлагает способ определения общего коэффициента крепости для многолетнемерзлых крупнообломочных пород, сущность которого заключается в суммировании коэффициентов крепости пород и заполнителя составляющих образец из выражения:
или
,
где
- коэффициент крепости заполнителя;
- коэффициент
крепости пород отдельных составляющих
испытываемого образца;
- временное
сопротивление на одноосное сжатие
соответственно заполнителя, 1-й и n-й
фракции крупнообломочных пород
составляющих испытываемый образец;
n1…nn – относительное процентное содержание 1-й и n –й фракции крупнообломочных пород относительно их общего объема [50].
Результаты расчетов по вышеизложенной методике различных россыпных месторождений показаны в приложении 2.
2.1.6. Рациональная область применения проходческих комбайнов при разработке многолетнемерзлых крупнообломочных пород россыпных месторождений
Обобщение опыта работы проходческих комбайнов при проходке шахтных стволов в условиях Арктической зоны РФ и определение коэффициента крепости f по вышеизложенной методике позволили установить области их применения [22,23,27,28,29,49,51] (табл. 2.12).
Из этого можно прийти к выводу, что комбайны с комбинированным исполнительным органом практически могут найти повсеместное применение.
Анализ структуры проходческих забоев и опыт их применения в условиях россыпных шахт позволили определить область применения проходческих комбайнов с комбинированным исполнительным органом (табл. 2.11)
Таблица 2.11
Область применения проходческих комбайнов с комбинированным
исполнительным органом
Показатели |
Однород-ные тонко-дисперсные породы |
Тонкодис-персные с включе-нием крупнооб-ломочных, % |
Крупнооб-ломочные породы 15% |
Крупно-обломоч-ные породы 15% и глинистые сланцы |
Крупно-обломоч-ные породы, валуны, глинистые сланцы |
Виды выработок |
Вскрываю-щие |
|
Подготовительные |
|
Нарезные |
Льдистость, % |
До 60 |
30-40 |
12-15 |
5-20 |
20-30 |
Температура, 0С |
|
|
-6…-8 |
|
|
Абразивность,мг |
5 |
До 10 |
Более 20 |
12-15 |
Более 10 |
Расход резцов, шт/м3 |
0,01-0,03 |
0,55 |
1,5 и более |
0,4-1,5 |
0,4-1,5 |
Энергоемкость разрушения, кВт-ч/м3 -реж.коронкой -комбинир исполнит орг. |
0,3
0,3 |
0,3-1,2
0,3-1,2 |
10-15 и более 2-5 |
10-15 и более 2-2,5 |
10-15 и более 1-2 |
Условия применения комбайнов типа: -с реж коронкой -с комбинир исполнит орг. |
Благопр
Благопр |
Благопр
Благопр
|
Неблагопр
Благопр |
Неблагопр
Благопр
|
Неблагопр
Благопр |
Из таблицы видно, что для комбайнов с режущим исполнительным органом благоприятными условиями применения являются классы структур пород проходческих забоев 1 и 2 классов, а классы 3,4,5 не рекомендуется разрушать режущим исполнительным из-за большой энергоемкости и недопустимо большого расхода резцов.
Таблица 2.12
Определение рациональной области применения комбайнов
Типы про-ход-х забоев |
Наименование породы |
Расход резцов, шт/м3 |
Произ-води-тель-ность, м3/сме-ну |
Коэфф крепости по бури-мости |
Коэфф крепос ти по Протодъяко-нову |
Комбайны |
I |
Чистый лед, илы льдистые |
0,04-0,12 |
До 40 |
V-VI |
1 |
ГПК, ГПКС |
I |
Илисто-глинистые отложения |
0,36 |
До 30 |
VI-VII |
2-3 |
ГПКС |
I |
Илисто-глинистые отложения с мелкими включениями гальки, щебня (крупность до 20 мм) до 10% |
0,36-1 |
До 25 |
VII-VIII |
3 |
ГПКС |
II |
Гравийно-галечниковые отложения крупностью обломков свыше 20 мм в объеме до 15% сцементированные песчано-глинистым заполнителем |
1 и более |
10-20 |
VIII-IX |
4 |
ГПКС |
III |
(Продуктивный пласт) Гравийно-галечниковые отложения крупностью до 50 мм свыше 20% (до 30%), сцементированные песчано-глинистым заполнителем. Песчано-глинистые сланцы (плотик) |
5-6 |
До 5 |
IX-XI
IX-XI |
5-6
5 |
КП-20, КП-25, П-110, П-220, КСП-42, ГПКС |
III |
(Продуктивный пласт) Гравийно-галечниковые отложения крупностью свыше 80-100 мм до 20% по объему, сцементированные песчано-глинистым заполнителем. |
6 |
3-4 |
XI-XII |
6-8 |
С комб. исполн. Органами |
III |
Солур (Продуктивный пласт) Пески, песчаники мелко-, среднезернистые на глинис-том цементе; алевролиты глинистые, песчано-глинис-тые, песчанистые; конгломе-раты на песчано-глинистом цементе; конгломераты продуктивные на сидерит-пиритовом цементе; доломиты, известняки |
- |
- |
- |
6-9 |
КП-21, АМ-75, АМ-105, СМ-25М3, СМ-250, П-220, КСП-42
|