6. Проектирование и расчет крепи

Устье шурфа ниже поверхности земли на участке до 4 м крепим сплошной венцовой крепью. На поверхности земли над устьем шурфа возводим сруб из венцов. Высота сруба 0,5м. Над забоем выработки устраиваем предохранительный полок.

В основе конструкцией крепи лежит венец состоящий из 4-х бревен соединенных между собой «в лапу».

Прежде чем решать вопросы крепления необходимо оценить устойчивость пород. Глубина, до которой хрупкие породы могут оставаться стойкими, определяется из условия:

где k_c=0,25 – коэффициент структурного ослабления пород;

_сж = предел прочности пород на сжатие ( _сж=3∙10⁶ Па);

γ₁– объемный вес породы с первого участка, Н/м³;

ή –коэффициент концентрации напряжений в породах на контуре выработки ή≈3.

Глубина до которой сохраняют устойчивость пластичные породы, определяется из условия:

ψ=2

σ_м=0.5σ_сж=0.5·8·10⁶=4·10⁶Па

ϒ=22540 Н/м³

Определяем величину горного давления и толщину элементов крепи. Давление горной породы устанавливаем по формуле:

где Н_с – мощность слабого слоя породы, м;

φ - угол внутреннего трения пород наиболее слабого слоя;

γ -объемный вес породы, Н/м³;

Вычисляем:

Так как диаметра элементов венцовой крепи известен, устанавливаем расстояние между венцами по формуле:

где l=1.7– расстояние между осями элементов длинной стороны венца, м

d=0.15 – диаметр элементов венца, м

R_u=13·10⁶ – расчетное сопротивление древесины на изгиб (для сосны, ели),Па

Вычисляем:

Так как L > d, то можно сделать вывод о том, что шурф будем крепить «досками вразбежку» и расстояние между венцами принимаем равным 0,67 м

7. Расчет водоотлива

Водоотлив при притоке до 0,5 м /ч производиться шурфопроходческими бадьями одновременно с выдаваемой породой. Бадья заполняется водой вручную (с помощью ведер).

Производительность бадьевого водоотлива определяется формулой:

где n-число подъемов бадьи в час,

K=0,5-коэффициент,учитывающий количество пустот в породе,

V_б -емкость бадьи, м

=0,9-коэффициент заполнения бадьи.

На основании данного расчёта можно сделать вывод о том, что водоотлив будем осуществлять шурфопроходческими бадьями.

8. Геологические наблюдения при проходке шурфов

Геологические наблюдения включают измерение элементов залегания пород, описание и зарисовку обнажений, отбор образцов проб полезных ископаемых. Причем, сами наблюдения, в зависимости от сложности геологического строения и детальность исследований, могут производится по всей выработке (непрерывные наблюдения), по отдельным участкам (прерывистые).

На проведение геологических наблюдений отводится время между основными операциями проходческого цикла, после уборки породы.

Так как шурф проводится в полого падающем рудном теле, с углом падения до 30^о, то он опробуются бороздовым или шпуровым методом. Борозды или шпуры располагают перпендикулярно к плоскости рудных тел. Бороздовые пробы отбирают от двух противоположных стенок, пересекающих рудное тело вкрест простирания.

При проходке шурфов на месторождениях с равномерным распределением полезных компонентов, для отбора проб используется одна борозда, располагаемая на уровне, удобном для взятия пробы со стенки выработки.

При неравномерном оруднении для пробоотбора используется две борозды.

Бороздовые пробы отбивают механическим (специальными пневматическими молотками ОМСП-5) или ручным способом.

При шпуровом опробовании отбирается буровой шлам из шпуров, пробуренных специально для отбора проб. Обычно шпуровое опробование применяется в комбинации с бороздовым.