Выбор формы и размеров сечения

2.4.3 Выбор формы и размеров сечения

Проведем выбор необходимого сечения конвейерного штрека.

Определяется количество воздуха, которое должно проходить по штреку в период его эксплуатации

, м3/с (8)

где Кн - коэффициент, учитывающий неравномерность доставки воздуха;

Асут - добыча угля на участках, для проветривания которых подается воздух по данной выработке, т/сут.;

 - относительное газовыделение, м3/т;

Сд - допустимая концентрация метана в исходящей струе, %.

Qнв= 1,45 ∙ 10 ∙ 9120/ 648 ∙ 1= 173 м3/с.

Исходя из необходимого количества воздуха, которое надо пропустить по выработке и допустимой по ПБ максимальной скорости его движения по данной выработке, определяется минимальное сечение выработки в свету

, м2, (9)

где Vдоп - максимально допустимая скорость движения воздуха по выработке, 8 м2/с

Sсв = 175/8=21,8 м2.

, м/с. (10)

Ориентировочно высоту выработки Нв можно определить при известной ширине В и сечению, принятому по необходимому количеству воздуха по формуле:

, м (11)

H = 21,8 /5,5=3,9 м

Окончательно принимаем:

Ширина выработки – 5,5м;

Высота выработки – 4 м;

Сечение выработки в свету -22м2;

Сечение выработки в проходке – 22,2м2.

Проходка конвейерного штрека осуществляется сразу по форме проводимой выработки одной заходкой, что позволяет проводить выработку практически без остановок и обеспечивать высокие темпы проходки.

2.4.4 Расчет крепления выработки

Расчет производится согласно «Инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России». [4]

Таблица 9 - Исходные данные для расчета анкерной крепи

Определение расчетного сопротивления пород на одноосное сжатие:

Расчетное сопротивление пород кровли на одноосное сжатие определяется для слоев кровли, залегающих на расстоянии, равном ширине выработки по формуле:

 (12)

где Rcn - расчетное сопротивление n-ого слоя пласта, МПа;

rc -коэффициент структурного ослабления;

mn - мощность n-ого слоя пласта, м;

n - число слоев.

Определение интенсивности горного давления.

В качестве критерия интенсивности горного давления для расчета параметров крепи следует принимать расчетные смещения кровли выработки с анкерной крепью. В пластовых выработках, проводимых в массиве и погашаемых за лавой, величина расчетных смещений Uп кровли определяется по формуле:

, (13)

где Uл – расчетные смещения кровли в период влияния опорного давления на протяжении 0,1Н от погашающей лавы, определяемые в зависимости от Н и Rc.

, (14)

где UТ – типовое смещение кровли, определяются по номограмме. [4]

Кα – коэффициент, учитывающий расположение выработок, для штреков, уклонов, бремсбергов Кα=1,0.

Кш – коэффициент, учитывающий отличие расчетной ширины выработки и сопряжения, определяется по формуле:

 (15)

Кв – коэффициент, учитывающий влияние других смежных выработок, 1;

Ка – коэффициент, учитывающий степень связывания и упрочнения пород различными конструкциями анкеров для сталиполимерных анкеров при длине закрепления их в скважине менее 1м. [4]

Выбор конструкции анкерной крепи

Основными факторами, определяющими выбор конструкций анкерной крепи, является назначение, срок службы выработок, их форма и размеры, интенсивность горного давления, а также степень устойчивости пород в кровле и боках выработок и сопряжений.

Выбираем анкер А20В с несущей способностью 131,2 кН закрепленный ампулой АП-470У.

Определяем длину закрепления анкера в скважине для коронки 30мм:

 (16)

Получаем длину закрепления стержня в скважине 0,625м.

Определяем длину закрепления анкера в скважине для коронки 27м:

 (17)

Получаем длину закрепления стержня в скважине 1,2м.

Определение параметров анкерной крепи для кровли выработки.

В условиях горного давления средней интенсивности и интенсивного при расчетных смещениях кровли Uп до 300мм, в выработках и спряжениях крепление и поддержание в течении всего срока службы следует производить одной анкерной крепью. Для I типа кровли сопротивления анкерной крепи Ра и длину анкеров Lа, устанавливаемых в забое следует принимать по номограмме. Для III типа кровли (в зонах тектонических нарушений) сопротивления анкерной крепи Ра и длину анкеров Lа, принимаем на 10 процентов больше по сравнению с расчетными по номограмме.

- для горных выработок (I тип кровли):

В=5,5 м, Ра=64 кН/м2, Lа=2,4 м;

- для горных выработок (III тип кровли):

В=5,5 м, Ра=70,4 кН/м2, Lа=2,7 м;

Количество анкеров по кровле выработки в ряду принимаем в зависимости от ширины выработки n=6шт. Несущая способность анкера А20В составит 131,2кН.

Шаг установки крепи по кровле рассчитывается по формуле:

 (18)

- для горных выработок (I тип кровли):

Принимаем Ск=1,0м.

- для горных выработок (III тип кровли), при весьма неустойчивой кровли, в зонах нарушений:

Расчетный шаг установки крепи сверяется с требуемой минимальной плотностью установки анкеров по формуле:

 (19)

Это удовлетворяет условиям.

Проверяем несущую способность анкерной крепи:

 (20)

Принимаем анкера типа А20В с несущей способностью 131,2кН.

Таблица 10 - Параметры анкерной крепи

Расчёт параметров анкерной крепи бортов выработки

Расчет производится согласно «Инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России», СПб., ВНИМИ,- 2000.-70с

Таблица 11 - Исходные данные для расчета

Определение расчетного сопротивления пород на одноосное сжатие.

Расчетное сопротивление пород кровли на одноосное сжатие определяется для слоев кровли, залегающих на расстоянии, равном ширине

выработки по формуле:

 (21)

где Rcn - расчетное сопротивление n-ого слоя пласта, МПа;

mn - мощность n-ого слоя пласта, м;

n – число слоев.

Степень относительной напряженности пласта

 (22)

где -средний объемный вес пород, принимаемый равным 0,025МПа/м3;

Н- глубина от поверхности, м;

Rс.б.- расчетное сопротивление слоев, МПа;

Кв- коэффициент концентраций напряжений в боках от проходки выработок и сопряжений, 1,5;

Квл- коэффициент увеличения напряжений в боках выработок, 1;

Ко- коэффициент увеличения напряжений в боках выработок, 1.

.

Параметры анкерной крепи.

Сопротивление анкерной крепи и длину анкеров в боках выработок определяем по номограмме. [4]

Ра.б=22 кН/м2, lа.б=1,6м.

Для крепления борта выработки принимаем анкера А20В lа.б=1,6м, с несущей способностью Na=131,2кН и количество анкеров в ряду nб=2шт.( с установкой в одном ряду двух анкеров).

Определение шага крепи в боках выработок:

 (23)

Принимаем шаг крепи 1,0м.

Проверка шага крепи по плотности установки анкеров;

 (24)

Принимаем 1,0м.

На основании расчета и рекомендаций принимаем для крепления борта выработки анкера с параметрами:

Таблица 12 - Параметры анкерной крепи для бортов

Похожие работы

Расширение филиала "Шахта "Осинниковская" за счет ввода в отработку запасов филиала "Шахта "Тайжина"

Скачать

167856

50

0

... разрешается только между передними и задними рядами стоек. Запрещается нахождение людей между секциями крепи при их передвижки. Запрещается работа комплекса с поврежденными силовыми кабелями. 3.4 Вентиляция Филиал «Шахта «Осинниковская» отнесена к опасной по горным ударам (пласты Е6 и Е4), внезапным выбросам угля и газа (пласты К2 и К1), суфлярным выделениям (пласты К4, К3 и К1в.п.) и по ...

Электроснабжение участка шахты

Скачать

24162

9

3

... мощности с трансформатором. Одно из основных условий эффективного использования нового шахтного оборудования — применение безопасных и экономичных систем электроснабжения, обеспечивающих высокое качество электроэнергии на участках шахт. Для безотказной, эффективной и безопасной эксплуатации рудничного электрооборудования большое значение имеют квалификация и качество подготовки обслуживающего ...

Рациональная отработка пласта k5 в условиях ГХК шахта Краснолиманская

Скачать

132686

27

5

... работ. Однако чрезмерное увеличение длины лавы вызывает технические и организационные трудности в доставке оборудования, материалов, передвижения людей. На шахте "Краснолиманская" нарезались лавы различной длины. В период «гигантомании» работали лавы длиной по 350-400 метров. Для отработки охранных «целиков» нарезались лавы по 80-100 метров. Поэтому, имея большой опыт, пришли к выводу, что ...

Очистка шахтных вод шахты "Житомирская" ш/у "Комсомольское" ГХК "Октябрьуголь"

Скачать

182506

23

0

... дополнительной емкости, или строятся новые сооружения, а территории, занимаемые старыми сооружениями, рекультивируются.   4.2 Выбор и обоснование схемы очистки шахтных вод шахты "Житомирская" Шахтные воды шахты "Житомирская" ГХК "Октябрьуголь" относятся к слабосолоноватым, сульфатно-хлоридного класса. Имеют низкую минерализацию. Слабосолоноватые воды могут использоваться в промышленном ...