Pentru lucrări orizontale de minerit și explorare au fost stabilite două forme de secțiune transversală: trapezoidală (T) și boltă dreptunghiulară cu boltă de cutie (PS). În fig. 9-10 prezintă secțiuni tipice ale lucrărilor miniere de diferite forme.

Există zone de secțiune transversală de lucrări orizontale în aer liber, în tunel și în brut. Zona liberă (S CB) - aceasta este suprafața cuprinsă între suportul de excavare și solul acestuia, minus suprafața în secțiune transversală care este ocupată de stratul de balast turnat pe solul de excavare (dacă există).

Zona în săpătură (5 pr) este zona săpăturii, care se obține în timpul procesului înainte de construcția suportului, așezarea căii ferate, instalarea stratului de balast și așezarea utilităților (cabluri, aer, conducte de apă etc.). Zona aspra (S BH) - zona de excavare, care se obține în timpul calculului (zona de proiectare).

Excesul admisibil al suprafeței în săpătură față de proiect (proiect) este dat în tabel. 2.

Tabelul 2

Orez. 9.1. Sectiune tipica de lucrari trapezoidale cu suport din lemn: a - livrare cu racleta de roca; b - transportul de livrare de rocă; c - îndepărtarea manuală a rocii; g - transportul locomotivei de rocă; d - lucru cu două căi de rulare cu locomotivă de transport de rocă

Orez. 10. Secțiune transversală tipică a lucrărilor cu suport monolit din beton cu locomotivă de remorcare a rocii: a - cu o singură cale; b - în două sensuri

Orez. 9.2. O secțiune transversală tipică a lucrărilor cu bolți dreptunghiulare fără prindere sau cu ancorare (beton stropit): a - livrare cu racletă de rocă; b - transportul de livrare de rocă; c - îndepărtarea manuală a rocii; G - transportul locomotivei de rocă; d - dezvoltare cu două căi cu locomotivă

îndepărtarea pietrelor

Astfel, aria secțiunii transversale a excavației

sau, pe de altă parte,

Deoarece S B4 = S CB + S Kр, apoi calculul ariei secțiunii transversale a excavației începe cu calculul în aer liber, unde S Kp- secţiunea săpăturii ocupată de suport; K p- coeficient de enumerare a secțiunii transversale (coeficient de secțiune în exces - CIS).

Dimensiunile secțiunii transversale a deschiderilor orizontale în spațiu liber sunt determinate în funcție de condițiile de amplasare a echipamentelor de transport și a altor dispozitive, ținând cont de degajările necesare reglementate de Normele de siguranță.

În acest caz, este necesar să se ia în considerare următoarele cazuri posibile de săpături și calcule de secțiune transversală:

• 1. Săpătura se parcurge cu sprijin, iar mașina de încărcare funcționează în săpătura securizată. În acest caz, calculul se efectuează conform dimensiunile cele mai mari material rulant sau mașină de încărcare.
• 2. Lucrarea se realizează cu sprijin, dar suportul rămâne în urmă cu mai mult de 3 m B în acest caz, mașina de încărcare funcționează într-o porțiune neasigurată a excavației.

Atunci când se calculează dimensiunile ariei secțiunii transversale pe baza celor mai mari dimensiuni ale materialului rulant, este necesar să se facă un calcul de verificare (Fig. 11):

O defalcare a datelor este prezentată mai jos (Tabelul 5).

3. Lucrarea se efectuează fără prindere. Apoi dimensiunile secțiunii transversale sunt calculate pe baza celor mai mari dimensiuni ale echipamentului de tunel sau materialului rulant.

Dimensiunile principale ale subteranului vehicule standardizate în scopul tipizării secțiunilor de lucru, proiectării echipamentelor de sprijin și tunel.

Pentru lucrările trapezoidale, tronsoanele standard au fost dezvoltate folosind suport solid, suport eșalonat, cu doar acoperișul strâns și cu acoperișul și părțile laterale strânse.

Secțiunile tipice ale lucrărilor cu bolți dreptunghiulare sunt prevăzute fără sprijin, cu ancora, beton împușcat și sprijin combinat.

Dimensiunile principale ale secțiunilor tipice ale lucrărilor de tip T și PS sunt date în tabel. 3 și 4.

Tabelul 3

Dimensiunile principale ale secțiunii transversale ale lucrărilor trapezoidale (T)

Desemnare	Dimensiunile secțiunii, mm				Desemnare	Dimensiunile secțiunii, mm
				Suprafața liberă a secțiunii transversale, m2					Suprafața liberă a secțiunii transversale, m2

Tabelul 4

Dimensiunile principale ale secțiunii transversale ale lucrărilor cu bolți dreptunghiulare

formulare (PS)

Desemnare	Dimensiunile secțiunii, mm					Suprafața liberă a secțiunii transversale, m2

Orez. 11. Scheme ale condițiilor de funcționare ale mașinii de încărcare la față: a - într-un spațiu nesecurizat de fund-găuri; b - într-un spațiu fix al gaurii de fund

Formulele de calcul pentru determinarea dimensiunilor secțiunilor transversale ale lucrărilor de tipuri T și PS sunt date în tabel. 5, 6.

Tabelul 5

Lucrări trapezoidale

		Desemnare	Formule de calcul
	Echipamente de transport		Selectat din cataloage
	Trecere liberă
	De la sol la capul șinei		h =hi + h p + 1/3 /g sh
	Strat de balast (scara)
	Lucrări de la capul șinei		Selectat
	spre vârf		în conformitate cu PB
	Productii din lume:
	fără urmă
	în timpul răzuirii rocii
	în timpul transportului de rocă		h 4 = h + hi
	dacă există o cale ferată:
	fără strat de balast		h4 = h + Hi
	cu strat de balast		h4 = h+ L3-L2
	Lucrări brute:
	fără strat de balast		hs = h 4 + d + ti
	cu strat de balast		hs = h 4 + salut + d + ti
	Echipamente de transport		Din cataloagele de echipamente
	Trecere liberă la înălțime h		Selectat în conformitate cu reglementările de siguranță
	Trecerea la nivelul mijloacelor de transport
	În lumina la nivelul echipamentelor de transport:
	în timpul curățării cu racletă		b = b + 2m
	cu o singură pistă		b = B + t + n
	calea dubla		b = 2B + c + t-p
	Lucrări în aer liber de-a lungul defileului superior: fără cale ferată		b = b-2(h-H) ctga
	în prezenţa unei căi ferate		B=b- 2(hi - H) ctga
	Pe talpa:
	fără urmă		bi = b + 2H ctga
	în prezenţa unei căi ferate fără strat de balast		Z>2 = 6 + 2(#+/ji)ctga
	cu strat de balast		Z>2 = 6 + 2(#+/ji)ctga

		Desemnare	Formule de calcul
	Lucrări brute:
	baza superioara		b3 = b+2 (d+ t 2) sina
	baza inferioară cu strat de balast	Ba	Ba = b3 +2 hs ctga
	fără strat de balast		Ba = b 2 + 2 (d + t 2) sina
	Între echipamentele de transport		Selectat conform PB
	mănâncă și peretele săpăturii		(T> 250 mm, Cu> 200 mm)
	Între materialul rulant
	Rafturi, blat din lemn rotund
			Estimată
Distanța, mm	De la axa căii (conveior) până la axa săpăturii: cu o singură cale		k = (u + S2 )-Y2
	calea dubla		k = S2 -(u+s2 )
	Secțiune transversală: clară		R= b+ 62 + 2Л4/sin a
			Pi = bz+ bа + 2/r5/sin a
	Secțiune transversală: clară		S CB = /24(61 + b 2 )l2
			S m = /25(63 + 6 4)/2

Tabelul 6

Lucrari cu bolti dreptunghiulare

		Desemnare	Formule de calcul
	pentru beton împușcat, tijă și suport combinat		ho = bl4
	cu suport de beton		ho = b/2
	Productii din lume:
	fara urma:
	în timpul răzuirii rocii		h 4= h + ho
	cu un transportor		h4 =h + /?2 + ho
	cu cale ferată: fără strat de balast		h 4 = h+ /?2 + ho
	cu strat de balast		h 4= h + ho
	Lucrări aspre		hs= h+ Hi + ho +1
	Pereți de lucru bruti:
	în timpul răzuirii rocii
	cu strat de balast (scara)		el = h+ Hi
	Echipamente de transport		Selectat din cataloage
	Productii din lume:
	cu o singură pistă		b=B+ m+n
	calea dubla		b = 2B + c + m + n
	Lucrări aspre		bo = b + 2t
	Arcul axial al arcului:
	la ho = N4		R = 0,%5b
	la ho= Y 3		R= 0,6926
	Arc lateral:
	la ho = DA		r = 0,1736
	la ho = ЪЪ		r = 0,262b
Perimetru transversal producție,
	la ho = YA: fără strat de balast		P = 2he+ 1,219
	cu strat de balast la ho = b/3: fără strat de balast		P = 2h+ 1,219 P = 2he + 1,33 b
	cu strat de balast		P = 2h+ 1,33 b

		Desemnare	Formule de calcul
Perimetru transversal producție,	Aproximativ: la ho = Н4 la ho = ы 3		/>1=2*6+1,19*0 />! = 2*6+1,33 bo
Aria secțiunii transversale a minei, m 2
	la ho = DA la ho = Y 3		S CB = b(h + 0,15b) S CB = b(h + 0,2b)
	fără suport sau suport de tijă		SB4= b(h 6 +0,n5b)
	cu beton împușcat și căptușeală combinată cu căptușeală din beton a unei părți dreptunghiulare a excavației		SB4= bo(h 6 +0,15b)S B h = S CB + S+ S 2 +S3 S= 2A 6 /[
	parte boltită a săpăturii		S 2 = 0,157(1 + Ao/6)(6i 2 -6 2)
	suport de subsol	S3	Si = 2/27/ + hg(t)-t)
Dimensiunile părții de subsol a suportului			Selectat în funcție de proprietățile rocilor și de lățime
	Înălțimea de tăiere		producție

Toate săpăturile orizontale de-a lungul cărora se transportă marfa trebuie să aibă goluri în secțiuni drepte între suportul sau echipamentul amplasat în excavație, conducte și marginea cea mai proeminentă a ecartamentului materialului rulant de cel puțin 0,7 m. (n> 0,7) (trecere liberă pentru oameni), iar pe cealaltă parte - cel puțin 0,25 m (t> 0,25) pentru structuri din lemn, metal și cadru, beton armat și suport din beton și 0,2 m - pentru beton monolit, piatră și suport din beton armat.

Lățimea trecerii libere trebuie menținută la o înălțime de lucru de cel puțin 1,8 m (h = 1,8).

În minele cu livrare pe benzi transportoare, lățimea trecerii libere trebuie să fie de cel puțin 0,7 m; pe cealaltă parte - 0,4 m.

Distanța de la planul superior al benzii transportoare până la vârful sau acoperișul excavației este de cel puțin 0,5 m, iar pentru capete de tensiune și antrenare - cel puțin 0,6 m.

Decalaj Cuîntre locomotivele electrice care se apropie (cărucioare) de-a lungul marginii celei mai proeminente - cel puțin 0,2 m (Cu> 0,2 m).

În locurile în care cărucioarele sunt cuplate și decuplate, distanța de la suportul sau echipamentul și conductele amplasate în săpături până la marginea cea mai proeminentă a gabaritului materialului rulant trebuie să fie de cel puțin 0,7 m pe ambele părți ale săpăturii.

La rularea cu locomotive electrice de contact, înălțimea suspensiei firului de contact trebuie să fie de cel puțin 1,8 m de capul șinei. La zonele de aterizare și încărcare și descărcare, la intersecțiile săpăturilor cu săpăturile, unde există un fir de contact și de-a lungul căruia oamenii se deplasează - cel puțin 2 m.

În curtea din apropierea arborelui - în locurile în care oamenii se deplasează la locul de aterizare - înălțimea suspensiei este de cel puțin 2,2 m, în alte lucrări de lângă arbore - cel puțin 2 m de capul șinei.

În curțile din apropierea puțului, în lucrările principale de transport, în puțuri înclinate și în pantă, la utilizarea cărucioarelor cu o capacitate de până la 2,2 m 3, trebuie utilizate șine de tip R-24.

Liniile ferate de mine în timpul transportului locomotivei, cu excepția lucrărilor cu sol agitat și cu o durată de viață mai mică de 2 ani, trebuie să fie așezate pe piatră spartă sau balast de pietriș din roci puternice cu o grosime a stratului sub traverse de cel puțin 90 mm.

Pentru lucrări miniere orizontale s-au stabilit două forme de secțiune transversală: trapezoidală (T), boltă dreptunghiulară cu boltă de cutie (PS).

Există zone în secțiune transversală de lucrări orizontale în aer liber, în tunel și în brut. Zona liberă (5 SV) este suprafața cuprinsă între suportul de excavare și solul acestuia, minus suprafața în secțiune transversală care este ocupată de stratul de balast turnat pe solul de excavare.

Zona în săpătură (5 P|)) este zona săpăturii, care este obținută în timpul procesului înainte de construcția suportului, așezarea căii ferate și instalarea stratului de balast, pozarea utilităților (cabluri, conducte de aer, apă etc.). Zona brută (5 8H) - zona de excavare care se obține în timpul calculului (zona de proiectare).

Deoarece 5 HF = 5 SV + 5 cr, atunci calculul ariei secțiunii transversale a excavației începe cu un calcul în aer liber, unde 5 cr este secțiunea transversală a excavației ocupată de suport; Кп„ - coeficientul de căutare a secțiunii transversale (coeficientul de secțiune transversală în exces - KIS).

Dimensiunile secțiunii transversale a deschiderilor orizontale în spațiu liber sunt determinate în funcție de condițiile de amplasare a echipamentelor de transport și a altor dispozitive, ținând cont de degajările necesare reglementate de Normele de siguranță.

În acest caz, este necesar să se ia în considerare următoarele cazuri posibile de excavare și calcul de secțiune transversală:

1. Lucrarea se execută cu prindere și mașina de încărcare funcționează în lucru fix. În acest caz, calculul se efectuează pe baza celor mai mari dimensiuni ale materialului rulant sau mașinii de încărcare.

2. Săpătura este parcursă cu sprijin, dar suportul rămâne în urmă cu mai mult de 3 m. În acest caz, mașina de încărcare funcționează în porțiunea nesusținută a excavației.

Atunci când se calculează dimensiunile ariei secțiunii transversale pe baza celor mai mari dimensiuni ale materialului rulant, este necesar să se facă un calcul de verificare (Fig. 11):

t + B + p">al doilea + 2*2+ T+ In sat+ p; N r + th 3 > Az +<* + Şi-

O defalcare a datelor este prezentată mai jos.

3. Lucrarea se efectuează fără prindere. Atunci măriți-l! secțiuni transversale calculate
se bazează pe cele mai mari dimensiuni ale echipamentelor de tunel sau mobile
compoziţie.

Dimensiunile principale ale vehiculelor subterane sunt standardizate pentru a tipifica secțiunile de lucru, proiectarea echipamentelor de sprijin și de tunel.

Pentru lucrările trapezoidale, tronsoanele standard au fost dezvoltate folosind suport solid, suport eșalonat, cu doar acoperișul strâns și cu acoperișul și părțile laterale strânse.

Secțiunile tipice ale lucrărilor cu bolți dreptunghiulare sunt prevăzute fără suport, cu ancora, beton împușcat și suport combinat

Presiunea stâncii

Crearea condițiilor de funcționare sigure pentru structurile subterane este una dintre sarcinile principale de asigurare a durabilității lucrărilor miniere. Impactul tehnogen al mineritului asupra mediului geologic duce la noua sa stare. (Mediul geologic se referă aici la spațiul fizic (geologic) real din interiorul scoarței terestre, care este caracterizat de un anumit set de condiții geologice - un set de anumite proprietăți și procese).

Din punct de vedere cantitativ și calitativ, în jurul obiectului geologic apar noi câmpuri de forță ca parte a mediului geologic, care se manifestă la limita lucrărilor miniere - masa de rocă, i.e. în limite mici ale masei de rocă din jurul minei.

Forțele care apar în masivul care înconjoară deschiderea minei se numesc presiunea rocii. Presiunea rocilor din jurul lucrărilor este asociată cu redistribuirea tensiunilor în timpul construcției acestora. Se manifestă sub formă;

1) deplasarea elastică sau elastic-vâscoasă a rocilor fără distrugerea acestora;

2) formarea alunecărilor de teren (locală sau regulată) în slab, fracturat și

roci fin stratificate;

3) distrugerea și deplasarea rocilor (în special, formarea rocii) sub influența unor solicitări extreme în masiv de-a lungul întregului perimetru al secțiunii de excavare sau în secțiunile sale individuale;

4) extrudarea rocilor în excavație din cauza curgerii de plastic, în special din sol (încărcare rocilor).

Se disting următoarele tipuri de presiune a rocii:

1. Vertical - actioneaza vertical asupra suportului, masa de rambleu si este o consecinta a presiunii masei rocilor supraiacente.

1. Lateral - face parte din presiunea verticală și depinde de grosimea rocilor aflate deasupra lucrărilor sau a stratului dezvoltat și de caracteristicile inginerie și geologice ale rocilor.

3. Dinamic - are loc la rate mari de aplicare a sarcinilor: explozie, explozia de roci, prăbușirea bruscă a rocilor de acoperiș etc.

4. Primar - presiunea rocilor la momentul excavarii.

5. Stabil - presiunea rocilor după excavare a trecut după ceva timp și nu se modifică pentru o perioadă lungă de funcționare.

6. Instabil - presiune care se modifică în timp din cauza operațiunilor miniere, fluajului rocilor și relaxării stresului.

7. Statică - presiunea rocii în care forțele de inerție sunt absente sau foarte mici.

Complexitatea crescândă a condițiilor în care se desfășoară mineritul (construcții subterane) (adâncimi mari de dezvoltare, permafrost, seismicitate ridicată, fenomene neotectonice, accelerare și creștere a volumului impactului tehnogen etc.), precum și nivelul de dezvoltare a știința a făcut posibilă crearea unora moderne care sunt mai apropiate de metodele reale de calcul al presiunii rocilor.

A apărut o nouă direcție științifică - mecanica structurilor subterane. Aceasta este o carte despre principiile și metodele de calcul al structurilor subterane pentru rezistență, rigiditate și stabilitate sub influențe statice (presiunea rocilor, presiunea apei subterane, schimbările de temperatură etc.) și dinamice (explozire, cutremure). Ea dezvoltă metode de calcul al structurilor de susținere.

Mecanica structurilor subterane a apărut ca urmare a dezvoltării mecanicii rocilor - o știință care studiază proprietățile și modelele modificărilor stării de tensiune-deformare a rocilor în vecinătatea unei lucrări, precum și modelele de interacțiune ale rocilor. cu sprijinul lucrărilor miniere pentru a crea metode adecvate de control al presiunii rocilor. Mecanica structurilor subterane operează cu modele mecanice ale interacțiunii suportului cu masa de rocă, ținând cont de starea geologică a rocilor din jurul săpăturii și diagrame de proiectare ale suportului.

Analiza modelelor mecanice și a schemelor de calcul se realizează folosind metode ale teoriei elasticității, plasticității și fluajului, teoria fracturii, hidrodinamică, mecanică structurală, rezistența materialelor, mecanică teoretică.

AGENȚIA FEDERALĂ DE PESCUIT

INSTITUȚIE DE ÎNVĂȚĂMÂNT FEDERALĂ DE STAT

ÎNVĂŢĂMÂNT SUPERIOR

„UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT MURMANSK”

filiala Apatitsky

Departamentul de Inginerie Minieră

LUCRĂRI MINIERE

Instrucțiuni pentru finalizarea unui proiect de curs

pentru studenții de specialitate

130400 „Mineritul”

INSTRUCȚIUNI GENERALE DE ORGANIZARE ȘI METODOLOGICE

Proiectul de curs este etapa finală a studiului disciplinei „Conducerea operațiunilor miniere” și ar trebui să contribuie la consolidarea cunoștințelor teoretice în specialitate.

Scopul proiectului de curs este de a studia aspectele tehnice, tehnologice și organizatorice ale scufundării săpăturii proiectate.

La efectuarea lucrărilor de curs trebuie rezolvate problemele tehnice, tehnologice și organizatorice ale scufundării excavației proiectate, iar deciziile luate trebuie să asigure siguranța lucrării.

Când lucrați la cursuri, este necesar să folosiți literatură educațională, reguli uniforme de siguranță pentru operațiunile miniere (USR), precum și materiale din reviste științifice interne și străine.

Nota explicativă a lucrării de curs trebuie să conțină toate calculele și justificările necesare pentru deciziile luate, schițe și diagrame (diagrama de ventilație, proiectare și secțiuni transversale de excavare, amenajarea forajului, proiectarea încărcăturii, programul de organizare a lucrărilor).

Secvența de prezentare a materialului în nota explicativă trebuie să respecte instrucțiunile metodologice.

1. CONDIȚII DE PRODUCȚIE

Condițiile de săpătură se înțeleg ca date hidrogeologice și condiții tehnice miniere în care se va efectua săpătura. Această secțiune ar trebui să descrie, dacă acestea nu sunt specificate, proprietățile fizice și mecanice ale rocilor în ceea ce privește stabilitatea, rezistența, condițiile de apariție și fluxul de apă în lucrări în timpul implementării lor.

2. METODE DE CONSTRUCȚIE ȘI MECANIZAREA LUCRĂRII

Metoda de excavare folosită trebuie să fie cea mai rațională din punct de vedere al siguranței muncii și mecanizării proceselor de producție.

La alegerea unei metode de tunel și a mijloacelor de mecanizare a muncii, este de preferat să se utilizeze complexe de echipamente care, într-o măsură mai mare, asigură mecanizarea proceselor ciclului de lucru de tunel.

3. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR SECȚIUNII TRANSVERSALE A MINEILOR ȘI CALCULUL SUPPORTULUI.

Calculul suportului.

Sarcina pe suport pe 1 m2 de excavare, cu o zonă perturbată uniform distribuită, este determinată de formula:

Kgs/m 2 (3,29)

Unde: ρ – greutatea volumetrică a rocii, kg/m 3 ;

l n– dimensiunile zonei perturbate, m.

Mărimea zonei perturbate este determinată de formulele:

a) pentru lucrari in afara zonei de influenta a operatiunilor miniere:

b) pentru lucrările de admisie și livrare:

Unde: eu T– intensitatea sistemului de fisurare cu blocuri mici cu scufundare usoara, buc/m. liniar (Tabelul 1);

K C– coeficientul de stare de producție (presupus egal cu 1).

Tabelul 1

Tabelul 2

Tabelul 3

Aderența specifică a unei tije la beton și a unui stâlp de beton la rocă, kgf/cm2

Indicatori de putere	Denumirea materialului	Soluție de fixare pe ciment M-400 la vârsta de 28 de zile. cu un amestec de C:P	Mortar de ciment de alumină învechit M-400
3 zile cu un amestec de C:P	12 ore la C:P
1:1	1:2	1:3	1:1	1:2	1:3	1:1
	Oțel periodic
Oțel rotund neted
	Coloană de beton cu minereu de apatită
Stâlp de beton cu minereu oxidat
Stâlp de beton cu roci sterile situate lateral

Distanța dintre tijele cu o rețea pătrată a locației lor este luată din condițiile de prevenire a delaminării și prăbușirii rocilor sub influența propriei greutăți în grosimea fixă ​​conform formulei:

, m (3,40)

Unde: K zap– factor de siguranță;

al meu– coeficientul condițiilor de funcționare a suportului tijei (1 – pentru tije cu pretensionare; 2 – pentru tije fără pretensionare).

Tabelul 4.1

Tabelul 4.2

Caracteristicile explozivilor

Numele explozivului	Densitatea explozivilor în cartușe, g/cm 3	Performanta, cm 3	Viteza de detonare, km/s	Tipul ambalajului
BB,utilizate în mine care nu sunt periculoase din cauza gazului sau a prafului
Amonit 6ZhV	1,0–1,2	360–380	3,6–4,8	Mandrine cu diametrul de 32, 60, 90 mm
Ammonal-200	0,95–1,1	400–430	4.2–4,6	Cartușe cu diametrul de 32 mm
Amonial M-10	0,95–1,2		4,2–4,6	Aceleaşi
Roca de amonial nr. 3	1,0–1,1	450–470	4,2–4,6	Mandrine cu diametrul de 45, 60, 90 mm
Roca de amonial nr. 1	1,43–1,58	450–480	6,0–6,5	Mandrine cu diametrul de 36, 45, 60, 90 mm
Detonit M	0,92–1,2	450–500	40–60	Cartușe cu diametrul de 28, 32, 36 mm
BB,folosit în mine periculoase pentru gaz sau praf
Amonit AP-5ZhV	1,0–1,15	320–330	3,6–4,6	Mandrine cu diametrul de 36 mm
Amonit T-19	1,05–1,2	267–280	3,6–4,3	Aceleaşi
Amonit PZhV-20	1,05–1,2	265–280	3,5–4,0	Aceleaşi

În practica lucrărilor de tunelizare, exploatarea electrică cu ajutorul detonatoarelor electrice instantanee, cu întârziere scurtă și întârziată, precum și sistemele de sablare neelectrice (Nonel, SINV etc.), au devenit cele mai răspândite.

Tabelul 4.3

Valorile lui K zsh pentru lucrări orizontale

Diametrul gaurii. Diametrul găurilor se determină pe baza diametrului cartuşelor explozive şi a spaţiului necesar dintre peretele găurii şi cartuşele explozive, ceea ce permite ca cartuşele explozive să fie trimise în gaură fără efort. Frezele și bițile se uzează în timpul găuririi și ascuțirii, drept urmare diametrul lor scade. Prin urmare, diametrul inițial al tăietorilor și coroanelor este utilizat puțin mai mare decât este necesar și este de 41–43 mm pentru cartușele explozive cu un diametru de 36–37 mm și 51–53 pentru cartușele explozive cu un diametru de 44–45 mm. Diametrul găurii ar trebui să fie de 5-6 mm atunci când cartușul de tragere este amplasat mai întâi din gura găurii și de 7-8 mm când cartușul de tragere nu este amplasat mai întâi din gura găurii.

O creștere a diametrului găurilor duce la o creștere a încărcăturii explozive plasate în acestea și, în consecință, numărul găurilor scade. În același timp, o creștere a diametrului găurilor duce la o deteriorare a delimitării lucrărilor miniere, distrugerea excesivă a rocii dincolo de conturul de proiectare și, de asemenea, afectează negativ ritmul de foraj - viteza de foraj scade.

Odată cu creșterea diametrului încărcăturii găurii pe conturul excavației, zona de distrugere a masivului crește și, în consecință, stabilitatea rocilor scade. Prin urmare, cu o scădere a secțiunii transversale a excavației, este mai oportun să se utilizeze găuri cu diametru mic. Odată cu o scădere a secțiunii transversale a săpăturii și o creștere a rezistenței rocilor, diametrul găurilor și încărcăturilor, celelalte lucruri fiind egale, ar trebui să scadă. Deoarece explozivii (detonitele) produși în prezent sunt capabili să detoneze cu viteză mare în cartușe cu diametru mic (20 - 22 mm), recomandarea utilizării găurilor de foraj cu diametru redus este evidentă. Iar atunci când se folosesc explozivi cu viteză redusă de detonare, cum ar fi amoniții, este indicat să plasați în găuri cartușe cu diametrul de 32 - 40 mm.

Adâncimea găurii. Adâncimea găurilor este un parametru al lucrărilor de tunel care determină volumul operațiunilor principale în ciclul de tunel și viteza de excavare.

La alegerea adâncimii găurii, se iau suprafața și forma feței, proprietățile rocilor ce urmează a fi sablate, performanța explozivilor utilizați, tipul echipamentului de foraj, mișcarea necesară a feței în timpul exploziei etc. Este de dorit ca durata ciclului de tunel să fie o tură sau un număr întreg de schimburi, iar în cazul lucrului cu mai multe cicluri, o tură încheie un număr întreg de cicluri de tunel.

Cu o adâncime mică de găuri (1 - 1,5 m), timpul de lucru auxiliar la 1 m de avans al feței crește (ventilație, operațiuni pregătitoare și finale la forarea găurilor și încărcarea rocii, încărcarea și exploziarea explozivilor etc.).

Cu o adâncime mare de găuri (3,5 - 4,5 m), viteza de forare a găurilor scade și, în cele din urmă, durata relativă de 1 m de exploatare crește.

În plus, atunci când alegeți adâncimea unei găuri, trebuie luat în considerare faptul că la explozia la adâncimi mari de la suprafața pământului, unde rocile care sunt explodate sunt comprimate pe toate părțile de presiunea rocilor, efectul distructiv al exploziei este semnificativ. redus.

Adâncimea găurilor se determină pe baza vitezei tehnice de penetrare specificate, a numărului și a productivității echipamentelor miniere sau în funcție de standardele de producție.

Cunoscând viteza de penetrare specificată, puteți calcula adâncimea găurii:

unde: ν – viteza de penetrare specificată, m/lună;

t c – durata ciclului, h;

n с – numărul de zile lucrătoare dintr-o lună;

n h – numărul de ore de lucru pe zi;

η – factor de utilizare a găurii (BUR).

Rata de utilizare a forajului. Raportul de utilizare a găurii este raportul dintre adâncimea găurii utilizate și adâncimea inițială. Când încărcăturile explozive explodează în foraje, roca nu este smulsă până la întreaga adâncime a forajului nu este utilizată și rămâne în masa focarului, care este de obicei numită sticlă.

Pentru a determina CRI pentru întregul set de găuri, este necesar să se măsoare adâncimea tuturor găurilor și să se determine adâncimea medie a găurii. După explozia încărcărilor, trebuie să măsurați adâncimea tuturor paharelor și să determinați adâncimea medie a paharului, din care puteți găsi valoarea medie a KIS. Prin urmare, pentru a determina valoarea medie a CIS, este necesar să se împartă avansul mediu al feței la adâncimea medie a găurii.

unde: l з – lungimea încărcăturii găurii;

l w – adâncimea găurii.

Dacă este specificat avansarea feței pe ciclu, atunci adâncimea medie a găurii poate fi determinată prin împărțirea avansului feței pe ciclu la valoarea medie a găurii.

Mărimea CIS depinde de rezistența, fracturarea și stratificarea rocilor care urmează să fie supuse, aria feței, numărul de suprafețe deschise din masa explozită, operabilitatea explozivului, adâncimea găurilor, calitatea opririi găurii, ordinea de sablare a încărcăturilor și alți factori. Cu determinarea corectă a tuturor parametrilor și implementarea strictă a tehnologiei pentru efectuarea operațiunilor de sablare, valoarea KIS nu trebuie să fie mai mică decât următoarele valori.

Tabelul 4.4.

Tabelul 4.5

Valorile numerice ale indicatorului γ

 vv, kg/m 3
, unități	1.843	1.892	1.940	1.987	2.033	2.125	2.214	2.301

 exploziv - greutatea volumetrică a explozivului încărcat, kg/m 3

Distanța dintre sarcinile de contur este determinată de formula (m):

(4.6)

Unde: K 0- coeficient numeric luând în considerare interacțiunea sarcinilor de contur adiacente și pierderile de energie datorate expansiunii produselor de detonare în volumul găurii, unități;

L zk- lungimea de tăiere a găurilor de contur (determinată din tabel), m;

L la- lungimea orificiilor de contur, m.

Tabelul 4.6

Valoarea coeficientului numeric K 0

Tabelul 4.7

Durata redusă de conducere a taxelor de contur L mp / S vyr

Coeficient	Densitatea liniară a găurilor de contur de încărcare P la, kg/m
puterea stâncii	0.4	0.5	0.6
4-6	0.110-0.097	0.121-0.110	0.129-0.119
7-9	0.092-0.082	0.106-0.097	0.115-0.108
10-14	0.077-0.061	0.093-0.079	0.105-0.092
15-18	0.057-0.046	0.076-0.067	0.089-0.081
19-20	0.042-0.039	0.064-0.061	0.079-0.076

Coeficientul de proximitate al găurilor de contur este determinat de formula:

(4.7)

La  cc= 900 - 1100 kg/m 3 această formulă poate fi utilizată sub următoarea formă:

(4.8)

În consecință, linia de cea mai mică rezistență a găurilor de contur este determinată de formula (m):

Numărul de găuri de contur este determinat de formula (buc.):

(4.10)

Unde: P- perimetrul întreg al feței de lucru, m;

ÎN- latimea excavatiei la nivelul solului, m

Suprafața părții feței care cade pe rândul de contur este egală (m2):

(4.11)

Pentru a îmbunătăți calitatea dezvoltării rocii la nivelul părților de capăt ale găurilor de contur, în partea inferioară a acestora din urmă trebuie plasată o taxă suplimentară de greutate (kg):

Cantitatea de explozivi pe rupere de contur este determinată de formula (kg):

În timpul conturarii preliminare dezvoltare, consumul specific de explozivi se determină ținând cont de adâncimea de lucru N(m) conform formulei (kg/m3):

(4.14)

Trebuie avut în vedere că atunci când reduceți adâncimea de lucru, valoarea q la nu trebuie să fie mai mică decât valoarea determinată prin formula (4.3).

Distanța dintre găurile de contur este calculată folosind formula (4.6), în timp ce valoarea L zk determinat conform tabelului (4.8).

Tabelul 4.8

Lungimea redusă a taxelor de contur în timpul delimitării preliminare a săpăturii

Coeficient	Adâncimea de lucru N, m
cetăţi	mai putin de 100	100-200	200-400	400-600
rase, f	Densitatea de încărcare liniară a găurilor de contur Р к, kg/m
	0.4	0.5	0.6	0.4	0.5	0.6	0.4	0.5	0.6	0.4	0.5	0.6
4-6	0.109	0.120	0.128	0.120	0.130	0.137	0.132	0.139	0.145	0.142	0.148	0.152
7-9	0.093	0.106	0.116	0.106	0.117	0.125	0.118	0.128	0.135	0.130	0.138	0.144
10-14	0.074	0.091	0.103	0.089	0.103	0.113	0.104	0.115	0.124	0.118	0.127	0.135
15-18	0.057	0.077	0.090	0.073	0.090	0.101	0.089	0.103	0.113	0.105	0.117	0.125
19-20	0.046	0.067	0.082	0.062	0.081	0.093	0.080	0.096	0.106	0.097	0.110	0.119

Greutatea taxei suplimentare în partea de jos a găurilor de contur este determinată de formula (kg):

Numărul de găuri de contur N lași consumul de explozibili pentru delimitarea lucrărilor miniere Q la calculat folosind formulele (4.10) și (4.13)

După determinarea parametrilor de sablare a conturului, se trece la calcularea parametrilor de încărcare și plasare a găurilor de tăiere și spargere. Baza calculului este valoarea consumului specific de explozivi pentru concasarea rocii în volumul forat.

În timpul delimitării ulterioare, miezul feței este spart în condiții de stres în masa de rocă înconjurătoare, ceea ce duce la necesitatea creșterii costurilor energetice pentru zdrobirea rocii în masa de rocă forată. În acest caz, trebuie mai întâi să determinați valoarea caracteristică a lungimii găurilor de ruptură, ținând cont de gradul unei astfel de influențe (m):

(4.16)

În funcție de lungimea reală a găurilor de explozie L, care, de regulă, este determinată de organizarea muncii și de capacitățile echipamentului de foraj, valoarea consumului specific de explozivi pentru zdrobire se calculează folosind formulele (kg/ m 3):

La L out  L  :

(4.17)

La L oprit  L  :

(4.18)

Unde: e bb- factor de conversie ținând cont de tipul și densitatea explozivului utilizat.

Tabelul 4.9

Valoarea coeficienților e bb

În timpul delimitării preliminare a unei lucrări miniere, volumul principal de rocă este spart în condiții de descărcare parțială, ceea ce permite lungimea găurilor de spargere. L oprit  L  reduce consumul specific de explozivi la valoarea determinată prin formula (4.17)

După determinarea consumului specific de explozivi, se calculează parametrii pentru plasarea găurilor într-o tăietură dreaptă. Valoarea consumului specific de explozivi în tăiere se determină ținând cont de eficiența totală a spargerii rocii în fața de lucru:

(4.19)

Unde: N timp- numarul de gauri de taiere, unitati;

P vr- densitatea liniară a încărcării lor, kg/m;

L vr- lungimea orificiilor de taiere, m;

L zb- lungimea stopei, m.

Valoare absolută L zb determinată din tabelele de mai jos, urmată de împărțirea cu e cc, ceea ce face posibilă luarea în considerare a tipului de exploziv utilizat.

Tabelul 4.10

în timpul delimitării ulterioare a lucrărilor miniere

Coeficient	Adâncimea de lucru N, m
cetăţi		100 - 200	200 - 400	400 - 600
rasele
4-6	0.145	0.151	0.156	0.162
7-9	0.137	0.143	0.149	0.156
10-14	0.128	0.135	0.142	0.149
15-18	0.119	0.127	0.135	0.143
19-20	0.113	0.122	0.130	0.139

Tabelul 4.11

Lungimea redusă a găurilor de antrenare în timpul delimitării preliminare a lucrărilor miniere

Coeficientul de rezistență al rocii	L zb / S vyr
4-6	0.145-0.139
7-9	0.136-0.131
10-14	0.129-0.121
15-18	0.119-0.113
19-20	0.111-0.110

Zona de foraj a tăieturii este determinată de formula (m2):

(4.20)

Cantitatea de explozivi din tăietură este determinată de formula (kg)

(4.21)

Deoarece în tăieturile drepte roca este zdrobită în condițiile unei suprafețe libere, pentru a facilita lucrul sarcinilor de tăiere este recomandabil să se utilizeze una sau mai multe puțuri de compensare, al căror diametru minim este determinat de formula (m):

(4.22)

Unde: Wmin- distanța de la puț până la cea mai apropiată gaură de tăiere care lucrează pentru acest puț, m;

d sp- diametrul gaurii tăietorului, m.

Cunoscând zona tăieturii și luând forma secțiunii transversale sub forma uneia sau altei figuri geometrice plate, puteți determina dimensiunile secțiunii tăiate și parametrii pentru plasarea găurilor tăiate (Fig. 4.3):

Pătrat:

Slot:

(4.27)

(4.28)

Fig 4.3 Exemple de amplasare a găurilor în tăieturi drepte.

După calcularea parametrilor de tăiere, trecem la calcularea parametrilor de rupere.

Numărul total de găuri de rupere (inclusiv găurile de sol) este determinat de formulele (buc.):

În timpul conturarii ulterioare:

(4.30)

Pentru conturarea preliminară:

(4.31)

Unde: R otb- densitatea liniară a găurilor de încărcare, kg/m;

e otb, e k- coeficienți de conversie pentru încărcături de aripă și respectiv contur.

Distanța dintre găurile de sol este calculată prin formula (m):

(4.32)

Linia de cea mai mică rezistență a găurilor de sol este determinată de formula (m):

(4.33)

Numărul de găuri de sol și aria părții feței care cade pe aceste găuri sunt determinate de formulele:

Numărul de găuri destinate direct distrugerii miezului de rocă este determinat de formula (buc.):

(4.35)

Dimensiunea aproximativă a grilei de forare a găurii pentru aripi este determinată de formula (m):

(4.36)

În timpul delimitării preliminare a lucrărilor S la = 0.

Cantitatea de explozivi pentru spargerea rocii în zonele de miez și sol este determinată de formula (kg):

Pe baza calculelor și a diagramei de locație a găurii, este compilat un tabel rezumativ al parametrilor de sablare în funcție de formă.

Tabelul parametrilor de foraj si sablare

Orez. 4.4 Dispunerea găurii.

a – dispunerea găurilor de foraj; b – designul sarcinii; 1 – cartus exploziv;
2 – detonator electric.

După calcularea tuturor parametrilor complexului de foraj și sablare, se întocmește un pașaport de foraj și sablare.

Certificatul de foraj și sablare trebuie să conțină o diagramă a locației găurilor de sablare (în trei proiecții), să indice numărul și diametrul găurilor, adâncimea și unghiurile de înclinare ale acestora, numărul de serie de sablare, succesiunea de sablare, mărimea încărcăturilor din găurile de explozie, consumul total și specific de explozivi, consumul de detonatoare, lungimea opririi interne a fiecărei găuri și cantitatea totală de material de oprire pentru toate găurile, precum și timpul de ventilare a gaura.

Pentru a explica partea de text a acestei secțiuni, nota ar trebui să furnizeze diagramele corespunzătoare (diagrama de dispunere a găurii, diagrama de proiectare a încărcăturii în gaură, diagrama de tăiere, schema de conectare a detonatoarelor în rețeaua explozivă).

Calculul unei rețele de explozie electrică.

Când sarcinile explodează electric, este posibil să se utilizeze toate schemele cunoscute pentru conectarea rezistențelor într-un circuit. Alegerea schemei de conectare EM depinde de numărul de ED-uri care trebuie explodate și de uniformitatea caracteristicilor acestora. La utilizarea dispozitivelor electrice explozive, se determină rezistența rețelei explozive și se compară rezultatul obținut cu valoarea maximă a rezistenței circuitului specificată în pașaportul dispozitivului. Când se utilizează linii de alimentare și de iluminat, se determină rezistența circuitului exploziv, apoi se calculează cantitatea de curent care trece printr-un ED separat, iar această valoare este comparată cu valoarea curentă garantată pentru o explozie fără defecțiuni. Pentru curentul de garanție se acceptă - pentru 100 ED egal cu 1,0 A, iar la explozie ED în grupuri mari (până la 300 buc) 1,3 A și cel puțin 2,5 A la explozie cu curent alternativ.

Într-o conexiune în serie, capetele firelor motoarelor electrice adiacente sunt conectate în serie, iar firele exterioare ale primului și ultimului motoare electric sunt conectate la firele principale care merg la sursa de curent.

Rezistența totală a circuitului exploziv cu o conexiune în serie a ED este determinată de formula:

, Ohm (4,38)

Unde: R 1- rezistenta firului principal in zona de la dispozitivul exploziv la bornele circuitului exploziv din fata de lucru, Ohm;

R 2- rezistența cablurilor de montaj suplimentare care conectează firele de capăt ale ED între ele și la firul principal, Ohm;

n 1- numărul de ED-uri conectate în serie, buc;

R 3- rezistența unui motor electric cu fire de capăt, Ohm.

Rezistența firelor este determinată de formula:

Unde: ρ – rezistivitatea materialului conductor, (Ohm*mm 2)/m;

l– lungimea conductorului, m;

S– secțiunea conductorului, mm 2.

La efectuarea operațiunilor de sablare, ca fire de legătură și pentru așezarea liniilor temporare de sablare se folosesc fire pentru operațiuni industriale de sablare de clasa VP cu conductori de cupru în izolație din polietilenă. Firul este produs ca VP1 cu un singur nucleu și VP2x0,7 cu două nuclee.

Cablurile mărcii NGShM sunt destinate așezării liniilor permanente de sablare. Conductoarele purtătoare de curent sunt realizate din sârmă de cupru. Izolația conductoarelor purtătoare de curent este realizată din polietilenă cu autostingere.

În cazuri excepționale, în acord cu autoritățile Gosgortekhnadzor, firul VP2x0.7 poate fi folosit ca linii de explozie permanente

Masă. 4.12

Masă. 4.13

Tabelul 4.14

Găuri de găuri

Forarea gaurilor se face cu burghie de mana, burghie cu ciocan si instalatii de foraj.

Burghie de mână- folosit pentru gauri de pana la 3 m adancime in roca cu f  6. Forarea se face direct din maini sau din dispozitive usoare de sustinere (SER-19M, ER14D-2M, ER18D-2M, ERP18D-2M). Carotatoarele electrice sunt utilizate la forarea prin rocă cu f  10 (SEK-1, EBK, EBG, EBGP-1).

Unde: n- numarul de masini de gaurit;

k n - coeficientul de fiabilitate al mașinii (0,9);

k 0- coeficientul de funcționare simultană a mașinilor (0,8 - 0,9).

Numărul de mașini de găurit se determină pe baza a 4 - 5 m2 de suprafață frontală per mașină de găurit.

Ciocane- folosit pentru forarea gaurilor in roci cu f  5 (PP36V, PP54V, PP54VB, PP63V, PK-3, PK-9, PK-50).

Productivitatea forajului este determinată de formula (m/h):

(4.45)

Unde: k d- coeficient în funcție de diametrul găurii (0,7 - 0,72 pentru d w = 45 mm; 1 pentru d w = 32 - 36 mm);

k p- coeficient ținând cont de tipul de burghiu cu ciocan (1,1 pentru PP63V, PP54; 1 pentru PP36V);

O– coeficient care ține cont de modificările vitezei de foraj în diferite roci (0,02 la f = 5-10; 0,3 la f = 10-16).

Instalații de foraj. Forarea gaurilor se efectueaza folosind instalatii de foraj sau echipamente de foraj montate montate pe masini de incarcare.

Selectarea unei instalații de foraj pentru forarea găurilor într-o mină orizontală se face ținând cont de următorii factori:

Tipul mașinii de găurit trebuie să corespundă rezistenței rocilor din fața de forat;

Dimensiunile zonei de foraj trebuie să fie mai mari sau egale cu înălțimea și lățimea feței de forat;

Lungimea maximă a găurilor de găurit conform caracteristicilor tehnice ale mașinii de găurit (instalație) trebuie să fie în concordanță cu lungimea maximă a găurilor (conform pașaportului de găurire și găurire);

Lățimea instalației de foraj nu trebuie să fie mai mare decât vehiculele utilizate.

Productivitatea forajului este determinată de formula (m/h):

(4.46)

Unde: n- numarul de masini de gaurit pe instalatie, buc;

k 0- coeficientul de simultaneitate în funcționarea mașinilor (0,9 - 1);

k n- coeficientul de fiabilitate a instalatiei (0,8 - 0,9);

t- durata muncii auxiliare (1 - 1,4 min/m);

v m- viteza mecanica de gaurire (m/min).

Tabelul 4.5

Viteza de foraj

Durata găurii (ore):

Unde: t p– lucru pregătitor și final (0,5–0,7 ore).

Design de ventilație.

Proiectarea ventilației minelor subterane se realizează în următoarea secvență:

1. Se selectează metoda de ventilație;

2. Se selectează conducta și se determină caracteristicile aerodinamice ale acesteia;

3. Se calculează cantitatea de aer necesară pentru ventilarea lucrărilor;

4. Este selectat un ventilator local.

Locația de instalare a ventilatorului local de ventilație (VMP) și direcția conductei de ventilație sunt indicate în „Certificatul de ventilație”. Pașaportul indică, de asemenea, numărul de VMP, tipul acestora, diametrul conductei de ventilație, direcția fluxurilor de ventilație proaspete și de ieșire și zonele de siguranță.

Metode de ventilație.

Ventilația lucrărilor se realizează prin injecție, aspirație sau metode combinate.

Cu metoda de injecție, aerul proaspăt este furnizat prin conducte către față, iar aerul contaminat este îndepărtat prin lucrări. Principalul avantaj al acestei metode este ventilația eficientă a spațiului de fund cu o întârziere semnificativă a conductelor de ventilație din pieptul feței. În acest caz, este posibilă utilizarea conductelor flexibile. Cu toate acestea, datorită faptului că gazele sunt îndepărtate pe toată secțiunea transversală și de-a lungul lungimii minei, are loc contaminarea cu gaze, ceea ce duce la necesitatea instalării ventilatoarelor de capacitate și presiune mai mare și de așezare a conductelor de aer cu țevi de diametru mai mare. . Această metodă este cea mai răspândită.

Cu metoda de aspirare, gazele toxice nu se răspândesc prin lucrări, ci sunt aspirate prin conductă, iar aerul proaspăt intră în spațiul de fund de-a lungul lucrărilor. Principalul avantaj al acestei metode este că, cu o distanță suficient de mică de la capătul conductei de pieptul feței, care nu depășește zona de aspirație, fața de lucru este ventilată mult mai repede decât în ​​cazul altor metode și contaminarea cu gaz a părții principale a fata de lucru nu apare. Această metodă poate fi utilizată pentru ventilarea lucrărilor atunci când principalele surse de pericole de producție sunt concentrate în zona de fund. Metoda de inserare nu poate fi utilizată la conducerea lucrărilor prin roci purtătoare de gaze, atunci când în acestea funcționează material rulant cu motoare cu ardere internă sau când există alte surse de emisii periculoase distribuite pe toată lungimea lucrărilor.

Metoda combinată implică utilizarea a două ventilatoare, dintre care unul funcționează pentru evacuare, iar celălalt, instalat aproape de fund, pentru injecție. Această metodă de ventilație combină avantajele metodelor de injecție și aspirație. În ceea ce privește timpul de ventilație, această metodă este cea mai eficientă. Dezavantajele acestei metode este aglomerarea minei cu echipamente de ventilație.

Orez. 5.1 Scheme de ventilație pentru lucrări în fundătură.

a – injecție; b – aspirare.

1 – ventilator; 2 – conductă.

Tabelul 5.1

Valoarea coeficientului R 100

diametrul conductei,	Metal	Tip M	Textovinit
m
0.3	990.0	1284.0	481.0
0.4	228.0	305.0	108.0
0.5	72.8	100.0	33.0
0.6	25.0	40.1	12.5
0.7	11.6	28.2	5.0
0.8	5.8	9.3	2.5
0.9	3.0	5.1	1.3
1.0	1.6	3.0	0.8

Rezistența aerodinamică a conductei. Presiunea creată de ventilator în timpul funcționării acestuia pe conducta de ventilație este cheltuită pentru depășirea frecării și rezistenței locale, precum și a presiunii de viteză atunci când aerul iese din conductă sau intră în ea, în timpul ventilației prin aspirație.

Rezistența la frecare aerodinamică a conductei este determinată de formula:

, N*s 2 / m 8 (5,2)

Rezistența locală a conductelor de ventilație este de obicei creată de coturi, teuri, ramuri și alte fitinguri ale conductelor. Valorile rezistenței locale sunt prezentate mai jos.

Tabelul 5.2

Rezistență (N*s 2 / m 8

Dimensiunile secțiunii transversale a lucrărilor miniere orizontale în aer liber depind de scopul acesteia și sunt determinate pe baza dimensiunilor materialului rulant și a echipamentului amplasat în lucru, asigurând trecerea cantității necesare de aer, goluri între părțile proeminente ale materialului rulant și suportul, prevăzute de Regulile de siguranță și modul de deplasare a persoanelor.

În cazul nostru, proiectăm o săpătură orizontală de formă dreptunghiulară boltită cu ancore de acoperiș.

Secțiunile dreptunghiulare boltite sunt utilizate la excavarea lucrărilor fără sprijin sau la construcția de structuri de susținere ușoare. Înălțimea bolții în secțiuni de la 2 la 6,8 m2 este?. latimea de lucru.

Secțiunea transversală clară este zona de-a lungul conturului intern al suportului instalat în excavație

Calculul secțiunii transversale a minei

Lățimea de tăiere

b=b c +2c= 0,95+2 0,3=1,55m

unde b c este lățimea racletei, m;

c este decalajul dintre racletă și marginea săpăturii, m.

În dezvoltarea tipului luat în considerare, oamenii au voie să meargă numai atunci când instalația racletei nu funcționează. Astfel, se presupune că înălțimea excavației în aer liber este minimă, adică. 1,8 m.

Înălțimea arcului

Înălțimea tăieturii pe lateral (până la călcâiul arcului):

1.8 - inaltimea minima de productie conform PB

Pe baza ariei secțiunii transversale clare calculate, se ia cea mai apropiată secțiune transversală standard mai mare din tabel. 2 (Tutorial „Efectuarea lucrărilor și camerelor de explorare orizontală” Autori V.I. În ciuda, V.A. Kosyanov Moscova 2001).

Se acceptă secțiunea transversală standard a excavației PS - 2.7

Dimensiunile principale ale secțiunii transversale de excavare în clar:

Lățimea de lucru, mm - b = 1550 mm

Înălțimea excavației până la călcâiul arcului, mm - h b = 1320 mm

Înălțimea de lucru, mm - h = 1850 mm

Raza arcului axial al arcului, mm - R = 1070 mm

Raza arcului lateral al arcului, mm - r = 410 mm

Secțiune transversală clară a excavației, m2 - Sv = 2,7 m2.

Pentru excavații cu ancore de acoperiș:

unde este înălțimea săpăturii de-a lungul laterală, ținând cont de ieșirea ancorelor de-a lungul acoperișului în săpătură cu valoarea d = 0,05 m.

Calculul dimensiunilor puternice ale suportului, întocmirea unui pașaport de fixare

Datorită secțiunii transversale reduse a excavației, duratei de viață scurte, condițiilor miniere și geologice și materialelor disponibile, folosim suport de ancoră de expansiune metalic AR-1

Toate calculele rezistenței de ancorare în gaură au fost efectuate folosind formule din cartea de referință „Teoria și practica utilizării ancorajului” Autor A.P. Shirokov. Moscova „Nedra” 1981

ts - unghi de frecare a rocii, 30 de grade

D - diametrul cuplajului distantier, 32cm

h - înălțimea mânecii distanțiere, 30cm

y szh - rezistența la compresiune a rocii

b - jumătate din unghiul unei pane simetrice, 2 grade

p 1 - unghi de frecare între oțel și oțel, 0,2 grade

Lungimea necesară a ancorei L a în acoperiș și înălțimea posibilei căderi de rocă din săpătură se regăsesc din expresiile:

La = b+ L2 + L3 =0,04+0,35+0,05=0,44m;

unde L 2 este adâncimea ancorelor dincolo de conturul unei posibile căderi de stâncă (luată egală cu 0,35 m); L 3 - lungimea ancorei care iese dincolo de conturul săpăturii, L k = 0,05 m; a n = jumătate de deschidere a săpăturii în tunel, m; h este înălțimea deschiderii din tunel, m.

Coeficient care caracterizează stabilitatea laturilor de excavare;

Coeficient care caracterizează înclinarea prismei de alunecare în părțile laterale ale săpăturii (luat conform Tabelului 12.1. Teoria și practica utilizării șuruburilor de acoperiș. Autor A.P. Shirokov. Moscova „Nedra” 1981);

ц b - unghiul de frecare (rezistență) internă a rocilor în părțile laterale ale săpăturii; K k - coeficient ținând cont de scăderea rezistenței rocilor din acoperișul minei (acceptat conform Tabelului 13.1);

f k - coeficientul de rezistență a rocii în acoperișul lucrărilor;

K szh este coeficientul de concentrare a tensiunilor de compresiune pe conturul excavației, a cărui valoare este luată din tabel. 12,2;

g - greutatea specifică medie a straturilor de rocă care acoperă săpătura până la suprafață, MN/m 3 ; H - adâncimea de săpătură de la suprafață, m;

K b - coeficient ținând cont de scăderea rezistenței rocilor din părțile laterale ale săpăturii, a cărui valoare se ia conform Tabelului 12.1;

f b - coeficientul de rezistență a rocii conform M.M. Protodyakonov în părțile laterale ale minei.

Acceptăm lungimea ancorei în acoperiș L k = 0,5 m.

Datorită faptului că w0, părțile laterale ale săpăturii nu sunt ancorate.

Zona acoperișului susținută de o ancoră

unde F k este aria acoperișului susținută de o ancoră, m 2 ;

P k - rezistența fixării ancorei într-o gaură forată în acoperiș;

Factorul de siguranță, ținând cont de distribuția neuniformă a sarcinii pe ancoră și de posibilitatea încărcării suplimentare din straturile de deasupra, este luat egal cu 4,5;

b - unghiul de înclinare a excavației, grad 0 0

Distanța dintre ancore într-un rând:

unde L n este treapta de instalare a ancorelor pe lățimea excavației, m;

L y - distanța dintre rândurile de ancore, m, presupusă a fi de 1,4 m

Numărul de ancore într-un rând

unde L b =1.33b=1.331.55=2.06m este partea din perimetrul excavației care este supusă ancorarii acoperișului, m unde b este lățimea brută a excavației.

Acceptă 2 ancore la rând.

Întocmirea unui pașaport de fixare.

Lățimea tăieturii clare:

B = B + 2m = 950 + 3002 = 1550mm.

Înălțimea bolții

h o = b/3 = 1550/3 = 520mm.

Înălțime de tăiere brută

h 2 = h + h o + t = 1320 + 520 + 50 = 1890mm.

Înălțimea peretelui de tăiere brută

h 3 = h + t = 1320 + 50 = 1370mm.

Raza arcului axial al arcului disecției

R = 0,692b = 0,6921550-1070 mm.

Raza arcului lateral al arcului disecției

r = 0,692b = 0,6921550?410mm.

Suprafața secțiunii transversale liberă:

S St = b(h + 0,26b) = 1,55(1,32 + 0,261,55) 2,7m2

Perimetrul secțiunii transversale a tăieturii în clar:

P = 2h + 1,33b = 21,32 + 1,331,55 = 4,7 m.

Aria secțiunii transversale a tăieturii brute:

S hf = b (h 3 + 0,26b) = 1,55 (1,37 + 0,261,55) = 2,75 m 2.

Perimetrul secțiunii transversale a tăieturii brute:

P = 2h + 1.33b = 21.37 + 1.331.55 = 4.8m

Distanța dintre ancore pe rând: b 1 = 1200mm.

Distanța dintre rândurile de ancore: L = 1,4 m

Adâncimea orificiilor pentru ancore: l = 500mm.

Diametrul orificiilor pentru ancore: = 43mm.

Întârzierea maximă a suportului de ancorare de la pieptul feței se presupune a fi de 3 m.

Schemă pentru calcularea dimensiunilor secțiunii transversale atunci când se utilizează echipamente de raclere în dezvoltarea unei forme secțiuni dreptunghiulare boltite.

1. Selectarea formei și calcularea dimensiunilor secțiunii transversale a săpăturii

La efectuarea lucrărilor se disting două tipuri de operațiuni miniere: principale și auxiliare.

Principalele operațiuni miniere sunt cele care se desfășoară în fața lucrărilor și se referă direct la excavarea și asigurarea lucrărilor.

Operațiunile auxiliare sunt cele care asigură condiții normale pentru efectuarea principalelor operațiuni de tunel.

Aria secțiunii transversale a săpăturii depinde de scopul și dimensiunile echipamentului amplasat în ea. Există zone de secțiune transversală de lucrări orizontale în aer liber, brut și după excavare. Zona liberă este determinată de dimensiunile săpăturii până la suport, minus suprafețele ocupate de stratul de balast și scara în secțiunea transversală a săpăturii. Zona brută este zona proiectată în săpătură. La determinarea acestei suprafețe, la zona liberă se adaugă suprafața ocupată de suport, strat de balast, scară și cravată (cu suporturile de cadru instalate eșalonat). Suprafața reală care se obține ca urmare a excavației este de obicei cu 3-5% sau mai mare decât suprafața proiectată.

Dimensiunile secțiunii transversale (lățimea și înălțimea) lucrărilor de transport depind de dimensiunile de gabarit ale vagoanelor de transport și locomotivelor electrice, de șinele ferate, de modul de deplasare a lucrătorilor prin lucrări și de cantitatea de aer furnizată pentru ventilație.

Dacă în excavație există șine ferate pentru deplasarea oamenilor, este prevăzută o potecă (pasaj) cu o lățime de cel puțin 700 mm, care trebuie menținută la o înălțime de 1800 mm de la nivelul scării (stratul de balast) .

Pe baza unor condiții specifice: f =16; stabilitate - medie; durata de viață a excavației este de 16 ani, alegem o formă de excavare boltită, pulverizată cu fixare din beton

1. Calculați secțiunea transversală a înălțimii săpăturii.

o. Înălțimea structurii căii ferate h 0, mm

h 0 = h b + h w + h p + h p, mm;

Unde: h 0 - înălțimea structurii superioare a căii de excavare, se selectează conform standardelor care prevăd ESP, mm;

h b - înălțimea stratului de balast, mm;

h p - înălțimea căptușelii sub șină, mm;

h r - înălțimea căii ferate, mm;

h 0 = 100 + 420 + 20 + 135 = 375 (mm).

2. Înălțimea materialului rulant h, mm

3. Înălțimea secțiunii cu pereți drepti a săpăturii.

h 1 = 1800 (mm).

4. Înălțimea liberă a excavației.

h2 = h1 +h b +1/3h w, mm;

h2 =1800+135+20+1/3*120=1995 (mm).

Unde: h 1 - înălțimea secțiunii de excavare cu pereți drepti, mm;

h b - înălțimea stratului de balast, selectată conform standardelor care prevăd ESP, mm;

h w - înălțimea grinzii traversei, mm;

5. Înălțimea lucrărilor în blacker.

h 3 = h 0 + h 1, mm;

h3 =375+1800=2175 (mm).

6. Înălțimea liberă a tavanului boltit.

h h =1/3*V, mm;

h h =1/3*2250=750 (mm).

7. Înălțimea tavanului boltit la subsol.

h 5 = h h + T cr. , mm;

h5 =750+50=800 (mm).

8. Se calculează lățimea liberă a săpăturii.

B= n+A+m, mm;

H=200+1350+700=2250 (mm).

Unde: B este lățimea liberă a excavației, mm;

n este distanța dintre suport și materialul rulant, mm;

A este lățimea materialului rulant, mm;

m - trecere liberă pentru persoane, mm;

9. Lățimea excavației în brut.

B1 =B+2* T cr. , mm;

B1 =2250+100=2350 (mm).

10. Eliberați zona secțiunii transversale.

S St. = V*(h 2 +0,26*V)

S St. = 2250*(2745+0,26*2250) =7,4 m2

11. Zona secțiunii transversale în negru.

S negru = V 1 *(h 3 +0,26* V 1)

S negru = 2350*(2960+0,26*2350) =8,3 m2

12. Viteza fluxului de aer.

V = Q aer / S c in, m/s;

V = 18/7,4 = 2,4 m/s;

Unde: V este viteza de deplasare a fluxului de ventilație prin excavație, reglementată prin reguli de siguranță, m/s;

Q aer - cantitatea de aer care trece prin lucrări, m 3 /s;

S c în - aria secțiunii transversale a săpăturii în aer liber, m 2 ;

Deoarece V = 2,4 m/s, atunci 0,25? V? 8.0 îndeplinește cerințele HPB, prin urmare, această secțiune a fost calculată corect.

13. Sectiune in patrundere.

S pr =1,03* S negru, m

S pr =1,03* 8,3 =8,7 (m)

În funcție de proprietățile fizice și tehnice ale rocilor, se selectează durata de viață a excavației, posibila influență a operațiunilor miniere, forma secțiunii transversale, materialele și tipul de suport...

Selectarea și justificarea tehnologiei, mecanizarea și organizarea mersului uman

Pentru această producție primim special. profil SPV-17. Selectați special profil pe factor economic. Pentru special Profilul SVP-17 are următoarele caracteristici: = 18774, care corespunde intervalului = 18700 - 20700. W(1) = 50,3 P(1) = 21,73 Tabelul 2...

Alegerea unei metode de securitate și a tipului de suport pentru mine

Figura 2.1 arată locația minei în raport cu rocile care conțin stratul de cărbune. Din punctul de vedere al protecției la mine, este cu siguranță benefic să folosiți un drumhead pentru a efectua această lucrare...

Unitatea de calcul hidraulic al structurilor hidraulice

Determinarea dimensiunilor secțiunii transversale se reduce la determinarea lățimii de-a lungul fundului și a adâncimii de umplere în funcție de parametrii dați (debit Q, panta i, coeficienții de rugozitate n și pante m)...

Tăiere transversală dublă

Atunci când se dezvoltă un proiect pentru excavare, problema alegerii formei și dimensiunilor secțiunii transversale este cea mai importantă. Pentru lucrările de explorare orizontală, standardul este formele în secțiune transversală dreptunghiulară boltită și trapezoidală...

Organizarea și desfășurarea lucrărilor de explorare minieră

Deoarece sarcina nu specifică selecția unui eșantion tehnologic, vom reduce Sm la cel mai apropiat standard în conformitate cu GOST: 1) pe baza faptului că adâncimea gropii este de 30 m...

Exploatarea subterană

Determinăm secțiunea transversală a arborelui vertical principal folosind formulele și o specificăm conform tabelului 4.2: SВ = 23,4 + 3,6 AG, (5) unde AG este capacitatea de producție anuală a minei, milioane de tone SВ = 23,4 + 3,6 1 ,4 = 28,44 m2...

Efectuarea operațiunilor miniere perturbă starea de stres stabilă a rocilor. În jurul conturului excavației se formează zone de solicitare ridicată și scăzută. Pentru a preveni prăbușirea stâncii, excavația este asigurată...

Efectuarea de explorare minieră

4.1 Calculul ariei secțiunii transversale a unei săpături trapezoidale Determinarea dimensiunilor săpăturii în aer liber. Lățimea excavației cu o singură cale la nivelul marginii materialului rulant: B= m + A + n1, m Unde: m = 0...

Deoarece excavația Bremsberg are o durată de viață de 14 ani, se recomandă excavarea ei cu o formă de secțiune transversală arcuită, fixarea acesteia cu suport de arc cadru și legarea din beton armat...

Proiect tehnologic pentru minerit subteran orizontal

Forma secțiunii transversale a săpăturii este selectată ținând cont de proiectarea și materialul suportului, care, la rândul lor, sunt determinate de stabilitatea rocilor din părțile laterale și acoperișul săpăturii...

Tehnologie pentru dezvoltarea aditelor în roci dure

1. Cantitatea de aer care trebuie să treacă prin mină în timpul funcționării acesteia se determină: (1) unde este un coeficient care ține cont de neuniformitatea livrării aerului, este exploatarea cărbunelui în zone...