Определение размеров поперечного сечения выработки

Размеры поперечного сечения выработки (ширина, высота, диаметр, площадь) зависят от ее назначения, габаритов транспортного и другого оборудования, способа передвижения людей, количество проходящего по выработке воздуха, принятой формы поперечного сечения и определяются двумя способами – графическим и аналитическим. Из двух значений площади поперечного сечения, полученных этими способами, принимают большее.

Графический способ – на бумагу в определенном масштабе наносят max основные размеры транспортного и другого оборудования, размещаемого по сечению выработки, зазоры и расстояния между отдельными механизмами, между оборудованием и постоянной крепью выработки предусмотренной правилами безопасности (ПБ). Затем вокруг размещенного оборудования вычерчивают периметр выработки, соответствующий принятой форме поперечного сечения, и находят площади и другие размеры выработки в свету.

Для этого необходимо иметь исходные данные:

1. Тип и размеры транспортного и другого оборудования; причем нередко кроме габаритов оборудования необходимо знать и их объемы (емкости), по емкости вагонетки выбирают тип рельса для настилки пути, а по типу рельса устанавливают размеры элементов верхнего строения рельсового пути; по емкости скипа и вагонетки устанавливают паузу (время, затрачиваемое на загрузку и разгрузку подъемных сосудов), которая входит в расчеты. Формулу, нужную в конечном счете, для определения размеров сечения в свету и т. д.

2. Расстояния (высота подвески контактного провода, расстояние от контактного провода до верхняка, высота прохода для людей и ширина его на этой высоте и др.), зазоры (между оборудованием и постоянной крепью и др.) и размеры некоторых выработок в свету (min высота выработки прямоугольной и трапециевидной формы и др.), предусмотренных в ПБ.

3. Суточная, часовая добыча п.и., транспортируемого по данной выработке, категория шахты по газу, допустимая скорость движения воздуха по данной выработке и проектируемая форма поперечного сечения выработки. Если емкость скипа или вагонетки, или ширина ленты конвейера, или тип электровоза в условиях задачи не даны, то их рассчитывают или выбирают по техническим характеристикам оборудования, исходя из условий обеспечения транспортирования необходимого (заданного) количества груза по данной выработке. В зависимости от категории шахты по газу выбирают тип электровоза (контактный или аккумуляторный), определяют требующееся количество воздуха, проходящее по данной выработке при предельно допустимой скорости его движения.

На основе исходных данных, прежде всего, находят основные исходные размеры сечения выработки, главным из которых для горизонтальных и наклонных выработок является ширина выработки в свету на уровне верхней кромки подвижного состава или конвейерной установки. Затем, пользуясь графическими и аналитическими зависимостями, существующими между различными размерами сечения, определяют все остальные размеры.

Аналитический способ:

Проверка площади поперечного сечения выработки в свету, полученной графическим способом по скорости движения воздуха:

, где

- предельная, допустимая ПБ скорость движения воздуха по выработке, м/сек;

- количество воздуха, которое должно поступать в выработку,

- площадь поперечного сечения выработки в свету после осадка, определенная графическим способом,

, м³/сек; где

q - норма воздуха на 1 т сутки добычи угля для соответствующей категории шахты по газу, м³/мин;

А _сут - суточная добыча, транспортируемая по выработке,т;

Z - коэффициент запаса воздуха.

Для одной выработки он, Z определяется проектом вентиляции.

Для всей шахты 1,45 – 1,5;

Для сверхкатегорных шахт:

; где

q_м - фактическое выделение метана на 1 т суточной добычи;

Выработки с трапециевидной формой поперечного сечения

При этой форме поперечного сечения применяется рамная крепь, которая может быть:

· Деревянной

· Металлической

· Железобетонной

· Смешанной

При форме правильной трапеции угол наклона стоек к подошве =80. В штреках, проводимых смешанным забоем, с углом падения пласта больше 55⁰, одну из стоек располагают на кровле пласта, т.е. наклонно. Таким образом, в обоих случаях одна из стоек будет короче другой. Деревянную крепь рекомендуют применять в выработках со сроком службы до 5 лет.

Пример:

Определить размеры поперечного сечения однопутевого откаточного штрека на прямолинейном участке при угле падения пласта 20⁰ для откатки грузов в вагонетках емкостью 3,3 м³ контактными электровозами типа 1К10 – 900. Крепь из неполных деревянных крепежных рам с диаметром стойки (верхняка) d = 0,2м. Шахта 1 категории по газу.

Решение: Высота штрека в свету от головки рельса до верхняка, в соответствии с ПБ h₁=2,2 м.

Поскольку емкость вагонетки больше 2 м³, для настилки пути будем применять рельсы типа Р33 при толщине балластного слоя h_б=0,2 м и высоте от балласта до уровня головки рельса h_р=0,19 м. Высота электровоза 1К10 – 900 от уровня головки рельса h = 1,5м, ширина А=1,35м.

Ширину штрека в свету на высоте верхней кромки подвижного состава определяется по формуле:

При одном пути:

; где

m - зазор между подвижным составом и крепью;

200 – 250 (200 – сплошная крепь; 250 – отдельные крепежные рамы)

A - ширина подвижного состава;

n - ширина прохода для людей на уровне верхней кромки подвижного состава

0,7 м - ширина прохода для людей на высоте 1,8 м от уровня балласта, а при отсутствии рельсового пути (т.е. балласта) – от подошвы выработки;

h – высота подвижного состава от уровня головки рельсов;

h_p – 0,19 назв.(Р33)

- угол перехода прямой части стойки в кривую (10 – 20⁰) (если очень маленький, то n = 0,7м)

м

м

Определение:

Ширина штрека в свету по верхняку:

м

Высота от уровня балласта до верхняка:

м

Ширина штрека в свету по балласту:

м

Площадь поперечного сечения штрека в свету:

м²

Ширину штрека вчерне по кровле

м; где

– толщина затяжки, равная 0,05м;

Ширина штрека вчерне по подошве (до осадки)

где

0,025 – величина бокового осадка на уровне подошвы выработки;

Высота штрека до осадки (вчерне)

м; где

0,1 – величина вертикальной осадки при деревянной крепи

Площадь поперечного сечения штрека вчерне до осадки:

м²

S поперечного сечения штрека в проходке:

м²

Длина верхняка:

м; где

l₁ – округление до величины кратной 100 мм;

Длина стойки:

м

где 0,25 – глубина лунки;

Рис. Схема околоствольного двора (вид в плане):

1 – скиповой ствол; 2 – клетевой ствол; 3 – угольная погрузочная яма; 4 – породная погрузочная яма; 5 – камера ожидания; 6 – камера медпункта; 7 – камера центральной электроподстанции; 8 – камера главного водоотлива; 9 – трубный ходок; 10 – водосборник; 11 – камера осветляющих резервуаров; 12 – камера обезвоживающей установки; 13 – депо противопожарного поезда; 14 – гараж – зарядная; 15 – ремонтная мастерская; 16 – камера выпрямительной подстанции; 17 – склад ВМ; 18 – вентиляционная сбойка; 19 – путь для стоянки пассажирского поезда; 20 – санузел.

Рис. Схемы шахтного подъема: а - скипового; б – клетевого.

1 – подъемная машина; 2 – подъемные канаты; 3 – направляющие шкивы; 4 – скип (клеть) в положении разгрузки; 5 – круговой опрокидыватель; 6 – бункер с питателем; 7 – конвейер; 8 – скип (клеть) в положении загрузки; 9 – дозатор; 10 – груженная вагонетка.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: