Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Горные машины и проведение горно-разведочныхСтр 1 из 8Следующая ⇒
ГОРНЫЕ МАШИНЫ И ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК Учебно-методическое пособие
по дисциплине «Горные машины и проведение горно-разведочных выработок» для специальности 130304.65 «Геология нефти и газа»
Астрахань – 2011 Глебова Л.В. к.г.-м.н., доцент кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых скважин»
Рецензент: д.г.-м.н., профессор О.И. Серебряков
Учебно-методическое пособие – Астрахань: АГТУ, 2011 г.
Рассмотрена классификация и назначение горно-разведочных выработок, основные физико-механические свойства горных пород и их влияние на устойчивость выработок. Изложены современные представления о механизме разрушения пород различными способами. Описаны техника, технология и организация работ по проведению горно-разведочных выработок, последовательность проведения процессов, рудничная атмосфера, способы проветривания выработок.
Учебно-методическое пособие утверждено на заседании методического совета специальности 130304.65 протокол № ___ от __________г.
Астраханский государственный технический университет СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящей работе особое внимание уделено рассмотрению технологий подготовки и освоения месторождений полезных ископаемых, приуроченных к сложным горно-геологическим условиям, особенно на больших глубинах. Приведено современное представление о механизме разрушения пород различными способами, с применением машин и оборудования при сооружении горно-разведочных выработок. Рациональное использование ресурсов недр невозможно без взаимоувязки и выбора различных технико-технологических мероприятий. При вскрытии и подготовке рудных месторождений необходимо учитывать следующие факторы: величина горного давления, глубина залегания рудной массы, толщина пласта, категория грунта, простирание пласта, устойчивость рудного месторождения, гидрогеологические особенности и др.
ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ И ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ Элементы горно-разведочных выработок
Выделяют следующие элементы горно-разведочных выработок: устье, забой, кровля, бока (стенки), рисунок 5. Устье – плоскость пересечения подземной выработки с земной поверхностью или с другой выработкой.
1 – устье; 2 – забой; 3 – кровля; 4 – почва; 5 – стенки (бока)
Рисунок 5 - Элементы горно-разведочных выработок: Забой – торцевая поверхность горно-разведочной выработки при проведении работ. Кровля – поверхность горных пород, ограничивающая подземную горизонтальную или наклонную выработку сверху. Стенка – поверхность горных пород, ограничивающая подземную выработку сбоку. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ГОРНЫХ ПОРОД БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ Бурильные установки
Для бурения шпуров в горизонтальных выработках угольных шахт широкое распространение получили бурильные установки БЭУ-1, БЭУ-1М, БУР-2 с электроприводом и бурильные установки БУ-1, БУ-1М, БУР-2 с пневмоприводом. При вращательном бурении шпуров с промывкой водой применяют круглые пустотелые штанги диаметром 32 мм с центральным отверстием диаметром 9 мм и породные резцы. Шахтная бурильная установка СБКН-2М предназначена для бурения шпуров при проведении горизонтальных выработок, оборудованных рельсовыми путями, площадью сечения 6-12 м2 в крепких породах, рисунок 9.
1 - ходовая тележка; 2 - рама; 3 - манипулятор; 4 - автоподатчик; 5 - перфоратор; 6 - маслостанция; 7 - пульт управления Рисунок 9 - Самоходная бурильная установка СБКН-2М:
Состоит из рамы, ходовой тележки, двух стреловидных манипуляторов, двух цепных податчиков с бурильной головкой, маслостанции, гидропневмокоммуникаций и пульта управления, рисунок 9. Шахтная бурильная установка 2УБН-2П предназначена для обуривания забоев, не оборудованных рельсовыми путями, площадью сечения 7-14 м2 в твердых породах. Самоходная буровая каретка типа СБКНС-2 предназначена для бурения шпуров в породах любой крепости при проведении горизонтальных выработок площадью сечения 5-7 м2. Смонтирована на базе погрузочной машины. Установка бурильная УБШ-214У предназначена для бурения шпуров в горизонтальных выработках в крепких породах, опасных по газу или пыли. Установка пневматическая вращательно-ударного действия на колесно-рельсовом ходу. Установки бурильные шахтные УБШ предназначены для бурения шпуров и скважин под анкерную крепь диаметром 42-52 мм в горизонтальных выработках по крепким породам в шахтах, опасных по газу или пыли, рисунок 10.
1 - бурильная машина; 2 - универсальный манипулятор; 3-пульт управления; 4 - колесо рельсового хода; 5 - сиденье машиниста; 6 - маслостация;
Рисунок 10 - Бурильная установка УБШ-214А. Взрыв чрезвычайно быстрое изменение состояния вещества, сопровождающееся таким же быстрым превращением его потенциальной энергии в механическую работу. Работа основана на стремлении образовавшихся при нем газов к расширению. Взрывы могут быть физического и химического характера. В практике горного дела используются химические взрывы. Взрывчатые вещества (ВВ) химические системы, которые под влиянием определенного внешнего импульса способны со значительной скоростью переходить в другие системы с образованием газов или паров, выделением тепла, которое нагревает газы до высокой температуры. Промышленные взрывчатые вещества по физическому состоянию классифицируют: порошкообразные, гранулированные, льющиеся. По химическому составу индивидуальные и смесевые.
К индивидуальным относят: тротил, нитроглицерин, пироксилин, нитрогликоль, тол, гранулотол, тэн, гексоген, октоген, тетрил и др. Рудничная атмосфера Изменение состава атмосферного воздуха происходит в результате уменьшения содержания кислорода и увеличения содержания азота, углекислого газа, метана и ядовитых газов, образующихся при взрывных работах, в результате окисления пород и материалов в выработках и др. Основная задача проветривания это поддержание параметров рудничного воздуха в заданных пределах. Рудничная вентиляция – отрасль горного дела, охватывающая технические средства по обеспечению обмена воздушной среды в подземных горных выработках с атмосферным воздухом. При перемещении атмосферного воздуха по подземным выработкам изменяется его физическое состояние (давление, температура, влажность, плотность), химический состав, происходит загрязнение его механическими примесями. Рудничный воздух, в котором находятся люди, должен содержать не менее 20 % кислорода и не более 0,5 % углекислого газа. Ядовитые газы, которые могут находиться в выработке: окись углерода СО; углекислый газ СО2; сернистый газ SO2; сероводород H2S; окись азота NO; метан СН4. Рудничный воздух в процессе производства работ насыщается пылью: металлической (железная, медная, цинковая и др.), минеральной (кварцевая, угольная, известковая, графитовая, сланцевая и др.) и смешанной. Наиболее вредна для здоровья минеральная пыль. Горное давление
Напряжения, возникающие в массиве горных пород, окружающих выработку, под действием силы собственного веса породы, тектонических сил и разности температур, называют горным давлением, а различные механические явления, происходящие в результате воздействия на горные породы этих напряжений – проявлениями горного давления, которые могут быть в виде: 1) упругого или упруговязкого смещения пород без их разрушения; 2) вывалообразования в слабых, трещиноватых и мелкослоистых породах; 3) разрушения и смещения пород под влиянием предельных напряжений в массиве по всему периметру сечения выработки или на отдельных его участках; 4) выдавливания пород в выработку вследствие пластического течения, в частности почвы. В нетронутом массиве горных пород имеет место равновесное объемное напряженное состояние. Напряжения обусловлены плотностью пород, а массив условно принимается как однородный с постоянными механическими свойствами.
Проведение горной выработки вносит изменение в напряженное состояние массива. Это объясняется тем, что столб породы над выработкой лишается непосредственной опоры. Проходка шурфов
Основной объем шурфопроходческих работ выполняется при предварительной и детальной разведке месторождений золота, меди, олова, алмазов, графита, самородных металлов, марганца, песка, гравия и др. полезных ископаемых. Работы выполняются в теплое время года, продолжаются от нескольких дней до двух-трех месяцев. Площадь сечения шурфов составляют от 1,25 до 4,0 м2, рисунок 23.
Рисунок 23- Подъем породы из шурфа с использованием деревянного воротка (а); металлического воротка (б); шурфопроходческого крана (в) Проходка шурфов в мягких породах производится вручную, глубина от 5 до 10 м. До глубины 1,5 м порода из забоя выбрасывается вручную, при большей глубине поднимается в бадьях. В качестве подъемных средств используются воротки и шурфопроходческие краны, рисунок 23. Крепление шурфов осуществляется досками вразбежку, которые удерживаются распорками. Крепь выводится над устьем шурфа не менее чем на 30 см. Проходка шурфов в крепких породах. При глубине шурфов свыше 20 м обязательно устройство лестничного отделения (до 20 м разрешается применять подвесные лестницы). Отбойка породы осуществляется с помощью ВВ, при этом продолжительность цикла увеличивается на время заряжания шпуров, взрывания и проветривания. Подъем породы производится в бадьях подъемными механизмами. Крепление шурфов производится досками всплошную, на стойках с затяжкой боков. Проветривание шурфов глубиной свыше 5 м осуществляется центробежными и осевыми вентиляторами. Механизированная проходка шурфов производится грейферами, рисунок 24, 1–рама над устьем шурфа; 2–лебедка на каретке; 3–грейфер; 4–откидной лоток Рисунок 24 - Проходка шурфа с грейферной установкой копателями шахтных колодцев, бурильно-крановыми машинами, буровыми установками. Шурфопроходческие установки могут быть использованы как для бурения шурфов, так и для бурения скважин. Существует 6 классов шурфобуров: 1 – дисковые ДВ; 2 – шнековые ШБ; 3 – ковшовые КвБ; 4 – грейферные ГБ; 5 – колонковые КлБ; 6 – аккумулирующие АБ. Проведение шахтных стволов
Через стволы шахт осуществляется подъем на земную поверхность ПИ, водоотлив, спуск в шахту материалов и оборудования, подача свежего воздуха, спуск и подъем людей, рисунок 25. Глубина стволов от 100 до 400 м, площадь поперечного сечения 6-12 м2.
1 – устье шахты; 2 – основная часть; 3 – околоствольный двор; 4 – зумпф Рисунок 25 - Разрез ствола шахты Сначала сооружается устье шахты, крепь устья выполняется из монолитного бетона или железобетона. Проведение основной части ствола включает три вида работ: 1) выемку породы; 2) возведение постоянной крепи; 3) армирование. Процессы проходческого цикла: бурение, заряжание и взрывание шпуров, проветривание забоя, водоотлив, уборка породы, установка временной или постоянной крепи, армирование ствола. Шпуры при сооружении стволов бурят ручными пневматическими машинами – перфораторами или буровыми установками, рисунок 26.
1 - распорная колонка; 2 – податчик; 3 – бурильная машина Рисунок 26 - Бурильная установка БУКС-1м для бурения шпуров Спуск и подъем людей, различного оборудования и выдача породы осуществляется проходческими подъемными машинами. Крепление эксплуатационных стволов производится бетонной, набрызгбетонной или деревянной крепью, рисунок 27.
1 – крепь основной части ствола; 2 – опорные венцы; 3 – крепь устья ствола; 4 – околоствольный двор; 5 - зумпф Рисунок 27 - Основные элементы крепи вертикального ствола: Армирование ствола – установка несущей балки (расстрел), навеска проводников, прокладка труб и кабелей, несущих конструкций, оборудование лестничного отделения. Существует два типа армировки: жесткая и гибкая. Жесткая армировка состоит их металлических проводников, закрепленных на продольных расстрелах. Главный недостаток – большая металлоемкость, значительная трудоемкость изготовления и монтажа. При гибкой армировке подъемные сосуды перемещают по канатным проводникам. Лестничное отделение обшивается досками или металлическими сетками. Проведение стволов бурением. Для сооружения стволов бурением разработаны установки УЗТМ-6,2, УЗТМ-8,75 (Уральский завод тяжелого машиностроения). Установки предназначены для бурения стволов диаметром 6,2 и 8,75 м глубиной до 400 и 800 м в слабых и средней крепости породах. Бурение ствола осуществляется в две фазы: первая – бурение направляющей скважины Æ 1,2 м; вторая – ее расширение до Æ 6,2 м. Порода из забоя удаляется глинистым раствором по принципу прямой промывки. По окончании бурения монтируется крепь. ЛИТЕРАТУРА 1. Багдасаров Ш.Б., Верчеба А.О., Пальмов И.И. Справочник горного инженера геологоразв едочных партий. М.: Недра, 1986. 2. Баронский И.В., Першин В.В., Баранов Л.В. Строительство и углубка вертикальных стволов. М.: Недра, 1995. 3. Бондаренко В.С., Смирнов Ю.Т. Методические указания по выбору рациональных сечений подземных горно-разведочных выработок. М.: ЦНИГРИ, 1981. 4. Бронников Д.М., Воронина Л.Д., Игнатьев А.Д. Горное дело. Терминологический словарь. М.: Недра, 1990. 5. Грабчак Л.Г., Малышев Ю.Н. Проведение горно-разведочных выработок и основы разработки месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1997. 6. Корнилов Н.И., Бухарев Н.Н. Буровой инструмент для геологоразведочных скважин. Справочник, М.: Недра, 1990. 7. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. М.: Недра, 1994. 8. Лукьянов В.Г., Громов А.Д. Проведение горно-разведочных выработок, М.: Недра, 1999. 9. Мурашов В.И., Холопкин Ю.И. Справочник механика подземных геологоразведочных работ. М.: Недра, 1978. 10. Порцевский А.К., Выбор рациональной технологии добычи руд. Москва, МГГУ, 2003. 11. Хореев В.А., Гусев В.Н. Проведение горно-разведочных выработок. М.: Недра, 1990. ГОРНЫЕ МАШИНЫ И ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК Учебно-методическое пособие
по дисциплине «Горные машины и проведение горно-разведочных выработок» для специальности 130304.65 «Геология нефти и газа»
Астрахань – 2011 Глебова Л.В. к.г.-м.н., доцент кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых скважин»
Рецензент: д.г.-м.н., профессор О.И. Серебряков
Учебно-методическое пособие – Астрахань: АГТУ, 2011 г.
Рассмотрена классификация и назначение горно-разведочных выработок, основные физико-механические свойства горных пород и их влияние на устойчивость выработок. Изложены современные представления о механизме разрушения пород различными способами. Описаны техника, технология и организация работ по проведению горно-разведочных выработок, последовательность проведения процессов, рудничная атмосфера, способы проветривания выработок.
Учебно-методическое пособие утверждено на заседании методического совета специальности 130304.65 протокол № ___ от __________г.
Астраханский государственный технический университет СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящей работе особое внимание уделено рассмотрению технологий подготовки и освоения месторождений полезных ископаемых, приуроченных к сложным горно-геологическим условиям, особенно на больших глубинах. Приведено современное представление о механизме разрушения пород различными способами, с применением машин и оборудования при сооружении горно-разведочных выработок. Рациональное использование ресурсов недр невозможно без взаимоувязки и выбора различных технико-технологических мероприятий. При вскрытии и подготовке рудных месторождений необходимо учитывать следующие факторы: величина горного давления, глубина залегания рудной массы, толщина пласта, категория грунта, простирание пласта, устойчивость рудного месторождения, гидрогеологические особенности и др.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; просмотров: 158; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.218.55.14 (0.067 с.) |
