Выбор и обоснование конструктивных параметров

ОБОСНОВАНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРА ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

ВЫРАБОТКИ

Обычными формами поперечного сечения для горизонтальных и наклонных горно-разведочных выработок являются трапециевидная и сводчатая. Трапециевидная форма применяется при креплении деревом, когда срок службы ограничен, а величина горного давления на крепь относительно невелика. Сводчатая форма используется при проходке выработок без крепления, а также при креплении штангами в устойчивых породах или, наоборот, при проходке в весьма неустойчивых породах и при большом сроке службы, когда применяется бетонное или металлическое крепление. При креплении выработок сборной железобетонной крепью им придается трапециевидная форма.

По заданию на курсовое проектирование необходимо пройти штрек в устойчивых породах, с коэффициентом крепости f = 12, используем прямоугольно-сводчатую форму поперечного сечения штрека без креплений. По площади поперечного сечения, приведенного в задании (S = 4,9м² ) ближайшее максимальное (S = 5,4м²), определяем основные параметры выработки (таблица № 35), [1].

Обозначение сечения	L,мм	hc, мм	ho, мм	R	r	Площадь сечения
ПС-6,4			2 800			6,4

 

Так как форма поперечного сечения выработки- прямоугольно сводчатая без крепления, то площадь поперечного сечения в свету равна площади поперечного сечения вчерне.

Sсв=Sвч=6,4м²

Площадь поперечного сечения в проходке определяются по формулам

 

S_пр = S_вч *К_пр , м²

где К_пр – коэффициент превышения площади сечения при буровзрывном способе проходки выработки (таблица № 41), [1]. (К_пр =1,09)

Так как категория по буримости пород в нашем случае равна 12 и площадь поперечного сечения выработки вчерне равна 6,4м², отсюда

S_пр =6,4*1,09=6,98 м²

РАСЧЕТ КОМПЛЕКСА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ШПУРОВ

Глубина шпуров определяет трудоемкость и длительность всех процессов в проходческом цикле. Чем больше крепость породы, меньше площадь поперечного сечения забоя и работоспособность ВВ, тем меньше глубина шпуров.

Глубину шпуров в комплекте можно определить, исходя из заданных темпов проходки:

 

 

где L_м – месячный план проходки выработки, м/мес. (L_м =90 м/мес.); n_рд – число рабочих дней в месяце (26¸30); n_см – число рабочих смен в сутки (3 смен); n_ц – число циклов, выполняемых в смену (1 цикл); h - коэффициент использования шпура (КИШ) h=0,9

 

 

Глубина врубовых шпуров принимается на 10-20% (примерно на 250 мм) длиннее отбойных (оконтуривающих и вспомогательных).

В забоях горизонтальных и наклонных выработок с неустойчивыми породами глубина шпуров не должна превышать величины допустимого обнажения пород:

l_шп=(0,5¸0,9)В,

где В – ширина выработки.

 

B=L=2180мм=2,18м

Lшп =1,18-2,124м, по таблице 42, средняя глубина шпуров технически целесообразна 1,65м, следовательно, использоваемую глубину шпуров принимаем-1,6м для врубовых и 1,4м для вспомогательных и оконтуривающих.

БУРОВЫЕ МАШИНЫ, УСТАНОВКИ И ИНСТРУМЕНТ

ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ

При проведении горно-разведочных выработок оборудование для бурения шпуров, инструмент и установочные приспособления выбирают в зависимости от свойства пород (крепости, трещиноватости, буримости) и размеров поперечного сечения выработки.

В настоящее время на горно-разведочных работах колонковые электросверла на распорных колоннах применяют редко, а наиболее универсальным способом бурения шпуров по породам с f>4 является ударно-поворотный с помощью перфораторов. Переносные перфораторы применяют при проведении канав, траншей, шурфов, стволов шахт, а так же при проходке горизонтальных и наклонных выработок.

По заданию на курсовое проектирование коэффициент крепости по М.М. Протодьяконову f =12, категория по буримости XV.

В качестве буровых машин выбираем ручные пневматические перфораторы (таблица № 44), [1].

 

Параметр	Норма типоразмера (бывшие обозначения)
ПП – 50
Энергия удара, Дж
Частота ударов, с^-1	34,0
Крутящий момент, Н*м
Масса, кг
Коэффициент крепости породы, f	£12

 

При бурении шпуров в горизонтальных выработках переносные перфораторы устанавливают на пневматические поддержки (табл. 45), которые служат для поддержания перфораторов во время бурения и создания осевого усилия подачи в направлении оси буровой штанги. Мы будем использовать пневмоподдержку П2

 

Для молотков ПП – 50 пневмоподдержка – П2 (таблица № 45), [1].

 

Тип	Ход поршня, мм	Длина в сжатом состоянии, мм	Раздвижное усилие, Н	Номинальное давление воздуха, мПа	Масса, кг
П2 (П-11)	1100±40	1500±20	1500 + 100	0,5(50)	20,0

 

Диаметр буровой стали должен соответствовать выбранному перфоратору, а начальный диаметр посадочного конуса коронки – диаметру буровой штанги.

При ударно-поворотном бурении в качестве инструмента применяют комплекты полых буровых штанг(диаметр стали 22 + 0,4мм) (табл. 49) со съемными буровыми коронками (табл. 50), армированными твердым сплавом. Коронки долотчатой формы применяют для бурения в крепких вязких монолитных породах; крестообразной – в трещиноватых и нарушенных породах. В нашем случае используем долотчатые коронки ККП-36-22 с диаметром коронки 36мм, начальным диаметром посадочного конуса 22мм, с твердым сплавом марки ВК-15 или ВК-11В, ВК-8В.

Буровые штанги под съемные коронки изготавливают из стали 55С2. Для изготовления съемных коронок применяют следующие марки стали 35*ГСА, 20*2НИА,18*2Н4МА,38*Н3МФА. Для армирования коронок применяют твердые сплавы ВК8В, ВК11В, ВК15, где номер сплава показывает процентное содержание в нем кобальта, повышающего вязкость, но уменьшающего твердость.