Порядок выполнения работы
По результатам расчётов в первой лабораторной работе, был произведён предварительный выбор материала крепи и, соответственно, формы поперечного сечения выработки: · тип крепи – деревянная крепь; · форма сечения выработки (штольни) – трапециевидная. В соответствии с запасом прочности пород в кровле выработки (nк = 4,54) и запасом прочности пород для боков горизонтальной выработки (nб = 4,68), сделал вывод, что кровля и бока устойчивы, т.к.nк ≥ 4 иnб ≥ 4. 3.2. Выбор технических средств для сооружения горной выработки В соответствии с исходными данными, подземная горная выработка (штольня) будет сооружаться буровзрывным способом. В качестве установки для бурения шпуров принимаем БКГ-2.
Для погрузки и транспортировки разрыхленной горной массы принимаем погрузчик ППН-3, вагонетку ВПК-7, а также электровоз АРП-8. Их технические характеристики приведены в таблице 1, 2, 3 соответственно. Таблица 1 Техническая характеристика ППН-3
Таблица 2 Техническая характеристика ВПК-7
Таблица 3 Техническая характеристика АРП-8
Максимальные габаритные размеры используемого оборудования приведены в табл. 4.
Таблица 4 Сводная таблица максимальных габаритных размеров используемого оборудования
3.3. Расчёт ПС горизонтальной ГРВ Расчёт площади поперечного сечения однопутевой выработки с напочвенной дорогой будет производиться с учётом применения шахтового погрузчика ППН-3 и вагонетки ВПК-7: в транспортном положении, в рабочем положении, а также с учётом безопасных зазоров.
Рис. 1. Типовое сечение выработки трапециевидной формы с деревянной крепью с применением ППН-3 Типовое сечение выработки трапециевидной формы с деревянной крепью с применением ППН-3: b – ширина выработки в свету, мм; b1 – ширина по верхняку, мм; b2 – ширина по подошве, мм; d – диаметр верхняка, мм; d1 – толщина стойки, мм; t2 – толщина затяжки, мм; b3 – ширина выработки вчерне верхнего основания, мм; b4 – ширина нижнего основания с балластным слоем, мм; B – ширина транспортного оборудования, мм; m – зазор между транспортным оборудованием и стенкой выработки, мм; H – высота транспортного оборудования, мм; h –высота свободного прохода, мм; h4 – высота выработки в свету, мм; h5 –высота выработки вчерне с балластным слоем, мм. 3.4. Расчёт размеров сечения выработки Расчёт производится по наибольшим габаритам транспортного оборудования: · высота транспортного оборудования (Н), мм – 2800; · максимальная высота в рабочем положении (hp), мм – 1800; · ширина транспортного оборудования (В), мм – 1500. Размеры, регламентируемые правилами безопасности, правилами технической эксплуатации оборудования и другими документами: · высота свободного прохода (h), мм – 1800; · зазор между транспортным оборудованием и стенкой выработки при применении ППН3-н (m), мм – 500; · ширина свободного прохода (n), мм – 700; · угол наклона боковой стороны к основанию выработки α, град –83º(sin83º=0,9925; ctg83º=0,1228).
Расчет по высоте оборудования в транспортном положении: Высота транспортного оборудования H = 1520 мм меньше высоты свободного прохода h = 1800 мм, поэтому считаем ширину прохода на уровне транспортного оборудования (n1):
Высота балластного слоя (h2):
Принимаем шпалы Р18, толщина шпал hшп = 120 мм [1, стр. 192].
Высота от почвы выработки до головки рельса (h1):
Принимаем рельсы Р18, высота рельс hр = 90 мм [1, стр. 192].
Высота выработки в свету (h4):
Проверочный расчет по высоте оборудования в транспортном положении:
где hраб – максимальная рабочая высота (hр погрузочной машины), мм; hврем.п. – высота временных путей, мм; hзазора – зазор между поднятым ковшом машины и кровлей выработки, hзазора = 200 мм.
Для обеспечения нормальной работы погрузочной машины принимаем высоту выработки в свету h4 = 2480 мм. Из-за изменения высоты выработки в свету (на величину h*4 – h4 = 2480 – 2130 = 350 мм), изменится и высота выработки от головки рельса до верхняка h3 = 2000 + 350 = 2350 мм.
Ширина выработки в свету на уровне транспортного оборудования (b):
Ширина выработки в свету по верхняку (b1):
Ширина нижнего основания выработки в свету (b2):
Площадь поперечного сечения выработки в свету (S):
Периметр поперечного сечения выработки в свету (P):
Высота выработки вчерне (h5):
Ширина верхнего основания выработки вчерне (b3):
Ширина нижнего основания выработки вчерне (b4):
В качестве породы дерева для крепи выбираем сосну. Толщина (диаметр) верхняка (t1) при относительно устойчивой кровле (1<nk<4) определяют по формуле (23) с введением поправки на коэффициент запаса прочности пород кровли nk [4, стр.52]:
где a – полупролет выработки, м;
Принимаем расстояние между крепежными рамами L = 1,5 м.
Принимаем диаметр верхняка t1 = 160 мм. Толщину стойки принимаем равной толщине верхняка, t = t1 = 160 мм.
Толщина затяжки (t2) из обапола определяется по формуле [2, стр.52]:
где Rи – расчетное сопротивление некруглых элементов из древесины на изгиб, для сосны по СНиП II-B 4–71 Rи = 13 МПа.
Исходя из имеющихся типоразмеров пиломатериалов принимаем толщину затяжки равной t2 = 50 мм.
По формуле (20):
По формуле (21):
По формуле (22):
Площадь поперечного сечения выработки вчерне (S1):
Периметр поперечного сечения выработки вчерне (P1):
Результаты расчета размеров поперечного сечения ГРВ приведены в табл. 10.
Таблица 10 Результаты расчета ПС выработки трапециевидной формы
Расстояние от оси пути до оси выработки:
Вывод: приобрел практические навыки расчета размеров ПС ГРВ.
|
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)
(21)
(22)
(23)
– плотность пород, кг/м3; L – расстояние между крепежными рамами, м; nп – коэффициент перегрузки, nп = 1,2; m – коэффициент условий работы для шахтной крепи, m = 0,85; φ – угол внутреннего трения, tg φ = 6,6; Rи – расчетное сопротивление древесины из круглых материалов на изгиб, для сосны по СНиП II-B 4–71 Rи = 16 МПа.
(24)
, (25)
(26)
(27)
(27.1)
