Проектирование поперечного сечения горных выработок

Chertezh1.dwg

Прямоугольно-сводчатая монолитная бетонная крепь
Распорная штанга с клиновой гайкой
Проектирование поперечного сечения горных выработок
Горный Университет Кафедра СГП и ПС
Металлическая арочная крепь из СВП
Анкерная крепь с подхватами
Монолитная бетонная крепь
Подкладка 250х250х10
Схема верхнего строения путей и водоотливных канавок
Курсовая работа приложение 1
Курсовая работа приложение 2
Деталь крепления подвесного верхняка
Деталь крепления боковой стяжки

пояснительная записка.docx

В проектировании и строительстве горных предприятий определение формы и размеров поперечного сечения выработок а также знание технологии возведения различных видов крепи и их особенностей являются одним из базовых элементов необходимых для успешного решения задач при строительстве. Умение грамотно находить эффективные решения по сооружению горных выработок является обязательным аспектом образования горного инженера.
В графической части проекта представлены результаты построений поперечных сечений выработок с деревянной рамной анкерной монолитной бетонной и металлической арочной крепями основные узлы соответствующих крепей верхние строения путей и их водоотливные канавки. В основной части приведены результаты проверок сечений по габаритам оборудования (транспортных средств) и скорости движения воздушной струи.
Курсовой проект содержит пояснительную записку объёмом 26 страницы включая 9 таблиц чертеж формата А4 и чертёж формата А1.
In the design and construction of mining enterprises to determine the shape and size of the cross section of the workings as well as knowledge of construction technology of various kinds of bolting and their features are one of the basic elements required to successfully meet the challenges in the construction. Ability to correctly find effective solutions for the construction of mining is mandatory aspect of education in mining engineering.
The graphical part of the project results of creation of cross-sections of developments with the above types of supports types of the main knots corresponding lining and the top structure of ways and drainage grooves are presented. In the main part results of checks of sections on dimensions of the equipment (vehicles) and are given in the speed of the movement of an air stream are presented.
The course project contains the explanatory note volume 26 pages including 9 tables the drawing of the A4 format and the drawing of the A1 format.
ДЕРЕВЯННАЯ РАМНАЯ КРЕПЬ6
1.Технология возведения деревянной крепи6
2.Проверка сечения крепи по габаритам транспортных средств и скорости движения воздушной струи7
3.Подбор сечения водоотливной канавки и верхнего строения9
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ АРОЧНАЯ КРЕПЬ ИЗ СВП10
1. Технология возведения металлической арочной крепи из СВП10
2. Проверка сечения крепи по габаритам транспортных средств и скорости движения воздушной струи12
3. Подбор сечения водоотливной канавки и верхнего строения пути13
МОНОЛИТНАЯ БЕТОННАЯ КРЕПЬ14
1. Технология возведения монолитной бетонной крепи14
2. Проверка сечения крепи по габаритам транспортных средств и скорости движения воздушной струи16
3. Подбор сечения водоотливной канавки и верхнего строения пути17
АНКЕРНАЯ КРЕПЬ С ПОДХВАТАМИ18
1. Технология возведения анкерной крепи с подхватами18
2. Проверка сечения крепи по габаритам транспортных средств и скорости движения воздушной струи20
3. Подбор сечения водоотливной канавки и верхнего строения пути20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ23
Цель работы: закрепление и расширение теоретических и практических знаний по дисциплине «Основы горного дела» и их применение для решения конкретных задач.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
— приобрести навыки по проектированию и построению поперечных сечений горных выработок с различными видами крепей и оборудования используя исходные данные;
— совершенствовать навыки самостоятельной работы и принятия оптимальных решений для решения конкретной задачи.
Методика выполнения работы. При выполнении работы использовались типовые сечения горных выработок по которым выбиралось сечение подходящее исходным данным (учёт габаритов транспортного и технологического оборудования которое требуется разместить в этих выработках учёт минимальных допустимых зазоров в соответствии с правилами безопасности количество воздуха крепость пород и др.).
Структура работы состоит из графической части и пояснительной записки. Пояснительная записка содержит титульный лист установленной формы задание на курсовой проект аннотацию на русском и иностранном языках оглавление текст по разделам список использованной литературы и приложений.
ДЕРЕВЯННАЯ РАМНАЯ КРЕПЬ
Таблица 1. Исходные данные для деревянной рамной крепи
1.Технология возведения деревянной крепи
Деревянная крепь имеет значительное распространение вследствие относительно высокой прочности древесины при небольшом объемном весе легкости обработки экологичности относительно низкой стоимости и ремонтопригодности. Однако недолговечность горючесть склонность к загниванию и ограниченная несущая способность такой крепи являются причинами постепенного вытеснения ее металлической сборной железобетонной штанговой и другими видами крепи.
Основная применяемая конструкция крепи — трапециевидная или прямоугольная крепежная рама которая может быть неполной полной усиленной несимметричной и др.
Неполная крепежная рама состоит из двух стоек и верхняка полная крепежная рама кроме того имеет лежень который укладывают на почву выработки а на лежень устанавливают стойки. Неполные крепежные рамы применяют в породах с f=3-9 а полные – с f=1-2 и пучащих породах. Стойки рамы трапециевидной крепи устанавливают под углом 80—85° к почве. В данном случае крепежная рама – не полная (т.е. не имеет лежень).
Места соединений частей крепежной рамы называют замками. Соединение стоек с верхняком производят в лапу в паз в шип и встык. Соединение в лапу наиболее распространено что и представлено в графической части проекта.
При больших размерах поперечного сечения выработки или при значительном горном давлении применяют усиленные крепежные рамы. При давлении с кровли – усиливают верхняк а при всестороннем давлении – усиливают многоугольной крепью устанавливаемой внутри обычной рамы. Крепежные рамы являются жесткой крепью.
При большом горном давлении сопровождающимся опусканием кровли возможно разрушение крепи. Это явление требует применения податливой крепи. Податливость достигается в ослабление отдельных элементов крепи и их разрушении но без снижения несущей способности. Для деревянной крепи податливость достигается за счет заострения нижних концов стоек на «карандаш». Под действием горного давления концы стоек сминаются и крепь припускается (приседает). Податливость такой крепи составляет 10-15 см. Чтобы не допустить выпирания нижних концов стоек внутрь выработки их устанавливают в лунки глубиной от 5 см в крепких породах до 15 см в мягких породах.
Все работы в подготовительном забое и в том числе возведение крепи производятся согласно утвержденного паспорта. Вначале готовят место для установки крепи – очищают забой от нависших кусков угля и породы производят разметку и устройство лунок для стоек или углубления для леженя. В лунки устанавливают стойки. Для удержания стоек в необходимом положении их раскрепляют с соседними рамами досками или строительными скобами.
Стойки устанавливаются комлем вверх чтобы обеспечить большую опорную площадь для верхняка и устранить распространение воды из лунки по капиллярам древесины по всей длине стойки. Накладывают верхняк. Раму выверяют по отвесам и вискам и тщательно расклинивают. Рамы устанавливают «сплошняком» или в «разбежку» - в соответствии с паспортом. Затем производят затяжку кровли и бортов выработки. В данном случае крепь имеет затяжки стойки располагаются 15 на 1 метр при диаметре бревна равного 200 мм.
Пустоты между затяжкой и стенками выработки заполняют мелкой породой («забутовка»). Для обеспечения крепи продольной устойчивости между соседними рамами устанавливают в верхних углах и посредине стоек вдоль выработки распорки.
Установка полной крепежной рамы отличается от установки неполной крепежной рамы тем что работа начинается с укладки лежня в заранее приготовленные углубления (углубления должны быть равны половине или полной толщине лежня) а стойки устанавливают на лежень.
3.Проверка сечения крепи по габаритам транспортных средств и скорости движения воздушной струи
Таблица 2. Минимальные зазоры по технике безопасности для всех видов крепей:
Минимальная величина мм
Между крепью и подвижным составом
Деревянная рамная металлическая арочная анкерная
Между крепью и ленточным конвейером
Деревянная рамная металлическая арочная анкерная монолитная бетонная
Между подвижными составами
Между подвижным составом и ленточным конвейером
Таблица 3. Размеры оборудования для деревянной крепи
В графической части работы для изображения габаритов транспортных средств были выбраны размеры контактного электровоза типа К-10 и ленточного конвейера КЛ-120.
Рассчитаем минимальную ширину сечения на высоте 18 м от уровня балласта:
Рассчитаем площадь поперечного сечения горной выработки:
где - ширина выработки в свету по кровле (L1 = 3160 мм);
- ширина выработки в свету по балластному слою (L2 = 4000 мм);
- высота выработки от балластного слоя до верхняка (h1 = 2360 мм);
Выбранная выработка имеет ширину на высоте 18 м от уровня балласта равную 3394 м и площадь поперечного сечения в свету 87 м2 следовательно все необходимые зазоры в соответствии с правилами безопасности соблюдаются.
Проверка сечения на скорость движения воздушной струи
Скорость движения воздуха по горным выработкам является важной характеристикой так как при ее увеличении ускоряется процесс разжижения опасных газов и пыли но при этом усиливается охлаждающее действие вентиляционной струи и подъем в воздух осевшей пыли поэтому правилами безопасности установлены допустимые значения скоростей движения воздушных потоков представленные в таблице 4.
Таблица 4. Допустимые значения скоростей движения воздушных потоков в соответствии с правилами безопасности
Горные выработки призабойные пространства вентиляционные устройства
Максимальная скорость воздуха мс
Вентиляционные скважины
Стволы и вентиляционные скважины с подъемными установками предназначенными только для подъема людей в аварийных случаях вентиляционные каналы
Стволы предназначенные только для спуска и подъема грузов
Кроссинги трубчатые и типа перекидных мостов
Стволы для спуска и подъема людей и грузов квершлаги главные откаточные и вентиляционные штреки капитальные и панельные бремсберги и уклоны
Все прочие горные выработки проведенные по углю и породе
Призабойные пространства очистных и тупиковых выработок
Для определения средней скорости прохождения воздушной струи по горной выработке используется следующая формула:
Q – количество воздуха проходящего по выработке м3с;
Sсв – площадь поперечного сечения выработки в свету м2.
Для деревянной рамной крепи:
Полученное значение для деревянной крепи соответствует допустимому в таблице 3 значению для горных выработок проведенных по углю и породе.
3. Подбор сечения водоотливной канавки и верхнего строения пути
Ширина колеи рельсовых путей в типовых сечениях горных выработок для 1-тонных вагонеток принята 600 мм для 2- и 3-тонных вагонеток 900 мм.
Балластом для шахтных путей могут служить: щебень и галька с зернами размером 20-40 мм и гравий крупностью зёрен 3-20 мм.
При электровозной откатке на протяженных горизонтальных выработках и в выработках с углом наклона α≤10° шпалы для рельсовых путей укладывают на специальном балластном слое погружая в балласт на две трети их толщины. Толщина балластного слоя под шпалами должна быть не менее 100 мм.
Исходя из данных представленных в таблице 1 и 2 для выработки закрепленной деревянной рамной крепью были выбраны рельсы типа Р33 согласно ГОСТ 6726-53 колея 600 мм с деревянными шпалами при электровозной откатке. Размеры принятого верхнего строения пути представлены в приложении на чертеже (формата А4) лист 2.
В соответствии с исходными данными водоприток для выработки составляет 200 м3ч водоотливная канавка представлена в приложении на чертеже (формата А4) лист 3.
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ АРОЧНАЯ КРЕПЬ ИЗ СВП
Таблица 5. Исходные данные для металлической арочной крепи из СВП
Металлическая арочная из СВП
1. Технология возведения металлической арочной крепи из СВП
Одним из наиболее эффективных видов крепи для крепления горных выработок является металлическая крепь. Эта крепь обладает большой несущей способностью удобна при возведении применима в породах любой устойчивости и в выработках как с установившимся горным давлением так и в зоне влияния очистных работ. Металлическую крепь можно извлекать и повторно использовать после правки элементов на специальных прессах. Срок службы крепи зависит от внешних факторов таких как скорость коррозии величина горного давления и др. При благоприятных условиях срок службы составляет 5-7 лет.
Металлические крепи применяемые в горизонтальных и наклонных выработках изготовляют в виде трапециевидных арочных и кольцевых рам. Эти крепи могут быть жесткими и податливыми.
Для элементов металлической крепи применяют преимущественно углеродистую сталь марки Ст.5 в виде проката в основном СВП (специальный взаимозаменямый профиль). Также применяют тюбинги балки двутавровые швеллеры рельсы сталь угловую круглую арматурную в виде полос сетки и другие профили.
По исходным данным дана металлическая арочная крепь.
Арочные податливые крепи – трех- и пятизвенные применяют в породах средней устойчивости и в неустойчивых со смещением до 300 мм и более. Крепь состоит из отдельных арок устанавливаемых с интервалом 04-12 м и соединяемых между собой в трех местах металлическими стяжками пролеты между смежными арками перекрывают железобетонными деревянными или металлическими затяжками. Арка трехзвенной арочной крепи состоит из верхняка и двух боковых стоек. Звенья арки соединены между собой с помощью скоб планок и гаек. Межрамные стяжки изготавливают из уголкового профиля; для опоры на почву внутри нижней части боковых стоек устанавливают специальные диафрагмы в очень слабых породах арки опирают на деревянные башмаки. Податливость крепи достигается за счет проскальзывания элементов арки относительно друг друга. Величина податливости крепи регулируется затягиванием хомутов.
Податливость крепи особенно необходима в начальный период ее работы после установки когда происходит активный процесс сдвижения боковых пород на контуре выработки. Первоначальные размеры устанавливаемой податливой крепи необходимо увеличить на величину податливости. Трехзвенная арочная крепь предназначена для крепления выработок смещение пород в которой составляет не более 300 мм.
В выработках где ожидается большое опускание кровли применяют пятизвенную крепь. Она отличается от трехзвенной тем что стойки состоят из двух частей соединяемых друг с другом внахлестку с помощью хомутов. За счет этих соединений в стойках достигается дополнительная податливость. Общая податливость крепи достигает 700 мм и более.
Вследствие высокой прочности долговечности и огнестойкости металлическая рамная крепь получила широкое распространение на угольных шахтах постсоветского пространства где ею закреплено более 55% общей протяженности поддерживаемых выработок. На рудниках и геологоразведочных работах эта крепь применяется значительно реже – только в сложных горно-геологических условиях и при высоком горном давлении. Стоимость металлической рамной крепи больше чем деревянной. Арочная податливая крепь состоящая из трех сегментов специального шахтного проката СВП применяется в выработках с углом наклона до 25° при значительном горном давлении.
Установка арочной податливой крепи в горной выработке производится вручную в следующем порядке:
- После приведения забоя в безопасное состояние с помощью отбойного молотка и лунного бура разрабатывают лунки.
- В лунки устанавливают стойки и скрепляют с ранее установленной аркой межрамными стяжками.
- Устанавливают в проектное положение верхняк и скрепляют его со стойками с помощью скоб планок и гаек.
- Выверяют вертикальность арки по отвесам и фиксируют установкой межрамной стяжки по верхнякам со смежной аркой; арку расклинивают деревянными клиньями.
- По периметру арки укладывают межрамные ограждения (железобетонная или деревянная затяжка решётка-затяжка металлическая сетка) одновременной заготовкой закрепленного пространства.
2. Проверка сечения крепи по габаритам транспортных средств и скорости движения воздушной струи
В горных выработках закрепленных металлической арочной крепью из СВП минимальная величина зазора между рамной крепью и подвижным составом на уровне подвижного состава составляет 250мм между подвижными составами на параллельных путях – 200мм между конвейером и подвижным составом а так же конвейером и крепью – 400 мм ширина прохода для людей на высоте 18 м от балластного слоя составляет 700 мм.
Таблица 6. Размеры оборудования для металлической арочной крепи из СВП
Металлическая арочная
В графической части работы для изображения габаритов транспортных средств были выбраны наибольшие размеры данного оборудования по ширине и высоте.
где - радиус дуги верхняка;
- центральный угол дуги верхняка
- радиус дуги стойки
- центральный угол дуги стойки
- высота прямой части стойки
- высота балластного слоя
- ширина выработки в свету после осадки
- отклонение кривой дуги стойки от кривой дуги верхняка
- периметр выработки в свету до осадки
- периметр выработки в свету после осадки
- вертикальное смещение верхняка за счет податливости
Подобранное сечение имеет ширину на высоте 18 м от уровня балласта равную 3920 м и площадь поперечного сечения в свету 111 м2. Следовательно величина зазоров при креплении металлической арочной крепью из СВП соответствует правилам безопасности.
Полученное значение для металлической арочной крепи из СВП соответствует приведённому в таблице 3 значению для капитальных и панельных бремсбергов и уклонов.
Исходя из данных представленных в таблице 4 и 5 для выработки закрепленной металлической арочной крепью из СВП были выбраны рельсы типа Р33 согласно ГОСТ 6726-53 колея 900 мм с железобетонными шпалами при электровозной откатке. Размеры принятого верхнего строения пути представлены в приложении на чертеже (формата А4) лист 2.
В соответствии с исходными данными водоприток для выработки закрепленной деревянной рамной крепью составляет 300 м3ч. Размеры принятой закрепленной железобетоном канавки представлены в приложении на чертеже (формата А4) лист 2.
МОНОЛИТНАЯ БЕТОННАЯ КРЕПЬ
Таблица 7. Исходные данные для монолитной бетонной крепи
Прямоугольно-сводчатая
1. Технология возведения монолитной бетонной крепи
Крепь из монолитного бетона имеет сводчатую или замкнутую форму так как в этом случае бетой хорошо работает на сжатие. Бетонная крепь отличается высокой прочностью долговечностью хорошими аэродинамическими качествами возможностью почти полностью механизировать процесс ее возведения и относительно невысокой стоимостью. Недостатками крепи являются невозможность после ее возведения сразу же противостоять давлению горных пород. Поэтому крепь возводят со значительным отставанием от забоя выработки. Это обусловливает применение временной крепи при проведении выработки. Агрессивность шахтных вод способствует быстрому разрушению бетонной крепи.
Применяют монолитную бетонную крепь для крепления капитальных выработок (околоствольные дворы выработки главных направлений камеры и т. п.) с большим сроком службы при установившемся горном давлении.
Основными конструкциями монолитной бетонной крепи являются: с вертикальными стенками и сводчатым перекрытием; с вертикальными стенками сводчатым перекрытием и обратным сводом; бетонная арочная крепь с обратным сводом и бетонная цилиндрическая крепь. В данном случае при крепости пород 7-9 принимается сводчатая с вертикальными стенками монолитная бетонная крепь которая применяется в выработках с преобладающим вертикальным горным давлением.
Основными частями ее являются свод стены и фундамент. Средняя часть свода называется замком а поверхность опирания свода на стены — его пятами. Расстояние от пят свода до замка по вертикали называют высотой подъема свода.
Фундамент бетонной крепи с прямыми стенами заглубляют в породы почвы со стороны водосточной канавки на 500 мм и с противоположной стороны на 250-300 мм.
Для возведения крепи обычно применяют тяжелые бетоны класса В15-В20. Жесткие бетонные смеси с расходом цемента 200-250 кгм3 укладывают в опалубку (деревянную металлическую или смешанную) и выдерживают в ней 5-10 суток для приобретения бетоном достаточной прочности.
Возведение монолитной бетонной крепи осуществляется посредством установки в выработке опалубок разных типов. Наиболее распространены опалубки типов ОГУ (разборно-переставная опалубка) применяемая в выработках небольшой длины с переменным поперечным сечением и ОМП-1(передвижная металлическая опалубка) предназначенная для возведения бетонной крепи в выработках значительной протяженности.
Бетонную смесь укладывают за опалубку механизированным и ручным способами. Механизированная укладка бетонной смеси позволяет значительно сократить время производства работ и повысить производительность труда. Для укладки бетонной смеси применяют пневматические бетоноукладчики и бетононасосы.
Транспортирование бетонной смеси с поверхности земли к месту укладки производят в шахтных вагонетках и специальных бетоновозах а также посредством спуска бетонной смеси по трубам пневматического бетоноукладчика который транспортирует смесь по трубам за опалубку.
Укладку бетонной смеси за опалубку необходимо производить слоям высотой 20-30 см с тщательным уплотнением вибратором. Поверхность бетона поле снятия опалубки должна быть ровной. Площадь раковин не должна превышать 100 см2 на 5 м2 поверхности бетона.
Монолитная бетонная крепь возводится по последовательной параллельной и совмещенной схемам производства работ.
Последовательная схема характеризуется простотой организацией работ низкой скоростью проведения и реализуется в двух вариантах:
)Крепь возводится после проведения выработки с временной крепью на проектную длину.
)После проведения участка выработки на 15-30 м с временной крепью возводят монолитную бетонную крепь затем работы по проведению выработки возобновляются.
Параллельная схема производства работ предусматривает одновременное выполнение работ проходческого цикла и возведение монолитной бетонной крепи с отставанием 60-200 м от забоя.
Совмещенная схема. Технологические и организационные сложности обусловили малую распространенность совмещенной схемы производства работ когда монолитная бетонная крепь возводится с отставанием от забоя до 3 м.
В горных выработках закрепленных монолитной бетонной крепью минимальная величина зазора между крепью и подвижным составом на уровне подвижного состава составляет 200 мм между подвижными составами на параллельных путях – 200 мм ширина прохода для людей на высоте 18 м от балластного слоя составляет 700 мм.
Таблица 8. Размеры оборудования для бетонной крепи
Контактный электровоз
Н = 02 + 1345+02+1345+ 07 = 379 м.
где - высота стенки выработки от балласта;
S = 379 (1490 + 026 379) = 98 м2
Подобранное сечение имеет ширину на высоте 18 м от уровня балласта равную 3910 м и площадь поперечного сечения в свету 98 м2. Следовательно величина зазоров при креплении монолитной бетонной крепью соответствует правилам безопасности.
Полученное значение для монолитной бетонной крепи соответствует приведённому в таблице 3 значению для квершлагов.
Исходя из данных представленных в таблице 6 и 7 для выработки закрепленной монолитной бетонной крепью были выбраны рельсы типа Р33 согласно ГОСТ 6726-53 колея 900 мм с железобетонными шпалами при электровозной откатке. Размеры принятого верхнего строения пути представлены в приложении на чертеже (формата А4) лист 2.
В соответствии с исходными данными водоприток для выработки закрепленной монолитной бетонной крепью составляет 100 м3ч. Размеры принятой закрепленной бетоном канавки представлены в приложении на чертеже (формата А4) лист 2.
АНКЕРНАЯ КРЕПЬ С ПОДХВАТАМИ
Таблица 9. Исходные данные для анкерной крепи с подхватами
Анкерная с подхватами
1. Технология возведения анкерной крепи с подхватами
Анкерная крепь представляет собой систему закрепленных в скважинах анкеров расположенных определенным образом по периметру выработки в окружающих ее породах и предназначенных вместе с поддерживающими элементами (верхняки затяжка) для упрочнения массива пород и повышения устойчивости его обнажений благодаря скреплению раз-личных по прочности слоев или структурных блоков. Анкерную крепь в отличие от поддерживающей рамной крепи возводят предварительно напряженной или закрепленной в скважине по всей ее длине что предотвращает нарушение целостности породы и сохраняет ее естественную связанность.
Одним из необходимых условий применения анкерной крепи является надежная ее работа в эксплуатации критерием которой служит несущая способность определяемая прочностью анкера (штанги) на разрыв и прочностью закрепления его в скважине. Анкерные крепи по характеру закрепления в породах делятся на две группы:
- с закреплением в донной части скважины (анкеры с замковым закреплением);
- с закреплением по всей длине скважины или значительной - ее части (анкеры с закреплением химическими или цементными смесями винтовые анкеры с закреплением энергией взрыва ВВ и др.).
Анкерной крепью можно крепить горные выработки различного назначения формы поперечного сечения и срока службы. При этом каждую ее конструкцию необходимо применять с учетом конкретных горно-геологических и горнотехнических условий.
Анкерную крепь в подготовительных выработках применяют как самостоятельный вид крепи так и в сочетании с другими крепями.
В данной работе используются анкеры с клинощелевым замком которые изготавливаются из круглой стали диаметром 22-25 мм. В замковой части стержня по диаметру образуют щель шириной 2-3 мм и длиной 150-200 мм в которую при установке штанги вводят клин длиной 120-180 мм и толщиной 25-35 мм. Щелевой конец анкера и клин составляют замок. Анкер при установке вводят в скважину замковой частью со вставленным в устье щели клином. При ударах по выступающему из скважины концу штанга надвигается на клин при этом щелевой конец анкера внедряется в породу стенок скважины и закрепляется в ней. Диаметр скважины рекомендуется принимать не более чем на 12-15 мм больше диаметра штанги в замковой части. После закрепления анкера на ее контурный конец выступающей в выработку надевают опорную плитку или подхват и шайбу а затем завинчивают гайку.
Надежность работы анкерной крепи во многом зависит от качества ее установки контроляза натяжением анкеров.
Бурение скважин для анкеров должно производиться в строгом соответствии с принятыми параметрами анкерной крепи и утвержденным паспортом крепления выработки. При бурении глубину скважины контролируют с помощью колец-ограничителей устанавливаемых на буровой штанге или метки на ней. Глубина скважины принимается на 5-7 см меньше длины анкеров с опорными плитками и на 10-15 см меньше длины анкеров с подхватами (в зависимости от толщины подхвата). Бурение скважин для анкеров производится в основном тем же оборудованием и с соблюдением тех же правил какие применяются при выполнении в шахте буровзрывных работ.
Перед началом работ забой должен быть приведен в безопасное состояние. Возведение крепи включает в себя следующие процессы: бурение шпуров установку анкера с поддерживающими элементами в данном случае подхватами из спецпрофиля и уголкового профиля укладку межрамного перекрытия (затяжки) создание предварительного натяжения. Бурение шпуров производят как электросверлами так и буровыми машинами (анкероустановщиками) или навесными бурмашинами установленными на комбайнах и комплексах. Натяжение анкера осуществляется специальными гайковертами динамометрическими ключами или приставками к бурильным машинам. Анкера устанавливаются в следующей последовательности: спецпрофиль прижимается к кровле выработки кровля перетягивается затяжкой через отверстия в спецпрофиле бурятся шпуры под анкера производится установка анкеров с их последующим натяжением. Контроль этого натяжения производится с помощью динамометрических ключей или шайб Гровера.
В горных выработках закрепленных анкерной крепью с подхватами минимальная величина зазора между крепью и подвижным составом на уровне подвижного состава составляет 250 мм ширина прохода для людей на высоте 18 м от балластного слоя составляет 700 мм.
Таблица 10. Размеры оборудования для анкерной крепи с подхватами
В графической части работы для изображения габаритов транспортных средств были выбраны наибольшие размеры оборудования (вагонетки) по ширине и высоте.
Н = 025+124+07 = 219 м.
где - высота выработки в свету (h4 = 2060);
S = 219 2060 = 45 м2
Подобранное сечение имеет ширину на высоте 18 м от уровня балласта равную 23 м и площадь поперечного сечения в свету 5 м2. Следовательно величина зазоров при креплении анкерами с подхватами соответствует правилам безопасности.
Полученное значение для анкерной крепи с подхватами соответствует приведённому в таблице 3 значению для капитальных квершлагов и штреков.
В выработках с углом наклона α>10° шпалы укладывают в поперечных канавках. Канавки в почве выработки устраивают так чтобы шпалы помещались в них на две трети их толщины а толщину балласта под шпалами принимают не менее 50 мм
Исходя из данных представленных в таблице 8 и 9 для выработки закрепленной анкерной крепью с подхвататми были выбраны рельсы типа Р24 колея 900 мм с железобетонными шпалами согласно ГОСТ 6368-52. Размеры принятого верхнего строения пути представлены в приложении на чертеже (формата А4) лист 2.
В соответствии с исходными данными водоприток для выработки закрепленной монолитной бетонной крепью составляет 200 м3ч. Размеры принятой закрепленной бетоном канавки представлены в приложении на чертеже (формата А4) лист 2.
В результате выполнения курсового проекта были рассмотрены и проведены расчеты четырёх различных видов крепей: деревянной рамной металлической арочной анкерной и монолитной бетонной. Были подобраны сечения горных выработок используя типовые сечения удовлетворяющие заданным условиям по предельному количеству воздуха пропускаемого горными выработками удовлетворяющие заданному оборудованию и транспорту.
Были определены размеры водоотливных канавок в соответствии с водопритоком и размеры верхнего строения путей в соответствии с типами выработки крепи и транспорта.
Была проведена проверка сечения на скорость движения воздушной струи в результате которой полученные значения крепей соответствовали допустимым значениям скоростей движения воздушных потоков в соответствии с правилами безопасности.
Были приобретены практические навыки по проектированию и построению поперечных сечений горных выработок с различными видами крепей и усовершенствовались навыки самостоятельной работы и принятия оптимальных решений для решения задач в ходе курсового проекта.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ
Братченко Б.Ф.Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ Москва 1978 стр. 204 260 289.
Дугин Е.В.Типовые сечения горных выработок том 1 Москва 1960 стр.13 252 332.
Дугин Е.В.Типовые сечения горных выработок том 3 Москва 1960 стр.17 176 425 430
Дугин Е.В.Типовые сечения горных выработок том 6 Москва 1960 стр.17 192 231 411 412 454 464 472 475 481 482.