Подземные горные работы реферат

Обновлено: 07.07.2024

Введение
Для подземной разработки рудных месторождений в последние тридцать пять - сорок лет характерны высокие темпы углубления горных работ, продиктованные быстрым исчерпанием запасов полезных ископаемых, расположенных вблизи земной поверхности, а также увеличением спроса на ряд металлов, особенно имеющих стратегическое значение. Уже сегодня в ряде зарубежных стран с высокоразвитой горнодобывающей промышленностью (Канаде, ЮАР, Индии, США и др.) добычу наиболее ценных руд ведут на глубинах, превышающих 3-4 км.

Так на руднике Tau Tona Mine в ЮАР горные работы ведутся на глубине 4,5 км. Некоторые отечественные горнорудные шахты, например, шахты СУБРа, Норильска, Таштагола и другие, также работают на глубинах 700–1000 м и более.

Наиболее сложной и важной проблемой при разработке глубокозалегающих месторождений является борьба с возрастанием напряжений в горном массиве, вызываемым увеличением давления вышележащей толщи пород. В определенный момент эти напряжения могут превысить прочность пород, которые начнут разрушаться с выделением значительной энергии.

Происходит динамическое проявление горного давления в виде так называемого горного удара, что отрицательно сказывается на разработке полезных ископаемых подземным способом.

Формы динамического проявления горного давления

Наряду со статическими формами проявлений горного давления, в массивах горных пород могут происходить динамические, внезапные разрушения участков массива пород, находящихся в определенных условиях напряженного состояния при больших действующих напряжениях. В естественной обстановке к подобным динамическим явлениям в земной коре относятся землетрясения. При ведении же горных работ таковыми являются шелушения горных пород, стреляния, динамическое заколообразование,толчки,горные удары, горно-тектонические удары, техногенные землетрясения.

Отдельно – внезапные выбросы пород и газа – газодинамические явления.

В первую очередь рассмотрим виды динамических проявлений, которые относятся к чисто динамическому типу, в отличие от газодинамического типа - выбросов газа и пород.

С физической точки зрения все динамические проявления представляют собой лавинообразные процессы хрупкого разрушения (трещинообразования) пород в том или ином объёме массива.

Как правило, динамическим проявлениям предшествует усиление давления на крепь и целики, а после их реализации увеличивается напряжённость массива пород на смежных участках. В ряде случаев динамическим проявлениям сопутствует вспучивание почвы и выдавливание пород в выработку.

Необходимо отметить, что в практике горного дела до недавнего времени все динамические явления называли горными ударами, без выделения различных видов. Это обусловлено единой физической сущностью всех указанных явлений, отличия заключаются, главным образом, в величинах выделяющейся энергии и размерах областей массива, затронутых явлениями.

Первые сведения о горных ударах, произошедших на оловянных рудниках Англии, относятся к 1738 г. Во второй половине XIX в горные удары стали отмечаться при разработке угольных месторождений в странах Западной Европы. С этого времени проблеме горных ударов стали уделять все возрастающее внимание.

В СССР первые горные удары были отмечены в 1944 г на шахтах Кизеловского каменноугольного бассейна, отличающегося высокой прочностью и упругостью углей ([(s_сж] = 300 - 600 кгс/см 2 ) и вмещающих пород - кварцевых песчаников ([s_сж] = 1500 - 2500 кгс/см 2 ) - при сильной тектонической нарушенности массива.

Изучение причин, условий и механизма динамических проявлений горного давления и разработка эффективных способов их прогнозирования, мер предупреждения и локализации является важнейшей задачей геомеханики, актуальность которой все время повышается в связи с ростом глубин разработки полезных ископаемых и повышением степени напряжённости массивов пород, в которых производятся горные работы.

Формы динамических проявлений горного давления.

Динамические проявления горного давления могут приобретать разнообразные формы, в зависимости от конкретных условий, на разных стадиях развития горных работ. Они могут происходить как в выработках, пройденных по полезному ископаемому, так и во вмещающих породах. Разрушению подвергаются вмещающие породы, как кровли, так и почвы. Наблюдаются динамические проявления в краевой части массива полезного ископаемого, а также и в целиках. В ряде случаев они возникают в целиках, расположенных в выработанном пространстве, на том или ином удалении от участков ведения горных работ, иногда даже в целиках ранее отработанных горизонтов.

На рис 1 в качестве примера показан участок разработки на шахте им Урицкого (Кизеловский бассейн), где произошел горный удар при отработке надштрековых целиков (1951 г.).

Рисунок 1 - Проявление горных ударов при отработке целиков (Кизеловский угольный бассейн, шахта им Урицкого) 1 - место и дата горного удара; 2 целики, отработанные до момента горного удара; 3 - выработанное пространство.

В момент удара забой по извлекаемому целику на несколько метров отставал от очистного забоя лавы нижележащего горизонта. Удар сопровождался резким звуком, образованием большого количества пыли и сильным сотрясением окружающего массива. В результате удара на протяжении 40 м штрек оказался заваленным углем, выброшенным из надштрековых целиков. Крепь штрека разрушилась. Целик, в котором вели взрывные работы, разрушился почти полностью. Между ним и кровлей образовалось пространство высотой 0,3 - 0 4 м. Два соседних целика разрушились частично. Уголь в раздавленных целиках был сильно трещиноват, легко разбирался рукой, представляя собой скользкие блестящие чечевицеобразные куски.

Горные удары часто случаются в сближенных пластах при ведении горных работ по одному из них.

Горные удары происходят также и в очистных забоях.

Разработку каменноугольного пласта Жирондель мощностью 1,35 м вели сплошной системой при скорости подвигания забоя 2 м/сут. Кровля и почва пласта представлены мощными слоями монолитных песчаников. Рабочее пространство крепили деревянными стойками с перекладинами по простиранию. Управление кровлей осуществлялось частичной закладкой с выкладкой бутовых полос.

Удар произошел на глубине около 800 м в добычную смену и повлек человеческие жертвы. Схема участка горного удара показана на рис 2.

Рисунок 2 - Разрушение при горном ударе в очистном забое (ФРГ, шахта Конкордия). 1 - линия забоя, 2 - линия выброса угля при ударе, 3 - граница развала выброшенного угля.

Протяженность участка удара по фронту забоя составила 25 м. При ударе в рабочее пространство было выброшено большое количество угля. В верхней части пласта по границе с кровлей образовалась щель высотой 0,15 м и глубиной около 3 м. Над пластом Жирондель на расстоянии 260 м разрабатывали другой пласт, но его разработка не оказала защитного действия пласта.

Причиной горного удара в рассматриваемом случае явилось наличие прочных пород кровли и почвы, зависание кровли на большой площади и создание высокого опорного давления не краевую часть разрабатываемого пласта.

Рассмотренные примеры горных ударов относятся к каменноугольным месторождениям. Однако динамические явления проявляются и при разработке рудных месторождений, особенно на больших глубинах.

Явление горного удара. Методы борьбы с проявлениями горного удара

Горный удар – это интенсивное разрушение массива руды или породы, сопровождающееся выбросом в выработанное пространство разрушенной горной массы с образованием ударной воздушной волны и проявлением сейсмического эффекта в результате мгновенного преобразования потенциальной энергии, накопленной в массиве, в кинетическую.

В горных породах, имеющих склонность к аккумулированию упругой энергии, в момент превышения предела прочности происходит мгновенное высвобождение накопленной энергии, сопровождаемое перемещением породных масс или трещинообразованием.

Горные удары характеризуются внезапностью, неопределенностью места проявления и большой динамической силой, приводящей к значительным разрушениям горных выработок, крупным авариям на рудниках и шахтах, выходу из строя оборудования и человеческим жертвам. При ведении горных работ подземным способом на удароопасных месторождениях одной из важнейших проблем является создание безопасных условий труда при одновременном повышении его интенсивности.

В связи с этим в последние годы в России и за рубежом проводятся активные работы, направленные на прогнозирование и предотвращение горных ударов, создание методов контроля и управления горным давлением.

Отечественная статистика показывает, что около 50 рудных месторождений России имеют склонность к горным ударам и опасность их возникновения. К ним относят Абаканское, Казское, Шерегешское, Берикульское и др. месторождения, где горные удары ожидают на глубине 600 м, у других (Гайское, Дарасунское, Садонское, Тырныаузское и др.) на глубине 700–800 м.

Но на ряде таких месторождений, как Вишневогорское, Северо-Уральское бокситовое, Естюнинское, Вылиговское и др., горные удары наблюдали на глубинах, не превышающих 300 м, что указывает на то, что удароопасность месторождения зависит не только от глубины разработки, но и от других факторов.

Основные причины возникновения горных ударов классифицируют на естественные или природные и технологические.

К ЕСТЕСТВЕННЫМ ПРИЧИНАМ ОТНОСЯТ:

- высокое естественное поле напряжений, обусловленное тектоническими силами;

- наличие концентрации напряжений вблизи разрывных нарушений;

- наличие высокомодульных горных пород, способных накапливать потенциальную энергию сжатия и склонных к хрупкому разрушению.

К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЧИНАМ, ТО ЕСТЬ ВОЗНИКАЮЩИМ В РЕЗУЛЬТАТЕ ГОРНЫХ РАБОТ, ОТНОСЯТ:

- образование зон влияния горных работ, в которых обычно меняются величина и ориентировка главных напряжений относительно значений вне зоны влияния горных работ на прилегающий горный массив;

- образование открытых очистных пространств (очистные камеры, выработки различного назначения), которые являются дополнительными концентраторами напряжений;

- задержка во времени процесса сдвижения горных пород до поверхности под влиянием очистных работ.

Исходя из этого, перед проектированием подземной разработки рудных месторождений независимо от глубины ведения горных работ обязательно необходимо – в качестве исходных данных – иметь результаты проведения работ по выявлению склонности пород и руд к горным ударам.

В результате исследований, посвященных динамическим проявлениям горного давления, было установлено, что большая часть горных ударов приурочена к тектоническим нарушениям. Это совершенно логично, так как тектонические нарушения представляют собой как раз то слабое место, куда могут релаксироваться напряжения, возникающие в массиве. Если тектонические нарушения заполнены податливым материалом с низкими прочностными свойствами, то релаксация будет происходить постепенно, насколько позволят деформационные свойства заполнителя, а если заполнитель имеет высокие прочностные свойства, но ниже чем окружающий массив, то напряжения релаксируется в виде динамического проявления в сторону нарушения.

Все это необходимо учитывать перед проектированием подземных горных работ.

Горная выработка по сути дела работает так же, как тектоническое нарушение, и очень важно, какой у этого нарушения заполнитель. То есть будет ли устойчив контур выработки.

Надо заметить, что у любого контура массива, находящегося в напряженном состоянии, распределение напряжений происходит следующим образом: непосредственно у контура наблюдается так называемая зона разгрузки, где напряжения за счет разгрузки в сторону контура имеют значения ниже, чем значения напряжений в нетронутом массиве. Далее наблюдается зона опорного давления, где за счет перераспределения напряжений от выработки и зоны разгрузки значения напряжений выше, чем значения напряжений в нетронутом массиве. Далее следует зона со значениями напряжений, равными их значениям в нетронутом массиве. Поэтому, чем меньше зона разгрузки, тем ближе к контуру выработки будет зона опорного давления. То есть на контур выработки будут выходить самые максимальные напряжения. Вот этого при проектировании необходимо избегать.

Увеличивать зону разгрузки можно только за счет создания условий для развития деформаций на контуре выработки, то есть как бы за счет увеличения податливости заполнителя в тектоническом нарушении, если рассматривать нарушение как аналогию выработке.

Здесь проектировщику нужно пройти между Сциллой и Харибдой. С одной стороны, он должен сохранить необходимое для работ сечение выработки, с другой – сделать контур выработки податливым с точки зрения способности его к деформации.

Интересен опыт поиска таких решений методом проб и ошибок на Таштагольском руднике. После нескольких разрушений выработок было принято направление на применение монолитной бетонной крепи, и это решение не помогло: крепь разрушалась с еще большей динамикой. Применение железобетонной крепи также оказалось непродуктивным, крепь продолжала разрушаться.

Тогда попробовали использовать комбинированную крепь: во временную крепь из податливых трехзвенных арок из спецпрофиля (СВП 27) вписали монолитную бетонную крепь. Но и эта конструкция рушалась, а ее восстановление усложнялось тем, что приходилось убирать груз вперемешку с бетоном и металлическими арками. Тогда была выбрана конструкция крепи из монолитного бетона с податливыми элементами из деревянных брусьев, установленных в замке и в пяте свода выработки. Но податливые элементы из деревянного бруса толщиной 100 мм превращались в процессе эксплуатации практически в щепки, и крепь в конечном итоге разрушалась.

Испробовав все вышеперечисленные варианты, специалисты пришли к выводу, что сдерживать горное давление бесполезно, и крепь в этих условиях должна быть не несущей, а поддерживающей – для сохранения необходимого сечения выработки. Была разработана принципиально новая конструкция с каркасом из монолитного бетона. Закрепное пространство на величину возможных деформаций контура выработки заполнялось податливым материалом – пено-бетонным заполнителем, пено-бетонными блоками, деревянной клеткой и др. Последующая эксплуатация показала, что такая конструкция крепи может работать.

Для того, чтобы правильно определиться с параметрами и конструкцией крепи выработок, проектировщику необходимо знать объективную характеристику напряженно-деформированного состояния массива вне зоны влияния и в зоне влияния очистных работ на проектируемом участке, а именно:

- коэффициент концентрации напряжений,

- направление вектора действия главных напряжений,

- упругие и полные относительные деформации горных пород на контуре выработок.

При проектировании в расчетах параметров крепей по методике, изложенной в СП 91.13330.2012, зачастую не обращают внимания на коэффициент, учитывающий отличие фактического напряженного состояния массива горных пород от среднего расчетного. Он принимается равным единице, а ведь это практически коэффициент концентрации напряжений в массиве, и именно он определяет значения смещений на контуре поперечного сечения выработки за весь срок ее эксплуатации без крепи, а также на коэффициент воздействия других выработок, который определяет воздействие напряжений, концентрирующихся на сопряжениях выработок, что также отражено в нормативных требованиях (приложение Е СП 91.13330.2012). Это приводит к ошибочному выбору параметров крепи и может в конечном итоге стать причиной возникновения аварийной ситуации. Поэтому к данному расчету следует подходить очень ответственно.

Нельзя располагать выработки бортом поперек действия главных напряжений.

В последнее время было разработано множество приборов и методик, позволяющих в той или иной степени судить о характере изменения во времени напряженного состояния массива, для определения на практике действующих в нем нагрузок.

В качестве регионального метода прогноза наиболее распространен сейсмологический метод на основе сейсмостанции. Базовым локальным методом является метод дискования керна, основанный на делении керна на диски при его выбуривании в напряженных породах. Кроме этого, сегодня практикуется применение целого ряда других, более простых локальных методов прогноза: электрометрический, дипольного электромагнитного профилирования, сейсмоакустический, МГД (многоточечный гидравлический датчик), глубинных реперов, частичной и полной разгрузки (метод Хаста), тензометрический, ИЭМИ (импульсное электромагнитное излучение) и др.

В настоящее время автоматизированные станции для определения и контроля напряжений в массиве базируются на замере деформаций пород в контрольных скважинах или фиксируют сейсмоакустические волны, возникающие при трещинообразовании. С помощью таких станций определяют изменение напряжения в породах во времени.

Таким образом, в настоящее время в руках проектировщика имеется целый комплекс инструментов, позволяющих спроектировать вполне безопасную и эффективную технологию разработки месторождений, склонных и опасных по горным ударам. Необходимо только научиться правильно пользоваться этими инструментами и понимать, что задача предотвращения горных ударов не может быть сведена к использованию одного уникального способа, но должна решаться за счет использования комплекса мер, принимаемых на стадиях проектирования, подготовки и отработки месторождений.

Исходя из вышесказанного, нужно осознавать: экономия при проектировании на работах по прогнозу и предупреждению горных ударов является грубейшей ошибкой. Как показывает практика, она приводит не только к значительным эксплуатационным затратам и снижению интенсивности производства, но и к человеческим жертвам, а этому нет и не может быть оправдания.

3. Баклашов И.В., Картозия Б.А., Шашенко А.Н. Геомеханика учебник для вузов: в 2х т. Т.2: Геомеханические процессы. - М.: Изд-во МГГУ, 2008.

1 Краткая геологическая характеристика шахтного поля.……………………. 4
2 Обоснование и принятие варианта столбовой системы разработки,
её параметров и комплекса оборудования для лавы .…………………… 12
3 Расчет механизированной крепи .………………………………………. 20
4 Расчет достаточности водозащитной толщи пород для безопасной
отработкишахтного поля …………………………………. …….. 23
5 Технология очистных работ ……………………………………………. 24
6 Организация работ в очистном забое ………………………………….… 29
7 Участковый транспорт руды ……………………………………………. 31
8 Расчет производительности очистного забоя ………………………..….. 32
Заключение …………………………………………………………………. 35
Список использованных источников ………………………………………. 361 Краткая геологическая характеристика шахтного поля

Шахтное поле 4 Рудоуправления расположено в юго-восточной части Старобинского месторождения калийных солей. На западе оно граничит с шахтными полями 1 и 3 Рудоуправлений, на востоке – примыкает к предварительно разведанным запасам Нежинского участка, на севере – ограничено границей горного отвода, а на юге - границей выклинивания Третьегокалийного горизонта. Площадь горного отвода составляет 240кв. км.
В геологическом строении шахтного поля принимают участие породы кристаллического фундамента и осадочного чехла. Первые, по данным геолого-геофизических исследований, залегают на глубинах 2000-3000 м и представлены гранитами, диоритами и разными по составу гнейсами.
В пределах шахтного поля наиболее древними отложениямиосадочного чехла являются породы данково-лебедянского горизонта фаменского яруса верхнего девона. По литологическому составу горизонт делится на три свиты: доломитово-ангидритовую (подсолевую), соленосную и глинисто-мергелистую (надсолевую). Подсолевая свита представлена в основном доломитами и доломитизированными известняками с отдельными маломощными прослоями ангидритов и гипсов, глин,песчаников, алевролитов. Залегает она на глубине 650 - 1300 м. Мощность ее 80-100 м.
На подсолевых отложениях залегает соленосная свита. Поверхность ее имеет сложную гипсометрию и испытывает общее северо-восточное погружение, на фоне которого встречается множество локальных поднятий и понижений. Глубина залегания свиты колеблется от 360-425 м ( на западе и юге), до 555-585 м (севере и северо-востоке).Мощность свиты колеблется от 200 м до 900 м ( на северо-востоке). Соленосная свита представлена чередованием выдержанных пластов каменной соли, межсолевых глинисто-карбонатных пород. В центральной части выделяется до 22 соляных пластов, мощность которых колеблется от 2 до 52 м. Соленасыщенность свиты составляет 64-67%. В восточной части шахтного поля одновременно с увеличением мощности соленосной свитыувеличивается количество соляных пластов. В этом же направлении повышается соленасыщенность и калиеносность свиты. К отдельным соляным пластам указанной площади приурочены 4 основных калийных горизонта, а у северо-восточной границы появляются новые ( промежуточные) калийные горизонты.
Соленосная толща повсеместно перекрыта надсолевой глинисто-мергелистой свитой, глубина залегания кровликоторой колеблется от 105 до 195 м ( скв.№118 и №226), а мощность - от 242 до 445 м ( скв.№224 и №163). Свита сложена разными по составу мергелями и аргиллитоподобными глинами.
Юрские отложения представлены песчано-глинистыми породами, глубина залегания которых варьирует от 114 м ( скв.162 и 306) до 157 м ( скв. 191) средняя мощность - около 15 м. Они перекрываются мезо-кайнозойскимиотложениями, суммарная мощность которых составляет 40-140 м. Отложения кайнозоя представлены различными по составу песками, глинами, суглинками, супесями.
Тектоника Старобинского месторождения изучена еще недостаточно. Основные же особенности структурно-тектонического строения шахтного поля Четвертого Рудоуправления сводятся к нижеследующему.
Территориально шахтное поле 4.

Рис. 1. Схема к расчету поперечного сечения выработки прямоугольно сводчатой формы при использовании оборудования на пневмоколесном ходу Определяем ширину выработки в свету В. Так как в выработке предусмотрено постоянное нахождение людей, то ее ширина определяется по формуле (скорость машины >10 км/ч): Т.к. речь идет о высоте движущегося самоходного вагона, то необходимо учитывать значение… Читать ещё >

Подземные горные работы ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Задание Вариант № 13

1. Оборудование — самоходный вагон ВС-20Э.

2. Толщина крепи — ?=40 мм.

3. Постоянное нахождение людей предусмотрено.

4. Коэффициент крепости пород f=10.

5. Интенсивность движения — до 100 машин в сутки.

6. Свод коробовый.

7. Размеры машины — ширина d=2900, высота h=2000.

8. Скорость движения машины — V=13 км/ч.

9. Ширина покрышки машины — С=430 мм.

10. Взрывчатое вещество — гранулит АС-4.

11. Длина выработки — L=550 м.

12. Срок проведения выработки — t_м=3 месяца.

13. Число рабочих дней в месяце — t_р=25 дней.

14. Коэффициент структуры породы — f₀=30%.

15. Количество рабочих смен в сутки — 4 смены.

16. Число циклов за смену — 1 цикл.

Целью данного курсового проекта является изучение методики расчета поперечного сечения горизонтальной выработки, ее шпурового комплекса зарядов, а также овладение навыками теоретического проведения горизонтальной выработки буровзрывным способом в шахтах и рудниках не опасных по газу и пыли.

Также в ходе выполнения курсового проекта изучаются зависимости основных расчетных величин горизонтальной выработки, определяются размеры поперечного сечения, рассчитываются параметры шпурового комплекта зарядов.

Рассматривается одна из наиболее распространенных в горной промышленности форм поперечного сечения горизонтальных выработок — прямоугольно-сводчатая. При расчете параметров выработки учитывается наличие самоходного оборудования на пневмоколёсном ходу.

При проведении горизонтальных выработках применяют различные способы производства работ, определяемые физико-механическими свойствами горных пород, размерами поперечного сечения выработки, сроком службы и назначением этих выработок.

В данном случае проведение горизонтальной выработки производится по однородным крепким породам буровзрывным способом.

Немаловажным фактором является ознакомление с одним из основных документов на производство взрывных работ при проведении подземных выработок — паспортом буровзрывных работ, а также его выполнение.

Паспорт буровзрывных работ включает: схему расположения шпуров в трех проекциях с указанием номеров шпуров и расстояний между ними; схему конструкции заряда; таблицу к схеме, которая содержит данные о длинах и углах наклона шпуров, массе зарядов в каждом шпуре и очерёдности их взрывания; таблицу технико-экономических показателей с указанием сечения выработки, крепости породы; наименование и число бурильных машин, тип и расход взрывчатого вещества и др.

Расчет проведения горизонтальной выработки буровзрывным способом

1. Определение размеров поперечного сечения горизонтальной выработки.

мм где а=1200 мм — Минимальный зазор со стороны прохода людей наиболее выступающей частью транспортного средства и стенкой выработки, мм;

в=500 мм — минимальный зазор с противоположной стороны прохода людей между наиболее выступающей частью транспортного средства и стенкой выработки, мм;

А — ширина проезжей части машины, мм;

мм где d — ширина машины, мм;

с — ширина профиля покрышки, мм;

v — скорость движения машины, км/ч.

мм Определяем ширину выработки вчерне В₁:

мм Определяем высоту свода выработки h₀ (коробовый свод, f?12):

мм Определяем высоту вертикальной стенки от почвы выработки h₁:

Так как высота машины по технической характеристики h>1800 мм, то h₁ принимаем равной высоте машины h.

h₁=h=2000 мм Определяем высоту выработки в свету H:

мм Определяем высоту выработки вчерне H₀:

мм Определяем радиус осевой дуги свода R (коробовый свод, f?12):

мм Определяем радиус боковой дуги коробового свода r (f?12):

мм Проверяем соблюдается ли минимальный зазор e?500 мм над головой водителя:

мм где h — наибольшая высота движущейся машины, мм.

Т.к. речь идет о высоте движущегося самоходного вагона, то необходимо учитывать значение 400 мм, т.к. голова водителя будет выступать над кузовом машины, и тогда высота движущегося самоходного вагона будет составлять h+400 мм (где h — высота самоходного вагона по технической характеристике, мм): h=2000+400=2400 мм.

Т.к. в выработке предусмотрено постоянное нахождение людей, то (f?12)

мм Минимальный зазор соблюдается.

Определяем площадь поперечного сечения выработки в свету S_св (коробовый свод, f?12):

Определяем площадь поперечного сечения выработки вчерне S_ч (коробовый свод, f?12):

буровзрывный шахта рудник выработка

2. Расчет параметров шпурового комплекта зарядов для проведения горной выработки

Определяем удельный расход взрывчатого вещества q:

где, кг/м 3 — удельный расход взрывчатого вещества при стандартных условиях, кг/м 3

f — коэффициент крепости породы;

— коэффициент работоспособности взрывчатого вещества (где А_вв — работоспособность применяемого взрывчатого вещества, см 3 ; для гранулита АС-4 — 410 см 3 )

m — коэффициент, учитывающий диаметр патрона;

S_ч — площадь поперечного сечения выработки вчерне, м 2 ;

f₀ — коэффициент структуры породы

— коэффициент зажима породы, при одной обнаженной поверхности забоя выработки.

Определяем глубину шпуров :

м где L — длина выработки, м;

t_p — число рабочих дней в месяце;

t_м — срок проведения выработки, мес;

n_см — число рабочих смен в сутки;

n_ц — число циклов в смену;

=0,87 — коэффициент использования шпура.

м Определяем число заряжаемых шпуров в забое на одну заходку N:

где d=0,042 — диаметр шпура, м;

К_з=0,75 — коэффициент заполнения шпуров;

? — плотность заряжания, кг/м 3 ; для гранулита АС-4 — 850 см 3

Окончательно N принимаем по их расположению в забое.

Определяем число компенсационных шпуров N₀

где, см 3 — объем компенсационного шпура.

9,35 — масштабный коэффициент.

шпура Расстояние между центрами компенсационного и заряжаемого шпуров: а=140 мм.

Определяем линию наименьшего сопротивления W, расстояние от вруба до вспомогательных шпуров и расстояние между оконтуривающими шпурами:

м где, кг/м — вместимость 1 м шпура, кг/м.

м Расстояние между врубом и вспомогательными шпурами выбираем по таблице

Расстояние между врубом и вспомогательными шпурами, м (при А_вв?400 см 3 )

Формы динамического проявления горного давления

Отдельно – внезапные выбросы пород и газа – газодинамические явления.

Формы динамических проявлений горного давления.

Горные удары часто случаются в сближенных пластах при ведении горных работ по одному из них.

Горные удары происходят также и в очистных забоях.

Явление горного удара. Методы борьбы с проявлениями горного удара

К ЕСТЕСТВЕННЫМ ПРИЧИНАМ ОТНОСЯТ:

- высокое естественное поле напряжений, обусловленное тектоническими силами;

- наличие концентрации напряжений вблизи разрывных нарушений;

К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЧИНАМ, ТО ЕСТЬ ВОЗНИКАЮЩИМ В РЕЗУЛЬТАТЕ ГОРНЫХ РАБОТ, ОТНОСЯТ:

- задержка во времени процесса сдвижения горных пород до поверхности под влиянием очистных работ.

Все это необходимо учитывать перед проектированием подземных горных работ.

- коэффициент концентрации напряжений,

- направление вектора действия главных напряжений,

- упругие и полные относительные деформации горных пород на контуре выработок.

Нельзя располагать выработки бортом поперек действия главных напряжений.

Проблема механизации и автоматизации угольной промышленности характеризуется исключительно сложными условиями труда человека и эксплуатации горных машин. Стесненность и непрерывность перемещения рабочего места, запыленность и взрывоопасность рудничной атмосферы, возможность динамических форм проявлений горного давления, нарушенность месторождений, разнообразие углов падения и мощности угольных пластов, неоднородность физико-механических свойств углей и горных пород - вот перечень только самых основных факторов, которые необходимо учитывать, начиная с проектирования и заканчивая выбором и обеспечением эффективной и безопасной эксплуатации горных машин и оборудования.

Содержание работы

Введение
1 Горно-геологическая характеристика пласта
2 Выбор системы разработки и способа управления кровлей
3 Выбор основного оборудования
4 Выбор механизированной крепи
4.1 Проверка крепи на несущую способность
4.2 Определение типоразмера крепи
4.3 Расчет количества секций
5 Выбор выемочной машины
5.1 Расчет скорости подачи очистного комбайна
5.1.1 Определение скорости подачи комбайна по мощности двигателя привода исполнительного органа
5.1.2 Определение скорости подачи комбайна по вылету резца
5.1.3 Определение скорости подачи комбайна по газовому фактору
5.1.4 Определение скорости подачи комбайна по производительности конвейера
5.2 Расчет производительности очистного комбайна
5.3 Определение суточной нагрузки на забой
5.4Проверка производительности комбайна по скорости крепления
6 Выбор забойного конвейера
6.1Определение числа двигателей, установленных на конвейер
7 Проверка комплекса по газовому фактору
8 Увязка конструктивных и режимных параметров функциональных машин
9 Обоснование выбора вспомогательного оборудования
10 Организация работ в отчистном забое
Вывод
Список литературы

Файлы: 1 файл

мой курсовик.doc

Введение

Одним из важнейших направлений технического прогресса в горной промышленности является комплексная механизация очистных работ.

Специфические условия эксплуатации горных машин определяют и специфические требования к горным машинам, среди которых наиболее важными являются: соответствие габаритов машин размерам рабочего пространства и возможность их свободного перемещения в забое; возможность разборки машины на транспортабельные сборочные единицы; обтекаемость корпуса; достаточный запас прочности; высокая устойчивость; наличие в конструкциях средств, предохраняющих машину от движения вниз под действием собственного веса, возможность нормальной смазки и доступ ко всем элементам с целью их технического обслуживания. Всем перечисленным требованиям соответствуют горные машины и комплексы третьего поколения.

Комплексная механизация основных процессов и операций комплексами третьего поколения позволила повысить среднесуточную нагрузку на лаву и производительность труда. Увеличилась знерговооруженность очистных комбайнов и забойных конвейеров. Реализовано решение о значительном повышении рабочего сопротивления механизированных крепей за счет увеличения рабочего диаметра гидростоек и их числа в секции крепи, увеличении начального распора и коэффициента затяжки кровли, передвижки секций с подпором кровли, а также о снабжении их гидроуправляемыми консолями с увеличенным усилием поддержания кровли в призабойной зоне. Насосная станция обеспечивает повышение начального распора, что вместе с большим сопротивлением крепи ограничило нежелательно высокое сближение боковых пород, являющееся основной причиной потери целостности непосредственной кровли в зоне работы комбайна.

В связи с увеличением установленной мощности выемочно-доставочного оборудования очистных комплексов реализовано увеличение напряжения силового оборудования.

В курсовом проекте рассматриваются горные машины и оборудование для очистных работ третьего поколения, применяющиеся на шахтах рудника.

Выбор оборудования произведен для конкретных горно-геологических условий, с учетом безопасной и высокопроизводительной работы.

1 Горно-геологическая характеристика пласта

Пласт отрабатывается на глубине . Угол падения пласта 90. Мощность пласта в среднем составляет 2,65, м и изменяется в пределах 2,5-2,8, м.

В средней части пласт содержит прослойка слабого аргиллита (f=) суммарной мощностью и в нижней части прослоек мощностью …м., отделяющий пачку угля мощностью….м.

Пласт представлен блестящим углем крепостью f=… сопротивления угля резанию … кН/м.

Гипсометрия пласта простая, слегка волнистая, но не исключено наличие мульд глубиною до …м. Наличие колчедана …,м. Возможны отжимы угля, поэтому необходимо проводить оборку их по мере образования.

Непосредственная кровля - алевролит средней крепости (f=…) 2 класс устойчивости, мощность изменяется от …м..

Основная кровля пласта - алевролит крупный (f=…), мощностью 9 м.

Почва пласта - алевролит средней крепости (f=…), при размокании склонен к пучению.

Приток воды в забой составит не более …, м3/час.

Природная газоносность пласта составляет 4,0 м3/т.

В тектоническом отношении пласт простой, дизъюнктивных нарушений нет, но не исключено наличие зон повышенной трещиноватости.

2 Выбор системы разработки и способа управления кровлей

Рациональной является такая система разработки пласта, которая обеспечивает высокую безопасность труда, экономическую эффективность, высокую степень механизации и производительности труда.

На основании заданных условий выбираем систему разработки длинными столбами по простиранию.

Система разработки длинными столбами по простиранию характеризуется независимым ведением очистных работ в пределах выемочного поля. На момент начала очистной выемки все подготовительные выработки должны быть проведены на всю длину. Столбовая система разработки имеет преимущества по сравнению с другими системами: предварительное проведение выработок способствует дегазации пласта; заблаговременное проведение подготовительных выработок позволяет детально разведать пласт, что очень важно при применении механизированных комплексов; лучшие условия для проветривания очистных забоев, чтобы утечки воздуха были минимальными.

Управление кровлей – это совокупность мероприятий по регулированию горного давления в рабочем пространстве очистного забоя и прилегающих к нему подготовительных выработок для обеспечения безопасного выполнения производительности процессов. Принимаем способ управления кровлей - полное обрушение.

3 Выбор оборудования

Исходя из горно-геологических условий выбираем основное оборудование: комплексы TAGOR 15/32, комбайны SL300/3, лавные конвейера AFC38 .Технические характеристики оборудования комплекс приведены в таблице 3.1, 3.2, 3.3.

Читайте также: