Способы проведения горных выработок реферат

Обновлено: 07.07.2024

В зависимости от физических свойств горных пород, в основном от прочности, назначения, срока службы, от размеров поперечного сечения и протяженности горных выработок применяют различные способы их проведения.
Под способом проведения горной выработки понимают совокупность технологических процессов, выполняемых в определенной последовательности для создания в массиве горных пород полости необходимых размеров и формы и обеспечения ее сохранности на период дальнейшей эксплуатации.
Основным фактором, определяющим сущность способа проведения выработки, является способ разрушения горных пород. На выбор способа проведения выработки оказывают влияние горно-геологические факторы с конечным выходом на технико-экономические показатели.
Главным фактором является прочность горных пород, кроме того, необходимо учитывать угол падения пласта или рудной залежи, мощность пласта или рудной залежи, ее изменчивость по простиранию и падению, наличие геологических нарушений, слоистости и трещиноватости полезного ископаемого и вмещающих пород, обводненности и газоносности массива пород, опасности по динамическим проявлениям горного давления.
В настоящее время применяют в основном два способа проведения горных выработок: буровзрывной и комбайновый.
При буровзрывном способе проведения выработок разрушение породы, а именно отбойку от массива, производят взрывом зарядов ВВ, размещенных на некоторой глубине от поверхности забоя. Эта технология проведения выработки характеризуется как цикличная. При этом под технологией понимают определенный взаимоувязанный во времени и пространстве порядок выполнения основных и вспомогательных работ, процессов.
Основные технологические процессы при проведении выработок — отбойка породы от массива в забое, погрузка и транспортирование отбитой горной массы из забоя, возведение постоянной крепи выработки.
К вспомогательным технологическим процессам при проведении выработки относят возведение временной крепи, проветривание выработки, настилка рельсовых путей, наращивание вентиляционных, водяных, воздушных магистралей, кабелей силовых и связи, устройство водоотводной канавки.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

на тему: Способы проведения открытых горных выработок

по дисциплине: Прикладная геологияВыполнил студент гр.з-213А Иванова З.А.

Проверил: доцент Шмурыгин В.А.

. Типы, назначение и условия проведения открытых горно-разведочных выработок

. Способы проведения открытых горно-разведочных выработок

.1 Технология проведения канав вручную

.2 Технология проведения канав бульдозерами

.3 Технология проведения канав экскаваторами

.4 Технология проведения канав скреперными установками

ВВЕДЕНИЕ Выбор способов проходки открытых горно-разведочных выработок основывается на учёте многих факторов, отражающих специфику разведочных работ. К этим факторам относятся: географические, определяющие местоположение объекта работ, рельеф местности, сезонность работ, доступность (категория дороги, расстояние от базы и др.); горно-геологические - категорию разрабатываемых пород, их свойства, вид полезного ископаемого, глубину наносных отложений и др.; технико-экономические - сроки проведения и объемы проходки, наличие трудовых и материальных ресурсов, наличие и состояние техники и др.

Основными факторами можно считать доступность объекта работ для различных видов транспорта и категорию пород, характеризующую трудность их разработки тем или иным способом.

В настоящее время ручная проходка канав применяется лишь на тех геологических объектах, где по тем или иным причинам невозможно использование других, более прогрессивных способов. 1. ТИПЫ, НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК Открытые горно-разведочные выработки имеют свое определенное назначение. При этом они характеризуются конкретными техническими параметрами и особенностями проведения.

Канавы сооружаются для обнажения из-под рыхлых отложений не только коренных пород или полезных ископаемых, но и при подготовке запасов по категориям C1, С2, В, А. Траншеи, в отличие от канав, проходят для отбора крупнообъёмных или валовых проб, чаше всего при разведке россыпных месторождений. Особенно велико значение канав в начальной стадии разведки. Они позволяют определять направление и объем дальнейших работ, дают начальное представление о форме рудного тела и качестве полезного ископаемого. Протяженность канав изменяется от нескольких метров до 1 км и более.

По выполняемым задачам и протяженности по полотну канавы делят на две группы: магистральные и прослеживающие. Протяженность магистральных канав от 50 м до нескольких километров, прослеживающих - определяется глубиной залегания и простиранием рудного тела. Магистральные канавы часто проходят прерывистыми с интервалами от 3 (5) до 20 м и более. Такие канавы принято называть пунктирными или пунктирно-магистральными.

Прослеживающие канавы располагаются друг от друга на расстоянии от 20 до 50 м. Направление оси канавы определяется целевым

Горные работы - это работы по проведению, креплению и поддержанию в рабочем состоянии горных выработок, производимые для разведки или добычи полезных ископаемых из недр Земли. По расположению различают:

- открытые горные работы - проводимые под открытым небом;

- подземные - в недрах Земли;

По способу осуществления и применяемым средствамгорные работы подразделяют на:

- машинные (наиболее распространённые; ведутся с помощью горных машин и механизмов;

- буровзрывные (основной вид - взрывание помещённых в предварительно пробурённые скважины, шпуры или горные выработки зарядов взрывчатых веществ);

- геотехнологические (добыча полезных ископаемых подземной возгонкой, выщелачиванием, растворением и выпариванием и т. п.);

- буровые (применяются для добычи нефти, горючих газов, рассолов, растворов минералов и т. д.

По производственному назначениюгорные работы подразделяют на:

- вскрытие месторождения,

- подготовительные (для подготовки вскрытой части месторождения к разработке - разделенииеёна выемочные поля или блоки горными выработками, обеспечивающими транспортировку горных пород, материалов, оборудования, перемещение людей),

- нарезные (для разделения выемочных полей или блоков на выемочные участки нарезными горными выработками);

- очистные, или добычные (для извлечения полезного ископаемого).

Выбор технологии и оборудования для проведения горных работ в выработках зависит как от размеров их поперечных сечений, устанавливаемых в зависимости от назначения выработки, так и от крепости и устойчивости пород.

Так для проходки горизонтальных и наклонных (до 35°) выработок в некрепких породах применяют проходческие комбайны, которые разрушают породу и грузят её в вагонетки или на конвейер. Комбайновый способ проведения выработок является более безопасным и эффективным, чем буровзрывной; при этом почти не нарушается целостность окружающих выработку пород. Для крепких пород наиболее часто используется буровзрывной способ проходки.

Проведение подземных горных выработок ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

1. Выбор формы и определение размеров поперечного сечения штрека

При проведении выработок различают два вида горнопроходческих операций: основные и вспомогательные.

Основными горнопроходческими операциями называются такие, которые выполняются в забое выработки и относятся непосредственно к проходке и креплению выработки.

Вспомогательными называют операции, которые обеспечивают нормальные условия для выполнения основных проходческих операций.

Форма поперечного сечения горизонтальных выработок чаще всего бывает трапециевидная и сводчатая и реже — прямоугольная. На выбор формы поперечного сечения влияют физико-механические свойства горных пород, в том числе и величина горного давления и его направление, сроки службы, род крепёжных материалов.

Площадь поперечного сечения выработки зависит от назначения и габаритов располагаемого в ней оборудования. Различают площади поперечного сечения горизонтальных выработок в свету, вчерне и после проходки. Площадь в свету определяют по размерам выработки до крепи за вычетом площадей, занимаемых балластным слоем и трапом в сечении выработки. Площадь вчерне является проектной площадью в проходке. При определении этой площади, к площади в свету прибавляют площади, которые занимают крепь, балластный слой, трап и затяжка (при рамных крепях установленных вразбежку). Действительная площадь, которая получается в результате проведения выработки, обычно 3−5% и более превышает проектную площадь.

Размеры поперечного сечения (ширина и высоте) откаточных выработок зависит от габаритных размеров откаточных вагонеток и электровозов, от рельсовых путей способа передвижения рабочих по выработкам и количества подаваемого воздуха для проветривания.

Для заданных условий: двух путевая выработка, устойчивые породы, крепость 14. Выбираю выработку прямостенную со сводчатым перекрытием, тип трехцентровой, сплошная набрызг-бетонная крепь.

1. Расчёт размеров выработки по высоте:

1.1. Высота верхнего строения рельсов пути выработки:

Где: hoвысота верхнего строения пути выработки, выбирается с нормами предусматривающими ЕПБ, мм;

h₆ — высота балластового слоя, 90 мм;

п_ш — высота шпального бруса, 120 мм;

h_n — высота подкладки под рельс, 18 мм;

h_p— высота рельсового пути, 120 мм;

1.2. Высота выработки от уровня головок рельс до верхняка (высота подвижного состава):

1.3. Высота прямо стенного участка выработки вчерне:

Где: h₁ — высота прямо стенного участка выработки, 1600 мм;

h_б— высота балластного слоя, выбирается с нормами предусматривающими ЕПБ, 120 мм;

h_n — высота подкладки под рельс, 18 мм;

h_p— высота рельсового пути, 120 мм;

1.4. Высота сводчатого перекрытия в свету:

Где: В — ширина выработки в свету;

1.5. Высота свода в проходке:

Где: Т_кр — толщина крепления набрызгбетоном,

h₃ — высота сводчатого перекрытия в свету, 1265 (мм);

2. Расчёт ширины двух путевой откаточной выработки сводчатой формы:

1) ширина выработки в свету:

Где: В — ширина выработки в свету, мм;

п — зазор между крепью и подвижным составом, 200 (мм);

mсвободный проход для людей, 700(мм);

с — зазор между составами, 200(мм)

2.1. В₁-ширина выработки в проходке:

Где: В — ширина выработки в свету, 3796 (мм);

Т_кр — толщина крепления набрызгбетоном.

3. Площадь сечения выработки в свету:

Где: В — ширина выработки в свету, 3796 (мм);

h₂ — высота стены в свету от балласта, 1417 (мм);

S_св = 3796 * (1778 + 0,26 * 3796) = 10,6 м 2 .

2.2. Площадь выработки вчерне:

S_ч_ep. = 3796 * (1948 + 0,26 * 3796) = 11,4 м 2

Где: Bi — ширина выработки в свету, 3796 (мм);

h₃ — высота стены в черне, 1948 (мм).

2.3. Площадь сечения в проходке:

S_пр = 1,03 * S_чep = 1,03 * 11,4 = 11,7 (м 2 )

Где: S_ч_ep— площадь выработки вчерне 11,4(м)

3. Полученная площадь поперечного сечения выработки в свету проверяется на скорость движения воздушного потока:

V = 14/10,6 = 1,3 м/с.

Где: V — регламентируемая правилами безопасности скорость движения вентиляционной струи по выработке, м/с;

Q_возд— количество воздуха проходящего по выработке, 14 м 3 /с;

S_св— площадь поперечного сечения выработки в свету, 10,6 м 2 ;

Так как V =1,3 м/с, то 0,25 V > 8,0 удовлетворяет требованиям ЕПБ, следовательно, данное сечение рассчитано, верно.

4. Радиус малой дуги свода, мм.

r = 0,262 * 3796 = 995 мм

5. Радиус большой дуги свода, мм.

R = 0,692 * 3796 = 2627 мм

Рассчитываем площадь сечения водоотливной канавки

1. Принимаем высоту и ширину канавки

2. Площадь сечения водоотливной канавки

2. Выбор и описание технологической схемы проведения штрека откаточного

При поведении горизонтальных выработок могут применяться различные способы производства работ, определяемые свойствами горных пород, размерами поперечного сечения и назначением этих выработок. Проведение выработок в обычных условиях, в зависимости от свойств пересекаемых пород, может быть подразделено на:

Проведение выработок в однородных породах, когда забой выработки всем своим сечением проходит по однородной массе.

Проведение выработок в неоднородных породах, по своим физико-механическим свойствам горных пород.

В первом случае характерно проведение штрека по пустым породам. Все проходческие операции производятся последовательно по всей поверхности забоя, и выработка продвигается по всему сечению полной плоскостью забоя.

Во втором случае наиболее характерно проведение штреков по жиле или пласту полезного ископаемого с подрывкой боковых пород и с учётом физико-механических свойств в данном случае: плотность пород = 3,4 т/м 3 , устойчивость пород — средняя.

При проведении выработок различают два вида горнопроходческих операций: основные и вспомогательные.

Основными горнопроходческими операциями называются те, которые выполняются в забое выработки и относятся непосредственно к проходке и креплению выработки.

Вспомогательными называются операции, которые обеспечивают нормальные условия для выполнения основных проходческих работ.

2.1 Цикл проходки штрека

Основными процессами проходческого цикла является бурение шпуров, заряжание их и взрывание, проветривание и приведение забоя в безопасное состояние, погрузка породы, возведение постоянной крепи. Одновременно с основными процессами выполняются и вспомогательные. После взрывания шпуров и проветривания забоя, проходчики обирают и обстукивают бока выработки с помощью специальных оборников до необходимого поперечного сечения выработки. Погрузка породы осуществляется при помощи погрузочной машины в вагонетки. Откатка гружёных вагонеток производится при помощи контактного электровоза. Вентиляция выработки осуществляется при помощи вентиляторов местного проветривания. При проходке горизонтальных применяются временные и постоянные рельсовые пути. Временные рельсы стелются только на время проведения выработки, затем бригада слесарей укладывает постоянные рельсовые пути. Для стока руды сооружают водоотливные канавки, отставание канавки от забоя по ЕПБ не более 80 м. Канавку проводят со стороны прохода людей, сверху (над ней) сооружают трапы. Для подвода сжатого воздуха, воды и электроэнергии применяются трубы и кабели. Их стараются проводить с противоположной стороны прохода людей, или таким образом, чтобы они не мешали передвижению по выработке ни рабочим, ни рудничным локомотивам. Способы проведения горных выработок зависят от устойчивости пересекаемых горных пород и их обводнённости. Различают обычные и специальные способы их проведения. Способ, который применяется при проведении выработок в породах достаточно устойчивых и средней устойчивости, допускающих обнажения кровли и стенок выработки на относительно длительный срок, без применения специальных видов крепи и специальных средств по борьбе с поступающей водой, называются обычными.

К специальному способу относится проведение горной выработки в сложных горно-геологических условиях (плывуны, сильно обводнённые неуст. породы).

Под технологической схемой проведения горной выработки подразумеваются способы и последовательность работ по выемке породы и возведению временной или постоянной крепи.

На выбор той или иной технологической схемы проведения горной выработки оказывают влияние многие факторы. Основными из них являются: физико-механические свойства пересекаемых выработкой пород, способ выемки пород или полезного ископаемого, форма забоя выработки (сплошной, уступный), схема расположения подрывки пород и схема расположения раскопки, последовательность по выемке породы и возведению временной крепи и др. Свойства пересекаемых пород, также как и размеры поперечного сечения, определяют тот или иной вид горных работ для проведения выработки, а следовательно, и схему организации работ, выбор механизмов и машин. В данном курсовом проекте применён обычный способ строительства горизонтальной выработки (откаточного штрека). В однородных породах с коэффициентом крепости 10 применяется следующая схема строительства, — выемка породы производится сплошным забоем при помощи буро — взрывных работ и механизированной погрузки породы.

2.2 Сущность способа строительства горизонтальной выработки

По забою бурятся шпуры в определённом порядке (согласно паспорту БВР, в зависимости от крепости и вязкости породы). Затем производится заряжание шпуров и их инициирование (согласно паспорту БВР). После проветривания забой приводят в безопасное состояние, производят настилку рельсовых путей. Следующим этапом: отбитую горную массу убирают их забоя, и цикл работ повторяется заново.

Бурение шпуров является самым трудоёмким процессом цикла, поэтому при проведении выработок этот процесс определяет продолжительность всего цикла. Продолжительность бурения шпуров зависит от крепости пород, типа бурильной машины и способа её установки в забое, применяемого вида энергии и других факторов. Для бурения шпуров наибольшее распространение получили машины ударно-поворотного действия ПП -50 В. Электродетонатор: ЭДКЗ, взрывчатое вещество — аммонит № 6ЖВ.

Для проветривания забоя, длиной 500 метров будет использоваться нагнетающий метод проветривания будем использовать вентилятор нагнетающего действия ВМ — 6 м.

Погрузка породы будет производиться машиной типа ПНБ3 в вагонетки ВГ-4,0 и откатываться электровозом 14Кp.

Крепление набрызгбетон возводится после полной проходки штрека, другой бригадой крепильщиков.

3. Выбор проходческого оборудования и его техническая характеристика

Технологическая схема проведения выработки выбирается в зависимости от горно-геологических и горнотехнических факторов.

Проектируемая выработка проводится по породе с коэффициентом крепости 10. При этих условиях предпочтителен буровзрывной способ проходки.

Горнотехнические факторы включают в себя: площадь поперечного сечения выработки, её протяжённость, срок службы, скорость проведения, способ доставки горной массы, материалов и оборудования, конструкцию крепи, и, при необходимости способ охраны выработки.

Исходя из заданных условий, выбираем арочную сводчатую форму выработки с набрызг-бетонной крепью.

Для бурения шпуров наибольшее распространение получили переносные перфораторы, поэтому в качестве бурильной машины принимаем переносной перфоратор ПП50 В. Отделение породы от массива производится с помощью взрывных работ. Для взрывных работ выбираем тип взрывчатого вещества — аммонит № 6ЖВ, тип электродетонаторов — ЭДКЗ и тип взрывного прибора — КВП — 1/100М. способ взрывания электрический.

Погрузка породы осуществляется при помощи погрузочной машины типа ПНБ3 в вагонетки ВГ — 4,0. откатка гружёных вагонеток производится при помощи контактного электровоза 14Кp. Вентиляция в выработке осуществляется при помощи вентилятора местного проветривания ВМ — 6 М.

Читайте также: