Специальная часть по шахте Комсамольская

       2 Специальная часть 

       2.1Обоснование необходимости проведения горной выработки, её протяжённость, срок службы 

       Конвейерный штрек предназначен для подготовки и отработки выработки лавы №589.Длина 700м., срок службы 1,5г. 

       2.2Горно-геологические  и горнотехнические условия проведения выработки 

       Вентиляционный  штрек проводиться по простиранию  пласта Ж-1 в западно-восточном направлении.

       Пласт имеет сложное строение. Состоит из 2-4 пачек угля с прослоями аргиллита, мощностью от 0,02м до 0,05м. Пласт выдержанный по мощности, мощность пласта - 2.2м., угол падения – 18˚. Пласт Ж-1 на всём протяжении относится к склонным к самовзрыванию и опасен по взрываемости угольной пыли, метану, зольности угля 38-40%. Крепость пород кровли – 3, почвы – 4, крепость угля – 2. Плотность горных пород – 2,4 т/м³. Породы представлены аргиллитами, тектонических нарушений на площади работ нет. Пластовая вода не дренирована, по этому пласт немного обводнён, приток воды – 0,5 м³/ч. Газообильность – 3,2 м³/мин.

       Проветривание забоя будет осуществляться ВМП  установленным на свежей струе воздуха  в заезде рельсового уклона. Транспортировка  горной массы по конвейерному штреку будет проводится через квершлаг на уклон пласта Ж-2. Доставка крепёжных  материалов и оборудования будет  проводится по рельсовому уклону пласта Ж-2 и по заезду на конвейерный штрек. 

       2.3Обоснование выбора формы поперечного сечения 

       Обоснование формы поперечного сечения выработки  производиться в зависимости  от физико-механических свойств горных пород, назначения и срока службы выработки, материала крепи, размеров её поперечного сечения, величины горного  давления и т.д. Учитывая горное давление со стороны кровли, мощность пласта будет большим, т.к. выбранная выработка производиться под раннее отработанными пластами угля. Выбираем арочную форму сечения выработки, материал крепи – металл, затяжка – дерево пропитанное несгораемым антисептиком, толщина 5 см.

       2.4Определение размеров поперечного сечения выработки.

       

       

       Определение размеров производиться с учётов максимальных размеров транспортных средств, применяемых для транспортировки  горной массы, доставки материалов и оборудования, пропуском необходимого количества воздуха, допустимых зазоров между наружным размером транспортных средств и внутренней стенкой выработки, допустимой ширины прохода для передвижения людей, предусмотренных Правилами безопастности. 

       2.4.1Составление расчётной схемы и определение минимальной ширины выработки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Рисунок 1 - Схема для определения минимальной ширины выработки

       Определяем  минимальную ширину В, мм, на высоте 1,8м от почвы выработки.

                                               B=n + l + c + k + m,                                          (1)

       где n – монтажный зазор между крепью выработки и габаритом ленточного конвейера, мм; (принимаем согласно требований Правил безопасности n=400 мм)

              l – габарит ленточного конвейера типа 1Л-80, мм; (принимаем по технической характеристике ленточного конвейера l=1136 мм)

               c – зазор между габаритом ленточного конвейера и габаритом вагонетки, мм; (принимаем согласно требований Правил безопасности и составляет c=400 мм)

               k – габарит вагонетки, мм; (принимаем по технической характеристике k=1240 мм)

                m – минимальная ширина свободного прохода для людей ,мм; (принимаем согласно требований Правил безопасности m=700 мм)

       B=400 + 1136 + 400 + 1240 + 700=3876 мм.

       Так как металлокрепление МН в результате влияния горного давлении имеет  осадку крепи равную 420мм. на высоте 1.8м. то учитывая этот факт, принимается  минимальная ширина выработки

B=3526 + 420=4296 мм. 

       2.4.2 Выбор типового сечения выработки по альбому и проверка его по скорости движения, воздушной струи. 

       По  значению минимальной ширины выработки  B=4296мм. из альбома типовых сечений выбираем типовое сечение металлокрепи со стандартной шириной В=4500мм. что соответствует металлокрепи МН-13,2.

       Выбранное поперечное сечение проверяем по максимально-допустимой скорости движения воздушной струи

                                                                                               (2)

       

       где Vp – расчётная скорость движения воздуха в выработке, м/с; (определяем из расчётов)

               Vдоп – максимально допустимая скорость движения воздуха в выработке, м/с; (принимаем в соответствии с требованиями правил безопастности)   Vp=8м/с

                                                                                                 (3)

       где Q – количество воздуха, проходящего по выработке, м³/мин; (принимаем по заданию Q=1500 )

             Sсв – площадь поперечного сечения горной выработки в «свету» после осадки, м²; (принимаем из альбома типовых сечений Sсв-8,7 м²)

= 2,3 м/с

2,3≤8

       Условия по проветриванию выполняется и  данное типовое сечение принимаем  окончательно. 

       2.4.3 Техническая характеристика металлокрепи МН-10,7 

       Sпр – площадь поперечного сечения в проходке, м²                           15,9

       Sсв – площадь в свету до осадки, м²                                                      13,2

       P – периметр в свету после осадки, м²                                                   13,6

       S´св – площадь в свету после осадки, м²                                                10,8

       H – после осадки, мм                                                                                2420

       H´ - высота от почвы в свету до осадки, мм                                           3360

       H´´ - после осадки, мм                                                                              2960

       Rв – радиус верхняка, (арки, полуарки) мм                                           2380

       Вв  – ширина верхняка, (арки, полуарки) по хорде, мм                         4040

       Qв – вес (одной арки, полуарки) , кг                                                      107,6

       Rc – радиус стойки, мм                                                                             3670

       

       Hcт – высота стойки, мм                                                                           2885

       Qc – вес одной стойки, кг                                                                          69

       В – ширина по низу крепёжной рамы в свету до осадки, мм                5360

       Vз – объём деревянной затяжки на 1 метр выработки, м²                      0,49

       Qк – вес комплекта крепи из СВП-22, кг                                                 276,9 

       2.5 Расчёт крепи и определение  площадей поперечного сечения  выработки по углю и по породе. 

       Целью расчёта металлокрепи является выбор  и определение максимального  расстояния между крепёжными рамами.

       Тип и несущую способность крепи  выбираем в зависимосьти от площади  поперечного сечения выработки  «в свету» после осадки по таблице  №1 [4]

       При площади поперечного сечения  горной выработки после осадки в «свету», Sсв=10,8, выбираем типоразмер спецпрофиля СВП-22 с несущей способностью одной арки крепи при работе в податчивом режиме 200-220 кН.

       Максимальное  расстояние Lmax, м, между крепёжными рамами определяем по формуле

                                        ,                                                    (4)

       где Р – несущая способность одной  арки, кН (принимаем по таблице №1 [4] Р=200)

              f – коэффициент крепости пород кровли по шкале проффесора М.М. Протодьяконова (принимаем по заданию, f=4)

              а – половина максимальной  ширины выработки в «проходке», м.

                                       ,                                         (5)

       где В – ширина выработки «в свету» по низу крепёжной рамы, м (принимаем  из альбома типовых значений В=5,36)

       

               tкр – толщина крепи, м (принимаем в зависимости от типа выбранного спецпрофиля по таблице №2 [4] tкр=0,11)

                tз – толщина затяжки, перекрываемой обнажённый пролёт между крепёжными рамами, м (принимаем tз=0,05)

                 tн – номированный зазор между затяжкой и контуром поперечного сечения выработки в «проходке»,м (tн=0,02)

       у – плотность пород кровли, т/м² (принимаем по таблице проффесора М.М.Протодьяконова в зависимости от коэффициента крепости у=2,8)

       м 
 

Принимаем стандартное расстояние крепёжной  рамы L=1 м.

       Площади поперечного сечения по углю и  по породе определяем в контуре поперечного  сечения горной выработки в «проходке».

       Определяем  радиус арки в «проходке», мм.

                                   ,                                    (6) 

       Определяем  высоту горной выработки в «проходке», мм.

                                 ,                                      (7) 

       Определяем  ширину выработки по почве в «проходке», мм.

                                                                 (8)

                    

       Определяем  хорду арки в «проходке», мм.

                                                                  (9)

                        

       Определяем  радиус стенок выработки в «проходке», мм.

                                                                      (10) 

       По  полученным размерам строим контур поперечного  сечения в проходке в масштабе 1:50 и наносим пласт угля. 
 
 
 

       

         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Рисунок 2 – Схема для определения площади поперечного сечения по углю

       Определяем  площадь поперечного сечения  по углю; Sy, м².

                                       (11)

       где S△1 – площадь треугольника, м²;

             S△2 – площадь треугольника, м²;

             S△3 – площадь треугольника, м²;