Проведение квершлага

Федеральное агентство по образованию РФ 

Муниципальное образовательное учреждение 

Уральский государственный горный университет 
 
 
 
 
 

Кафедра шахтного и подземного строительства 
 

Курсовой  проект 

по дисциплине: «Строительство и реконструкция» 

на тему: «Проведение квершлага» 

Д.0904.130404.021.КП 
 
 
 
 
 

Руководитель:                                                                                   доц. Лещуков Н.Н. 

Выполнил студент  группы РРМ-07:                                               Владимиров М.

                                              
 
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Екатеринбург

2010 г

Содержание

Исходные данные ……………………………………………………………………...3

1. Выбор типа  крепи и определение ее прочных  размеров …………………………4

     1.1. Общие положения ………………………………………………………….4

     1.2. Выбор формы и размеров поперечного сечения выработки …………….4

     1.3. Проверка устойчивости незакрепленной  горной выработки ……………5

     1.4. Определение нагрузок на крепь …………………………………………...6

     1.5. Расчет анкерной крепи ……………………………………………………..7

2. Способы и  схемы строительства горизонтальных и наклонных выработок ……8

      2.1. Общие положения ………………………………………………………….8

3. Буровзрывной  комплекс работ ……………………………………………………..9

      3.1. Общие положения ………………………………………………………….9

     3.2. Определение параметров взрывных работ ……………………………….9

            3.2.1. Выбор взрывчатых материалов …………………………………..9

            3.2.2. Выбор типа вруба и глубины шпуров ……………………………9

            3.2.3. Выбор конструкции и параметров вруба ………………………..10

            3.2.4. Определение удельного заряда ВВ ………………………………10

            3.2.5. Выбор диаметра шпура …………………………………………...11

            3.2.6. Определение количества шпуров ………………………………...12

            3.2.7. Определение расхода ВМ …………………………………………13

      3.3. Расчет электровзрывной сети ……………………………………………...13

      3.4. Выбор бурового оборудования  ……………………………………………14

4. Погрузка и транспорт горной массы ………………………………………………14

      4.1. Общие положения ………………………………………………………….14

      4.2. Выбор типа погрузочной машины  ………………………………………..14

      4.3. Выбор схемы обмена вагонеток …………………………………………..15

5. Возведение  временной и постоянной крепи ………………………………………16

6. Проветривание  тупиковых забоев …………………………………………………16

      6.1. Выбор схемы проветриваний ……………………………………………...16

      6.2. Определение количества воздуха  …………………………………………17

      6.3. Выбор диаметра вентиляционной  трубы …………………………………17

      6.4. Выбор вентилятора ………………………………………………………...19

7. Водоотлив  при проведении выработки ……………………………………………20

8. Освещение  при проведении выработки …………………………………………...21

9. Маркшейдерское  обслуживание горнопроходческих  работ ……………………..22

10 Организация  горнопроходческих работ ………………………………………….22

      10.1. Общие положения ………………………………………………………...22

      10.2. Проектирование цикличной организации  работ ………………………..27

      10.3. Определение состава горнопроходческой  бригады по квалификации ..27

      10.4. Расчет комплексной нормы выработки  ………………………………….28

11. Основные технико-экономические показатели  курсового проекта ……………29

Литература ……………………………………………………………………………...30 
 
 
 
 

Исходные  данные 

Вариант, №: 21 

Тип месторождения: рудное 

Наименование  пород: листвениты 

Коэффициент крепости пород: 12 

Мощность пласта, м: 14 

Угол падения  пород, град.: 50 

Расстояние между  трещинами, м: 1,0-3,0 

Категория шахты  по метану: не опасная  

Производственная мощность шахты, тыс.т/год: 600 

Категория удароопасности: не опасная 

Тип выработки: квершлаг 

Протяженность выработки, м: 650 

Количество воздуха, м /с: 35 

Оборудование, размер колеи: 2 путь ВГ-2,2 900

                                                     

Срок службы выработки, лет: 15 

Глубина расположения, м: 450 

Ожидаемый приток воды, м /ч: 150 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Выбор типа крепи  и определение  ее прочных размеров 

1.1. Общие положения 

      Так как проходка квершлага будет  осуществляться в устойчивых породах ( )  при времени эксплуатации выработки в течение 15 лет, то предварительно принимаем анкерную крепь.

      Применение  выбранного типа крепи позволит механизировать работы по креплению квершлага, ускорить темпы проходки и сравнительно удешевить  стоимость проведения выработки. Также  анкерная крепь обладает высокой ремонтопригодностью.  

1.2. Выбор формы и  размеров поперечного  сечения выработки 

      Выбор формы поперечного сечения производится в зависимости от материала и  конструкции крепи, физико-механических свойств пересекаемых пород, назначение и срока службы выработки.

      Выбираем  сводчатую форму поперечного  сечения выработки (вертикальные стенки и коробовый свод).

      Размеры поперечного сечения выработки  в свету определяем графическим  путем. Для этого необходимо знать габариты транспортных средств (вагонеток, электровозов и конвейеров). Для вагонетки ВГ-2,2, электровоза КТ 14 принимаем максимальные размеры:

      Высота, мм: 1650

      Ширина, мм: 1650 и 1240

      Высота  выработки складывается из высоты верхнего строения рельсового пути, высоты подвижного состава и расстояния от подвижного состава до верхняка крепи.

      Принимаем тип рельсов Р38 со следующими характеристиками:

      Высота, мм: 135

      Ширина  подошвы, мм: 114

              головки, мм: 68

      Толщина шейки, мм: 13

      Теоретическая масса одного метра, кг: 38,4

      Шпалы принимаем деревянные, длинной 1500 мм, толщиной 150 мм, укладывая на расстоянии 1000 мм друг от друга.

      Минимально  допустимая ширина выработки складывается из габарита транспорта и минимальных  зазоров между крепью и оборудованием. Согласно правил безопасности:

      Зазор между крепью и кромкой габарита подвижного состава со стороны прохода людей (с учетом навески труб), мм: 700

      Зазор между электровозом и крепью, мм: 250

      Зазор между составами, мм: 200

      Перечисленные зазоры должны соблюдаться на высоте не менее 1800 мм плюс 200 мм высота трапа. 
 

      

      

      Минимально допустимая ширина выработки в свету: 

 мм 

      Площадь поперечного сечения  в свету: 

 м , 

где: - ширина выработки; - высота вертикальной стенки. 

      Полученную  площадь поперечного  сечения выработки  в свету проверяем  на скорость движения вентиляционной струи: 

, 

где: - максимально допустимая скорость движения воздушной струи, м/с; - минимально допустимая скорость движения воздушной струи, м/с; - количество воздуха, проходящего по выработке, м /с. 

 

 

1.3. Проверка устойчивости  незакрепленной горной  выработки 

     Устойчивость незакреплённых горных выработок может быть установлена приближенно, исходя из системы балльных оценок, разработанной Бенявским- Денкхаузеном:

Крепость породы ( =12): 12 баллов

Выход керна (100%): 20 баллов

Расстояние между трещинами (1,0-3,0 м): 25 баллов

Ширина трещин менее 1мм. Стенки твердые: 12 баллов

Вода по умеренным напором: 4 балла

Падение и простирание трещин: 0 баллов 

S = 12+20+25+12+4- 0 = 93 баллов 

Время стояния незакреплённой горной выработки: 10 лет Предельный пролёт: 5 метра. 
 
 
 

1.4. Определение нагрузок на крепь 

      Т. к. заданная глубина залегания 450 м и = 12, то нагрузки на крепь, рассчитываем по гипотезе свода естественного равновесия. При проходке выработки в кровле по плоскостям ослабления (трещинам) образуется зона обрушения в виде свода.  

      Размер зоны обрушения зависит от напряженного состояния и структуры массива горных пород и определяется эмпирической зависимостью: 

,

где: - размер зоны разрушенных пород в кровле выработки, м;   м - половина ширины выработки; - интенсивность трещиноватости, 1/м. Принимаем 1 на 1м; - отношение главных нормальных напряжений горизонтальных и вертикальных, действующих в массиве горных пород. 

 мПа