Расчет прочных размеров горной крепи

Набрызг-бетонная смесь изготавливается из цемента марок 300-500, песка и заполнителя (щебня) крупностью не более 25 мм. Состав смеси 1:2:2. в качестве ускоряющих твердение добавок в состав смеси вводят тонкомолотый алюминистый спек (2-5 % от массы цемента).

Для нанесения набрызг-бетонной смеси на стенки выработки используются роторные бетономашины БМ или шнековые бетономашины ТП. на базе двухкамерной машины БМ-60 создан комплекс оборудования «Монолиьт-1», в состав которой входят вагонетки с лобовой разгрузкой (при помощи опрокида), ленточный перегружатель, гидроцестерна и смеситель с соплом. Техническая характеристика комплекса:

Производительность по бетону, м3/ч	2,4
Суммарная мощность установленных двигателей ,кВт	6,2
Габариты, мм
Длина	10000
Высота в рабочем положении	2350
Масса, кг	4000

 

Расчета параметров набрызг-бетонной крепи производим в следующем порядке.

1. Марка цемента – 400, расчетное сопротивление набрызг-бетона растяжению - мПа, крупность фракции заполнителя – 20 мм, состав бетонной смеси – цемент, песок, заполнитель.

2. Коэффициент внутреннего трения пород

3. Высота свода естественного равновесия

, м

 - полупролет выработки, т.е. половина ширины выработки по своду.

, м

4. Интенсивность нормативной нагрузки

, Па

где  - высота свода естественного равновесия, м = 1,4

 - высота свода выработки, м = 0,49

 - плотность породы, кг/м³ = 2250

, Па

5. Минимальная толщина слоя набрызг-бетона при отсутствии запаса устойчивости в кровле выработки (при n_кр > 1)

, см

где  - коэффициент перегрузки от горного давления – 1,2

 - коэффициент условий работы – 0,8

, см

 

 

6. Расход бетонной смеси на крепление 1 м² выработки

, м³

где  - периметр поперечного сечения выработки, м – 8,19

, м³

7. Площадь закрепляемой поверхности

, м²/цикл

, м²/цикл

 

Уборка породы

Для уборки породы мы применяем породопогрузочную машину ППН-2, технические характеристики которой приведены выше. Для откатки разрушенной породы применяем рудничные вагонетки типа ВГ-1.6, технические характеристики которой так же приведены выше. Далее приводится расчет производительности породопогрузочной машины.

Порода убирается с помощью перегружателя, следовательно операции по обмену вагонеток в процессе погрузки породы нет. К месту разгрузки вагонетки отбуксируются электровозом.

Коэффициент разрыхления породы

Объем породы, подлежащей уборке в цикле

, м³

, м³

Эксплуатационная производительность породопогрузочной машины

, м³/час

где  = коэффициент, учитывающий крупность кусков породы и её физико-механические свойства = 1

 = техническая производительность породопогрузочной машины, м³/мин = 1

 = удельные затраты времени на вспомогательные операции, мин/м³ = 1,5

l = среднее расстояние от места погрузки до места обмена вагонеток, м = нет (так как используется перегружатель, данным параметром можно пренебречь)

 = скорость обмена вагонеток, м/мин = нет (так как используется перегружатель, данным параметром можно пренебречь)

 = объем кузова вагонетки, м³ = 0,8

 = коэффициент заполнения вагонетки = 0,9

= число вагонеток под погрузкой – для перегружателя это значение вычисляется как отношение длины перегружателя к длине вагонетки = 8,21

, м³/час

Продолжительность уборки в цикле

, ч

где  = затраты времени на выполнение подготовительно-заключительных операций при погрузке породы, ч – 0,5

, ч

 

Организация работ

График организации работ составляется исходя из заданной скорости проведения горной выработки и принятых при определении глубины шпуров количества смен в сутки и циклов в смену. Разработка графика организации работ производится в следующей последовательности.

 

Определяются объемы по каждому виду работ в цикле.

По бурению шпуров

 

где суммарная длина шпуров, которые необходимо пробурит для выполнения взрывных работ.

 

, м

 

по заряжанию шпуров

, м

 

по уборке породы

, м³

 

по креплению горной выработки

, м²/цикл

 

настилка рельсовых путей

, м

 

навеска прорезиненных вентиляционных труб

, м

, м

 

навеска труб для воды и сжатого воздуха

, м

, м

 

сооружение водосточной канавки

, м³/цикл

, м³/цикл

 

№ п/п	Операция цикла	Номер табл. по ЕНВ	Номер нормы	Един. измерения	Норма по ЕНВ	Поправочные коэфф.	Норма	Трудоемкость
1	Бурение шпуров	39	В7	Чел*ч/  10 м шп	1,35	1,1	1,23	8,27
2	Заряжание и взрывание	52	Г5	Чел*ч/ 10 м шп	0,25	0,7.,0,83.,0,95	0,451	3,03
3	Уборка породы
4	Крепление	117	Е1	Чел*ч/   10 м2	1,80	-	0,206	1,95
5	Укладка рельсов	169	Б2	Чел*ч/    1 м. пути	0,671	1,35	0,497	0,85
6	Прокладка трубопровода для воды	148	3	Чел*ч/    1 м. трубы	0,47	-	0,47	0,8
7	Прокладка трубопровода для сжатого воздуха	148	2	Чел*ч/   1 м. трубы	0,28	-	0,28	0,48
8	Навеска гибких вентиляционных труб	147	А2	Чел*ч/    1 м. трубы	0,058	0,9	0,064	0,1
9	Сооружение канавки	160	В1	Чел*ч/    1 м3 породы	1,68	-	1,68	0,15
10						Суммарная	трудоемкость	15,63

 

Суммарная трудоемкость составляет 15,63 чел*ч.

Определяем количества людей в каждом звене

, чел

где  = суммарная трудоемкость

 = планируемая продолжительность цикла, ч = 6

 = продолжительность уборки породы в цикле, ч = 1,2

 = нормативный коэффициент = 1,1

, чел

Недовыполнение нормы составляет лишь 1%, следовательно, в звене будет 3 человека. Так как у нас в сутки 3 смены, то в состав проходческой бригады войдет 9 человек.

Для составления графика цикличности необходимо вычислить продолжительность выполнения каждого процесса, очередность процессов, состав исполнителей.

Продолжительность каждого процесса:

, ч

где  = количество человек

 - бурение шпуров

, ч - бурение шпуров

, ч- заряжание и взрывание

, ч – крепление набрызг-бетоном

, ч – укладка рельсов

, ч – прокладка трубопроводов для воды

, ч – прокладка трубопроводов для сжатого водуха

, ч – навеска гибких вентиляционных труб

, ч – сооружение канавки

 

Общая расчетная продолжительность цикла менее установленных 6 часов не более чем на 2 %, что допустимо.