Обеспечение рациональных параметров поддержания горных выработок рамно-анкерной крепью
Обеспечение эксплуатационного состояния повторно используемых подготовительных выработок. Определение параметров рамно-анкерной крепи из условий интенсивности проявлений горного давления с учетом слоистости, трещиноватости, обводненности вмещающих пород.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.03.2018 |
| Размер файла | 21,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Обеспечение рациональных параметров поддержания горных выработок рамно-анкерной крепью
Д.А. Геннадьевич
Тема статьи: Обеспечение рациональных параметров поддержания горных выработок рамно-анкерной крепью.
Автор: Данилов Александр Геннадьевич - эксперт Единой системы оценки соответствия в угольной промышленности. Соавторы: Грачев Эдуард Александрович - эксперт Единой системы оценки соответствия в угольной промышленности; Выгривач Алексей Николаевич - эксперт Единой системы оценки соответствия в угольной промышленности; Галиев Марат Гаптуллович - эксперт Единой системы оценки соответствия в угольной промышленности; Третьяк Дмитрий Викторович - эксперт Единой системы оценки соответствия в угольной промышленности.
Обеспечение эксплуатационного состояния повторно используемых подготовительных выработок является актуальной задачей.
Исследованиями установлено, что наилучшие результаты по совершенствованию способов крепления, использующих несущую способность окружающего выработку массива горных пород, получены при применении анкерной крепи, а в сложных горно-геологических условиях сочетанием ее с рамной крепью.
Определение параметров рамно-анкерной крепи производилось из условий интенсивности проявлений горного давления с учетом слоистости, трещиноватости, обводненности вмещающих пород, размеров и формы сечения глубины заложения от поверхности. В качестве критерия интенсивности проявлений горного давления для расчета параметров установки анкеров применялось расчетное смещение пород кровли в зоне влияния опорного давления первой лавы".
Для обеспечения надежной работы рамно-анкерной крепи в период всего срока сохранения выработки были приняты следующие условия:
· соединять все анкеры в рядах в промежутках между рамами в единую грузонесущую систему. При механической связи анкеров с верхняком рамной крепи посредством узлов соединения их необходимо жестко закреплять на верхняке с целью предотвращения проскальзывания;
· применять плотность установки анкеров при неустойчивых породах кровли не менее 0,7 шт./м, а при устойчивых - не менее 0,5 шт./м.
На основании исследования процессов смещения и деформирования приконтурного массива подготовительных выработок определены зоны установки анкеров, где они эффективно работают в сочетании с рамной крепью; относительно очистного забоя; в окрестности по периметру выработки. анкерный горный давление порода
Расчетами установлено, что количество анкеров в рядах по кровле следует принимать в зависимости от расчетной ширины выработки: не менее трех - при ширине до 4 м, четырех - 4-5 м, пяти - от 5 до 6 м. Указанное количество анкеров в рядах расстояние между рядами оценивалось с учетом минимального его значения по условию требуемого сопротивления анкерной крепи в кровле и по условию требуемой плотности установки анкеров:
где Ск - расстояние между анкерами, м;
В - ширина выработки, м;
Na - несущая способность анкера, кН;
nк - количество анкеров в рядах, шт.;
П - плотность установки анкеров, шт./м2;
Ран - требуемое сопротивление анкерной крепи, кН/м2.
При расчете паспортов крепления и поддержания выработок рамно-анкерной крепью в соответствии с определенными величинами расчетных смещений кровли в течение всего срока их службы выделено три класса условий: наибольшего горного давления при смещении кровли менее 100 мм; средней интенсивности - от 100 до 450 мм; интенсивного горного давления - более 450 мм.
При совместном использовании рамной и анкерной крепи их сопротивление суммировалось. Расчетные данные суммарного сопротивления рамно-анкерной крепи в условиях интенсивного проявления горного давления при смещениях пород кровли 450-800 мм представлены в табл. 1.
Таблица 1 Расчетное суммарное сопротивление рамно-анкерной крепи
|
Ширина выработки В,м |
Суммарное сопротивление крепи, кН, при расчетных смещениях, мм |
|||
|
450-600 |
601-700 |
701-800 |
||
|
3,5-4,0 |
250 |
300 |
350 |
|
|
4,1-4,5 |
300 |
350 |
400 |
|
|
4,6-5,0 |
350 |
400 |
450 |
|
|
5,1-5,5 |
375 |
450 |
525 |
|
|
5,6-6,0 |
400 |
500 |
600 |
Из данных таблицы следует, что при применении металлической рамной крепи с несущей способностью 180-320кН и при правильном выборе параметров анкерной крепи достигается эксплуатационное поддержание повторно используемых выработок.
На базе выполненных исследований, с учетом характера и степени деформирования приконтурного массива пород кровли в зоне влияния очистных работ, разработан научно-технический принцип выбора параметров заложения анкеров по периметру контура выработки.
В качестве примера в табл. 2 приведены параметры заложения анкеров для основных рабочих пластов при ширине выработок В=4,6-5,0м (Sсв=10,3м2). Схема заложения анкеров по периметру свода выработки представлена на рис. 1.
Таблица 2
|
Пласт |
Мощность пласта, м |
Угол падения пласта, град. |
Параметры заложения анкеров |
||||||||
|
Длина, м |
Угол заложения относительно оси выработки, град. |
||||||||||
|
Мощный |
3,5-4,0 |
1-4 |
3 |
2,7 |
2 |
2,0 |
?15 |
10 |
20 |
25 |
|
|
Тройной |
2,5 |
2-8 |
3 |
2,4 |
2 |
2,0 |
?15 |
10 |
20 |
25 |
|
|
Четвертый |
1,5 |
1-6 |
2,7 |
2,3 |
- |
1,8 |
?20 |
10 |
- |
20 |
|
|
Пятый |
1,0 |
0-6 |
2,7 |
2,0 |
- |
1,8 |
?20 |
10 |
- |
20 |
Как видно из таблицы, по пласту Четвертому и Пятому, соответственно мощностью 1,5 и 1,0 м, достаточно возводить по три анкера в промежутке между рамами для сохранения выработки в эксплуатационном состоянии на оставшийся срок ее службы.
Выводы
Установлено, что величина зоны разрушения по контуру выработки не симметрична. Необходимая длина анкера в половине выработки, прилегающей к очистному забою, должна быть равна 2,7-3,0 м, со стороны массива - 1,8-2,0 м.
Анкеры должны устанавливаться в шпуры, пробуренные по периметру верхняка под углом в пределах 10-45° в направлении, перпендикулярном направлению, где они эффективно работают на растяжение.
Для снижения деформаций элементов как основной крепи выработок, так и охранной, в условиях их заложения с труднообрушаемыми кровлями необходимо применение дополнительных мероприятий по принудительному обрыву зависящих консолей, например, методом взрывогидравлического разупрочнения.
Список использованной литературы
1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах, утв. приказом Ростехнадзора от 19.11.2013г №550.
2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах», утв. приказом Ростехнадзора от 17.12.2013г №610.
3. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок. ВНИМИ. СПб, 1991г.
4. СНиП II-94-80 Подземные горные выработки.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Машины и механизмы, используемые для возведения разборной и анкерной крепи, крепи из бетона, тампонажа и закладки. Зарядные устройства и машины для заряжания шпуров и скважин в подземных горных выработках. Зарядные машины и устройства камерного типа.
реферат [1,2 M], добавлен 25.08.2013Состояние массива горных пород в естественных условиях. Оценка горного давления в подготовительных выработках. Схема сдвижения массива при отработке одиночной лавы. Виды разрушения кровли угольных пластов. Расчет параметров крепи очистной выработки.
учебное пособие [11,5 M], добавлен 27.06.2014Запасы полезного ископаемого, его качество. Количество и тип шахтных стволов, их назначение и расположение. Системы разработок, применяемые на руднике, их параметры. Крепление горных выработок при проходке и очистной выемки. Расчет анкерной крепи.
отчет по практике [66,7 K], добавлен 26.01.2012Методы расчета поперечного сечения выработки, горного давления. Выбор типа и параметров крепи. Обоснование комплекса проходческого оборудования и технологической схемы проведения выработки. Энергоснабжение забоя выработки. Работы в проходческом забое.
курсовая работа [291,2 K], добавлен 11.08.2011Общая характеристика основных факторов и параметров, влияющих на условия проведения выработок в зонах дизъюнктивности. Оценка вероятности возникновения опасной ситуации по обрушению пород или по внезапному вскрытию перемещенного крыла пласта в выработке.
реферат [14,7 K], добавлен 26.12.2010Выбор формы поперечного сечения выработки и материала крепи. Определение площади поперечного сечения. Проектирование и расчет буровзрывных работ. Проветривание горных выработок. Расчет прочных размеров горной крепи. Организация работ по уборке породы.
курсовая работа [301,8 K], добавлен 02.04.2015Горная крепь - искусственное сооружение, возводится в выработках для предотвращения обрушения окружающих пород и сохранения необходимых площадей сечений выработок. Приобретение навыков проектирования крепи горных выработок с использованием ПЭВМ.
курсовая работа [253,4 K], добавлен 28.12.2008Типы, назначение горных выработок, особенности вентиляции, освещения и крепления. Способы и средства ведения проходческих работ. Взрывные работы при проведении горноразведочных выработок, способы и средства подрыва зарядов. Водоотлив из горных выработок.
курсовая работа [85,3 K], добавлен 16.02.2009Вскрытие пластовых месторождений. Изображение шахтного поля и схемы вскрытия, системы разработки. Подготовка транспортного горизонта. Определение параметров отработки выемочного столба, числа подготовительных забоев и скорости проведения выработок.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 23.03.2014Характеристика вмещающих пород. Опасные зоны лавы. Управление положением комплекса относительно горных выработок. Эксплуатация дробилки и ленточных конвейеров. Специальные меры по безопасному ведению горных работ в опасных зонах у разведочных скважин.
отчет по практике [66,2 K], добавлен 13.11.2014Определение основных балансовых запасов месторождения. Порядок расчета физико-механических свойств горных пород и горно-технологических параметров. Вычисление напряжений и построение паспорта прочности. Расчет и анализ горного давления вокруг выработки.
курсовая работа [282,6 K], добавлен 08.01.2013Классификация горных крепей, предъявляемые к ним требования и применение. Выбор конструкций, материалов, параметров, расчет и проектирование крепи. Мероприятия, обеспечивающие безопасность работ по посадке кровли. Способы нанесения набрызга-бетона.
реферат [231,8 K], добавлен 25.04.2015Условия залегания полезных ископаемых. Формирование комплексов горных выработок. Технология проведения подземных выработок буро-взрывными и механизированными способами. Очистные работы и процессы подземного транспорта. Подготовка горных пород к выемке.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 09.09.2011Определение площади, формы поперечного сечения и вида крепи выработки. Расчет анкерной крепи. Сопротивление пород сжатию в кровле. Технология проведения горной выработки и организация проходческих работ. Разработка графика цикличной организации проходки.
контрольная работа [76,8 K], добавлен 10.03.2013Горно-геологическая характеристика разрабатываемого участка. Технологическая схема отработки калийного пласта. Подготовка панели и технология проведения подготовительных выработок. Расчет содержания КСL и НО в руде из подготовительных выработок.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 31.10.2014Маркшейдерские работы при проведении выработок встречными забоями. Сбойка горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок, проводимых в пределах одной шахты, между двумя и в лабораторных условиях. Предрасчёт погрешности смыкания встречных забоев.
курсовая работа [834,5 K], добавлен 12.05.2015Подготовка горных пород к выемке. Вскрышные работы, удаление горных пород, покрывающих и вмещающих полезное ископаемое при открытой разработке. Разрушение горных пород, буровзрывные работы, исторические сведения. Методы взрывных работ и способы бурения.
реферат [25,0 K], добавлен 19.03.2009Деформации пород в окрестности выработки. Влияние типа крепи и формы поперечного сечения выработки на характер разрушения пород. Распределение напряжений вокруг одиночной выработки. Способы управления горным давлением в подготовительных выработках.
курс лекций [4,6 M], добавлен 27.06.2014Проектирование взрывных работ при проведении горизонтальных выработок. Расчет проветривания тупиковых горных выработок. Определение производительности бурильных машин и погрузочного оборудования. Технико-экономические показатели горнопроходческих работ.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.12.2013Формирование комплексов горных выработок для вскрытия, подготовки и разработки месторождения. Анализ возможностей и сущностей проведений подготовительных выработок по механизированной технологии. Анализ разработки месторождения открытым способом.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 23.06.2011
