Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Дополнительные мероприятия по уменьшению смещений пород ⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8
Стоимость применения дополнительных мероприятий можно определить, воспользовавшись данными таблицы 5.53. Таблица 5.53 – Ориентировочные величины эксплуатационных (забойных) затрат на отдельные виды работ.
5.3.3 Экономическое сравнение вариантов охраны выработок (подраздел 3.3) В подразделе 3.3 делается экономическое сравнение вариантов охраны выработок. Подсчитываются сумма отдельных затрат, величина промышленных запасов угля и определяются удельные эксплуатационные затраты по проведению, охране и ремонту выработок (см. приложение В). Сравнение вариантов следует производить в пределах крыла панели, если рассматриваются участковые выработки или в пределах части шахтного поля (панель, выемочная ступень) если рассматриваются варианты охраны капитальных выработок. Результаты экономического сравнения удобно представлять в виде таблицы 5.54. Таблица 5.54 – Технико-экономическое сравнение вариантов охраны.
5.3.4 Выводы по сравнению вариантов, рекомендации по охране выработки (подраздел 3.4) В подразделе 3.4 делаются окончательные выводы и рекомендации по охране выработок, где учитываются результаты экономического сравнения вариантов, вопросы технологичности, экологии, экономическая ситуация шахты и т.п. Следует указать рациональный с точки зрения студента вариант охраны выработки и обосновать это решение.
В заключении подводится краткий итог проектирования, указываются полученные результаты.
Перечень ссылок следует оформлять согласно существующим ДСТУ [1] (см. например перечень ссылок данных методических указаний). Перечень ссылок 1. Оформлення та захист студентських робіт: Методичні вказівки. / Голембієвський П.П., Подтикалов О.С., Костюк І.С. - Донецьк: ДонНТУ, 2003. - 60 с. 2. Правила безопасности в угольных шахтах. / ред. комис.: С.А. Сторчак (пред.) [и др.]. – Киев: Госгорпромнадзор Украины, 2010. - 432 с. 3. Правила технической эксплуатации угольных шахт. / Стандарт. – ДП «ДонУГИ», Киев: Минуглепром Украины, 2006. - 253 с. 4. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. / Изд. 4-е, дополненное. – Ленинград: 1986. - 222 с. 5. Стандарт Мінвуглепрому України «Підготовчі виробки на пологих пластах. Вибір кріплення, способів і засобів охорони» / Київ: 2007. - 113 с. - СОУ 10.1.00185790.011: 2007. 6. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок: Справочник. / Каретников В.Н., Клеймёнов В.Б., Нуждихин А.Г. – Москва: Недра, 1989. – 571 с. 7. Практика управления горным давлением: Пер. с нем. / Якоби О. – Москва: Недра, 1987. – 556 с. 8. Охрана и ремонт горных выработок / Кошелев К.В., Петренко Ю.А., Новиков А.О. Под ред. К.В. Кошелева – Москва: Недра, 1990. – 218с. 9. Отраслевая инструкция по применению рамных и анкерных крепей в подготовительных выработках угольных и сланцевых шахт. – Москва: ИГД им. А.А. Скочинского, 1985. – 147 с. 10. Анкерная крепь: Справочник / Широков А.П., Лидер В.А., Дзауров М.А. и др. – Москва: Недра, 1990. - 205 с. 11. Руководство по применению крепей, использующих несущую способность упрочнённого массива. – Макеевка: МИСИ, 1984. - 69 с. 12. Методическое руководство по упрочнению неустойчивых горных пород нагнетанием магнезиального состава / Васильев В.В., Левченко В.И., Кантан А.М. и др. – Москва: ИГД им. А.А. Скочинского, 1985. - 30 с. 13. Временное руководство по предотвращению пучения почвы и повышению устойчивости капитальных горных выработок активной разгрузкой и последующим упрочнением пород. – Коммунарск: КМГИ, 1985. - 36 с. 14. Применение взрывощелевой разгрузки с целью повышения устойчивости полевых выемочных штреков на шахтах крутого падения / Самойлов В.Л., Братишко А.С., Титенок А.П. // Разработка месторождений полезных ископаемых: респ. межвед. науч.-техн. сб., 1987. – вып. 76. – с. 53-58. 15. Управление состоянием массива горных пород: Учебное пособие для студентов / Гребёнкин С.С., Павлыш В.Н., Самойлов В.Л., Петренко Ю.А. – Донецк: «ВИК», 2010. - 191с.
Приложение А. Характеристики крепей. Таблица А.1 – Характеристика арочных крепей типа АП3 (КМП-А3).
* при применении замков ЗПК податливость до 400 мм (см. рисунок 5.4а). Таблица А.2 – Характеристика арочных крепей типа АП5 (КМП-А5).
Приложение А (продолжение).
Таблица А.3 – Характеристика крепей типа КШПП.
Приложение А (продолжение).
Таблица А.4 – Характеристика крепей типа КПО.
* Сопротивление крепи с одной центральной стойкой ** Типоразмер крепи с двумя центральными стойками Приложение Б. Характеристики проходческих комбайнов. Параметры и типы проходческих комбайнов с избирательным исполнительным органом.
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Пример расчёта прочности пород, смещений и экономических показателей. Пример определения прочности пород на контуре выработки. Выполним расчёт для следующих условий: тип выработки - пластовый откаточный штрек, используется повторно; нарушения в пределах выемочного участка отсутствуют, глубина работ - Н = 800 м; угольный пласт - mпл = 1,4 м; Rпл = 15 МПа; время существования выработки t = до 2 лет; приток воды - до 2 м3 /ч; Размеры выработки – S = 15,2 м2; В = 4,7 м; h = 3,7 м; Угол падения пласта α = 13°; характеристика вмещающих пород и расположение штрека в них приведены на рисунке В.1. Решение Так как в исходных данных указано, что геологические нарушения отсутствуют и ничего не сказано об изменении горно-геологической ситуации и прочностных параметров вмещающих пород по всей длине рассматриваемого штрека, то разделение его на отдельные участки не производим. Данные кернового бурения отсутствуют, поэтому принимаем значения коэффициента структурного ослабления в пределах, указанных в таблицах 2.2 и 2.3 [1], а именно: для песчаника Кс - 0,9 для песчаного сланца Кс = 0,8 для глинистого сланца Кс = 0,7 и для угля Кс = 0,9. Согласно заданию α =13; cos 13° = 0,97. Нормальная и вертикальная мощности слоёв практически равны между собой. Поэтому вводить поправку на угол падения не будем. Так как срок службы выработки менее 5 лет и приток воды в выработку незначителен (до 2 м3/ч), то согласно [1] коэффициент, учитывающий обводнённость пород, Kw = 1,0. Рисунок В.1 – Схема к расчёту прочности пород по контуру выработки.
Согласно заданию штрек пластовый. В кровле пласта залегает глинистый сланец мощностью 2,4 м с R = 40 MПа, а в почве - глинистый сланец мощностью 2,0 м с R = 45 МПа. Для повышения устойчивости выработку целесообразно располагать в более прочных породах. Если принять только нижнюю подрывку в штреке, то целесообразно принять трапециевидную крепь, чтобы избежать точечной нагрузки, которая будет иметь место при арочной крепи. Как правило, трапециевидная крепь применяется тогда, когда в кровле залегают прочные известняки или песчаники. Их в данном случае нет. Поэтому принимаем комбинированную подрывку в штреке, как показано на рисунке В.1. Согласно рекомендациям ДонУГИ для обеспечения равномерного нагружения верхняка крепи необходимо иметь глубину подрывки пород кровли не менее 0,5÷0,7 м по середине выработки. Принимаем её равной 0,7 м. Мощность пласта равна 1,4 м. Тогда глубина нижней подрывки равна 3,7 – (0,7 + 1,4) = =1,6м. Остальные размеры, приведенные на рисунке В.1, определяются геометрическим путём. Например, глубина нижней подрывки с правой стороны штрека равна м. Пределы прочности пород, входящих в указанную выше зону, отличаются друг от друга более чем на 30%. Поэтому будем рассчитывать отдельно средневзвешенную прочность пород кровли и почвы по формуле (10) [1]. В этих формулах = h + 1,5*В и = h + 1,0*В. Для пологого падения расчёт можно вести по средней линии выработки. МПа, МПа. Принимаем Rcк= 48,5 МПа, Rсп = 39 МПа. Средневзвешенная прочность пород на контуре выработки определяется: МПа. Согласно данным таблиц 5.2 и 5.3 данных методических указаний непосредственная кровля пласта средней устойчивости, а основная - среднеобрушающаяся.
Устойчивость пород почвы Кп определяется по формуле где Нр - расчётная глубина расположения выработки, м; где k - коэффициент концентрации напряжений за счёт тектонических процессов. Для условий примера k = 1. м. Тогда Согласно таблице 5.4 породы почвы относятся к пучащим.
Пример расчёта смещений пород на контуре выработки. Дополнительные данные: Пласт – одиночный; Длина рассматриваемой выработки – 1200 м; Охранное сооружение – литая полоса шириной 1,0 м; Выработка проводится с помощью проходческого комбайна, скорость проведения выработки 180 м/мес; Скорость ведения очистных работ – 90 м\мес.
Смещения пород при повторном использовании выработки: где - коэффициент, учитывающий влияние площади поперечного сечения выработки в свету: =0,33∙15,20,487= 1,24. – коэффициент, учитывающий способ проведения выработки, 0,8 – при комбайновом способе проведения; - коэффициент, учитывающий влияние типа кровли пласта, 1 – т.к. кровля среднеобрушающаяся; - коэффициент, учитывающий долю смещений пород кровли выработки в общих смещениях Определим время ведения очистных и подготовительных работ: продолжительность ведения очистных работ мес. продолжительность проведения выработки мес. - время поддержания данного сечения выработки вне зоны влияния очистных работ (до подхода лавы), 20 и 1 мес. (согласно рис. 5.17); - время поддержания данного сечения выработки в зоне остаточного опорного давления (позади лавы), 13,3 и 13,3 мес. (согласно рис. 5.17);
– смещения пород под влиянием проведения выработки, мм рассчитываем по формуле: мм. – скорость смещения пород вне зоны влияния очистных работ, мм/мес.: мм/мес. – смещения пород в зоне временного опорного давления лавы: мм. – мощность пласта, 1400 мм; – коэффициент, учитывающий влияние податливости искусственных сооружений на опускание кровли, 0,1 – для литой полосы; – скорость смещения пород почвы в зоне остаточного опорного давления, мм/мес. . мм/мес. Конечные смещения в повторно используемой выработке В начале выработки: мм, мм, В конце выработки: мм, мм. Полученные смещения для анализа представим в виде диаграмм смещений кровли и почвы выработки по её длине (рисунок В.2). Рисунок В.2 – Диаграмма смещений кровли и почвы по длине выработки.
Пример составления паспорта проведения и охраны выработки. Выработка проводится арочной формы с помощью проходческого комбайна. Для крепления выработки применяется арочная пятизвенная крепь КМП-А5, сечением 15,2 м2, из специального профиля типа СВП-27. Плотность установки крепи 1 рама/м. Конструктивная податливость крепи 800 мм. Для транспортирования полезного ископаемого по выработке применяется ленточный конвейер, а в качестве вспомогательного транспорта применяется монорельсовая дорога, следовательно, допустимые смещения пород почвы 500 мм. Как видно из графиков смещений кровли, смещения превышают податливость крепи (800 мм) на всём протяжении выработки. Поэтому примем пятизвенную крепь с технологической податливостью 1000 мм. Смещения меньше податливости крепи, поэтому перекрепление выработки не планируется. Как видно из графиков смещений почвы, смещения превышают критерий подрывки на всём протяжении выработки. Для уменьшения смещений пород почвы планируем проведение компенсационной щели, совмещённой с подрывкой пород почвы. Технология проведения – после первой подрывки почвы на величину 0,5 м, в почву бурятся шпуры длиной 2,0 м с расстоянием между шпурами 0,5 м. После чего в шпурах производится взрывание зарядов ВВ. Последующие смещения почвы уменьшаться в 2 раза, следовательно, конечные смещения почвы составят 762 – 699 мм. Конечные смещения почвы всё равно превышают допустимые, поэтому планируем проведение второй подрывки почвы по всей длине выработки на глубину в среднем мм, принимаем 0,25 м. Полученные результаты представляются на диаграммах смещений кровли и почвы (рисунок В.3).
Рисунок В.3 – Диаграммы смещений кровли и почвы по длине выработки: 1 – смещения кровли без мероприятий; 1’ – смещения почвы без мероприятий; 2’ – смещения почвы после первой плановой подрывки; 3’ – смещения почвы после проведения компенсационной щели.
Пример расчёта экономических показателей проведения и поддержания выработки. Дополнительные данные: Расчёт производится для крыла панели, примем, что в панели 6 ярусов, высота яруса 200 м. Следовательно, проводят 7 выработок длиной 1200 м. Для поддержания выработок возводят 6 литых полос.
Стоимость проведения 1 м выработки, проходческим комбайном: где Sпр – площадь поперечного сечения выработки в проходке, 15,2 м2; с1 – коэффициент, учитывающий общешахтные расходы, зависит от периода сооружения выработки – в период эксплуатации шахты с1=1,17; L – средняя длина транспортировки породы: (0,5 длины штрека + 0,5 длины бремсберга + расстояние от бремсберга до ствола) 0,5∙1200+0,5∙1,200+1200 = 2400 м. Вычисление коэффициентов влияния приведены в таблице В.1. Таблица В.1 – Коэффициенты слияния технических и экономических факторов на величину затрат по проведению штрека.
Стоимость 1 м выработки, при применении проходческого комбайна: грн./м. Полная стоимость проведения выработок: грн. Затраты на сооружение средств охраны. Согласно заданию выработка поддерживается литой полосой, шириной Стоимость возведения 1 м охранного сооружения: , грн/м; где koi - затраты на сооружение i-го способа охраны, грн/м; kср - затраты на сооружение этого способа охраны при «средних» значениях всех влияющих факторов, грн/м. Расчёт коэффициентов влияния отдельных факторов и стоимость возведения охранного сооружения представлен в виде таблицы В.2. Полная стоимость возведения охранных сооружений: грн.
Таблица В.2 - Расчёт коэффициентов влияния отдельных факторов на затраты по сооружению средств охраны выработки.
Определение стоимости проведения подрывки почвы. Согласно разработанному паспорту проведения и крепления выработки за весь срок существования делается подрывка почвы на общую величину 0,75 м. Стоимость проведения подрывки на 1 м длины выработки: ,грн/м; где h - глубина подрывки почвы, 750 мм. Расчёт коэффициентов влияния факторов приведён в таблице В.3.
Таблица В.3 - Коэффициенты влияния факторов на затраты по подрывке почвы выработки.
Стоимость проведения подрывки на 1 м длины выработки: грн/м; Полная стоимость проведения подрывки в выработках: грн. Величина эксплуатационных затрат по варианту охраны: Промышленные запасы крыла панели: т. где S – размер вынимаемой части поля по простиранию, м; Н – размер вынимаемой части поля по падению, м; m – вынимаемая мощность пласта, м; γ – плотность угля, 1,35 т/м3; с – коэффициент извлечения угля в шахтном поле, 0,98. Удельные эксплуатационные затраты: грн/т. ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Примеры изображения способов охраны и охранных сооружений. Рисунок Г.1 – Охрана вентиляционного штрека целиками угля. Рисунок Г.2 – Охрана конвейерного штрека кострами из круглого леса. Рисунок Г.3 – Охрана конвейерного штрека бутокострами. Рисунок Г.4 – Охрана вентиляционного штрека, проводимого вместе с лавой, бутовой полосой. Рисунок Г.5 – Охрана конвейерного штрека, проводимого с опережением, бутовой полосой. Рисунок Г.6 – Охрана конвейерного штрека, проводимого одним забоем с лавой, двухсторонней бутовой полосой. Рисунок Г.7 – Охрана конвейерного штрека тумбами БЖБТ. Рисунок Г.8 – Охрана конвейерного штрека литой полосой из быстротвердеющих материалов. ПРИЛОЖЕНИЕ Д. График для определения нормативной нагрузки на крепь. ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Ориентировочная стоимость материалов и оборудования. Стоимость проходческого комбайна (КСП-32) – 4500000 грн. Стоимость породопогрузочной машины (2ПНБ2Б) – 975000 грн. Стоимость закладочного комплекса «Титан» – 1950000 грн. Стоимость породоподрывочной машины – 3456000 грн. Стоимость скреперной установки (ЛС-55) – 126000 грн. Стоимость 1 комплекта анкерной крепи – 117,36 грн. Стоимость 1 м3 крепёжного леса – 640 грн. Стоимость 1 м3 ж/б затяжки – 650 грн. Стоимость 1 м2 сетки-затяжки – 14 грн. Стоимость 1 м3 деревянной затяжки – 394 грн. Стоимость 1 т. рельсового пути – 14000 грн. Стоимость 1 т. материала литой полосы – 1332 грн. Стоимость 1 плиты БЖБТ – 7,69 грн. Стоимость 1 т. СВП – 6500 грн. Тарифная ставка ГРОЗ – 170 грн./см. Тарифная ставка крепильщика – 156 грн./см. Размер премии – 20 – 35%. СОДЕРЖАНИЕ
1 Общие положения.. 3 2 Организация выполнения и защиты курсового проекта.. 4 3 Объем проекта и требования к его оформлению... 6 4 Исходные данные для выполнения курсового проекта.. 9 5 Методические указания по выполнению и оформлению отдельных разделов пояснительной записки проекта.. 12 5.1 Характеристика месторождения и анализ условий охраны и поддержания выработок (Раздел 1) 12 5.1.1 Особенности горно-геологических условий охраны и подержания выработок (подраздел 1.1) 13 5.1.2 Анализ горнотехнической обстановки при отработке запасов на действующей шахте (подраздел 1.2) 13 5.1.3 Обобщение опыта охраны и поддержания горной выработки на действующей шахте. Выбор направления повышения её устойчивости (подраздел 1.3) 13 5.2 Проектирование управления состоянием массива горных пород при охране горных выработок (Раздел 2) 14 5.2.1 Выбор места расположения выработки относительно пласта и вмещающих пород, способа проведения. Обоснование формы и величины поперечного сечения выработки (подраздел 2.1) 15 5.2.2 Определение физико-механических свойств горных пород и условий поддержания выработок (подраздел 2.2) 18 5.2.3 Выбор и обоснование способов охраны горных выработок. Расчёт параметров элементов и средств охраны (подраздел 2.3) 24 5.2.3.1 Выбор способа охраны подготавливающих (капитальных) выработок. 29 5.2.3.2 Расчёт смещений пород кровли и почвы в подготавливающих (капитальных) выработках (подраздел 2.4) 39 5.2.3.3 Выбор способа охраны подготовительных (участковых) выработок, примыкающих к очистному забою. 47 5.2.3.4 Расчёт смещений в подготовительных (участковых) выработках примыкающих к очистному забою (подраздел 2.4) 64 5.2.4 Разработка рациональных паспортов крепления и охраны выработок (подраздел 2.5) 83 5.3 Технико-экономическое обоснование рационального способа охраны горных выработок (Раздел 3) 95 5.3.1 Обоснование необходимых объёмов работ по проведению, поддержанию, ремонту выработок и других попутных затрат (подраздел 3.1) 96 5.3.2 Расчёт стоимости отдельных видов затрат (подраздел 3.2)*. 97 5.3.3 Экономическое сравнение вариантов охраны выработок (подраздел 3.3) 106 5.3.4 Выводы по сравнению вариантов, рекомендации по охране выработки (подраздел 3.4) 106 Перечень ссылок.. 107 Приложение А. Характеристики крепей. 11 Приложение Б. Характеристики проходческих комбайнов. 14 ПРИЛОЖЕНИЕ В. Пример расчёта прочности пород, смещений и экономических показателей. 15 ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Примеры изображения способов охраны и охранных сооружений. 126 ПРИЛОЖЕНИЕ Д. График для определения нормативной нагрузки на крепь. 134 ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Ориентировочная стоимость материалов и оборудования. 135
Для заметок Для заметок |
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-20; Просмотров: 514; Нарушение авторского права страницы