Горизонтальное давление в вертикальных выработках.

Горное давление в вертикальных выработках а - породы устойчивы за исключением определенного участка; б - породы неустойчивы на всем протяжении Вертикальные выработки могут пересекать разнородные по своим механическим свойствам породы: от водоносных или сыпучих песков до весьма крепких. Крепь вертикальных выработок не должна иметь нарушений, что обеспечивается необходимым запасом ее прочности. Среди известных методов расчета величины горного давления на крепь вертикальных выработок наибольшее практическое применение нашли методы, основанные на теории расчета подпорных стен (методы строительной механики), и эмпирические методы, основанные на шахтных и лабораторных экспериментах (методики ВНИМИ и СНиП).

Для каждого месторождения имеются свои эмпирические методы расчета устойчивости пород и нагрузок на крепь для вертикальных выработок в зависимости от конкретных горно-геологических условий.

Рассмотрим метод расчета величины горного давления, основанный на теории расчета подпорных стен (метод П.М. Цимбаревича).

Давление в верхней части разрушенного слоя породы qв=0, если вышележащий слой породы устойчив. Максимальное давление будет наблюдаться в нижней части этого слоя:

q_н= pghλ ₂ = pgh*tg²((90-φ )/2).где h - мощность неустойчивого слоя или разрушенных слоев, м.

При пересечении вертикальной выработкой различных по своим физико-механическим свойствам пород давление определяется

q_н=ρ _срgHtg²((90-φ _ср)/2) Па

ρ _ср=(h₁ρ ₁+ h₂ρ ₂+ h₃ρ ₃+….+ h_n-1ρ _n-1+ h_nρ _n)/ (h₁+ h₂+ h₃+…..+ h_n-1+ h_n)

средневзвешенное значение плотности пород, кг/м³;

φ _ср=(h₁φ ₁+ h₂φ ₂+ h₃φ ₃+….+ h_n-1φ _n-1+ h_nφ _n)/ (h₁+ h₂+ h₃+…..+ h_n-1+ h_n)

средневзвешенное значение угла внутреннего трения пород, градус;

Н = h₁ + h₂ + h₃ +... + h_n-1 + h_n - общая мощность разрушенных слоев породы, м.
15. Применение способа замораживания при проведении стволов

Способ искусственного замораживания горных пород состоит в том, что в водоносных породах вокруг места расположения будущего ствола шахты образуют временную ледогрунтовую стену, защищающую ствол от проникновения в него воды или плывуна во время его проходки. Ледогрунтовая стена должна выдерживать гидростатическое давление воды и давление горных пород, что достигают соответствующим понижением температуры. Низкую температуру получают при переходе тел из одного физического состояния в другое
(испарение), которое связано с поглощением тепла и охлаждением среды, окружающей тело; этот процесс имеет место при переходе веществ из жидкого в газообразное состояние. Получение холода испарением может быть достигнуто двумя путями: растворением газов в жидкости и последующим выпариванием газов (абсорбционный способ) или посредством сжатия газов компрессорами (компрессионный способ). Для осуществления указанного процесса требуются вещества (холодильные агенты), которые способны переходить из одного состояния в другое в короткий промежуток времени. При замораживании горных пород в качестве холодильных агрегатов применяютаммиак, углекислоту, фреон. Для образования ледогрунтовой стены вокруг ствола через толщу водоносных пород бурят скважины, в которые опускают
замораживающие трубы с герметически закрытыми нижнимиконцами. В замораживающие трубы опускают трубы меньшего диаметра, называемые питающими. Нижний конец питающих труб открыт и не доходит до основания замораживающих трубпа 400—500 мм.

 

В результате охлаждения вокруг замораживающих колонок образуются цилиндры из замороженной породы, которые с течением времени увеличиваются и, наконец, соединяются между собой, образуя сплошную ледогрунтовую стену (кольцеобразный цилиндр). Время, необходимое для образования ледогрунтовой
стены, зависит от термо-физических свойств пород, содержания в них воды, расстояния между замораживающими колонками холодопроизводительности замораживающей станции и температуры охлаждения рассола. Рассол выполняет функции посредника: в замораживающих колонках он, охлаждая породы, получает от них тепло, а на замораживающей станции, охлаждаясь сам, отдает его. Холод получают на замораживающей станции, состоящей из компрессора, конденсатора, испарителя и вспомогательной арматуры.

Способы проветривания забоев

Проветривание забоев

Для проветривания тупиковых выработок применяют три способа: 1)- нагнетательный; 2)- всасывающий; 3)- комбинированный. Наиболее распространенным является нагнетательный способ проветривания (рис. 22 а). Только этот способ допускается в выработках, опасных по взрыву газа или пыли. Свежий воздух подается по вентиляционному трубопроводу, прокладываемому по выработке, а загрязненный удаляется непосредственно по выработке. Достоинство: свежий воздух подается непосредственно в рабочую зону. Недостаток: по всей длине выработки находится несвежая струя. С учетом этого недостатка, данный способ наиболее целесообразен в выработках длиной до 300 м. Во избежание засасывания загрязненного воздуха нагнетательный вентилятор устанавливают на расстоянии 10 м от устья проветриваемой выработки. При всасывающем способе проветривания (рис. 22 б) вся выработка, за исключением ее призабойной части, свободна от вредных газов и пыли. Однако эффективное проветривание возможно лишь в том случае, если трубопровод находится на удалении от забоя всего на 2-3 м. По на практике его можно располагать не ближе 6-8 м. Таким образом, непосредственно у забоя могут образоваться плохо проветриваемые (застойные) зоны. Всасывающий способ не может применяться в выработках опасных по взрыву газа или пыли. При комбинированном способе в призабойной части выработки прокладывают трубопровод, по которому вентилятором подается к забою свежий воздух. По всей выработке прокладывают второй трубопровод, по которому одним вентилятором или системой вентиляторов из забоя отсасывают загрязненный воздух. Комбинированный способ целесообразен для проветривания длинных выработок с большой площадью поперечного сечения. Способ не применим в выработках, опасных по взрыву газа или пыли.
17. Категории шахт и соляных рудников по газу.

К рудникам, опасным по газу, относятся такие, в которых хотя бы на одном пласте, горизонте обнаружен метан, тяжелые углеводородные газы (бутан, этан, пропан и другие), водород.

Отнесение пластов, горизонтов к опасным по газу устанавливается ежегодно совместным приказом Госпромнадзора и организации.

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: