Контрольная работа: Проходка горных выработок
по основному материалу — на деревянную, металлическую, каменную, бетонную, железобетонную и смешанную;
по сроку службы — на временную и постоянную;
по конструкции — на рамную, сплошную, штанговую и комбинированную;
по типу или характеру взаимодействия с боковыми породами — на жесткую, шарнирную, податливую;
по форме поперечного сечения выработок — на прямоугольную, трапециевидную, полигональную, сводчатую, арочную, кольцевую, эллиптическую и др.;
по местоположению на трассе выработки — на крепь протяженных участков, выходов на поверхность (устьев стволов и штолен), сопряжений и пересечений;
по условиям работы — наобычную и специальную.
Вопрос: Формы и размеры поперечного сечения горных выработок. Привести рисунки
Форма поперечного сечения горной выработки зависит от назначения и срока службы, свойств пересекаемых ею пород, величины и направления горного давления, материала и конструкции крепи, способа ее проведения и др. В угольной промышленности горизонтальные и наклонные горные выработки проводят прямоугольной (рис. 5,а), трапециевидной (рис. 5,б), арочной (рис. 5,в, г), сводчатой (рис. 5 д, е), подковообразной с обратным сводом (рис. 5,ж} и без него (рис. 5,з), круглой и других форм. При небольшом горном давлении форму поперечного сечения выработки принимают прямоугольного очертания, при большом — криволинейного, а при всестороннем — круглого. Закругление углов приводит к уменьшению концентраций напряжений и деформаций в породах, окружающих выработку. Размеры (высота, ширина) и площадь поперечного сечения горной выработки зависят от ее назначения, габаритов размещаемого в выработке оборудования или транспортных средств (электровозы, вагонетки, конвейеры и др.), числа рельсовых путей, способа перемещения людей по выработке, зазоров, предусмотренных Правилами безопасности и допустимой скорости движения воздуха по выработке.
В выработке различают площадь сечения в свету (площадь по внутреннему контуру крепи и почве выработки), вчерне (площадь по наружному контуру крепи, включая затяжку, и почве выработки), в проходке (площадь по контуру пород, которую принимают на 3—5% больше площади вчерне), э также размеры выработки до осадки и после осадки крепи. Согласно Правилам безопасности минимальные площади поперечных сечений горных выработок в свету должны составлять; для главных выработок (квершлагов, штреков, капитальных и панельных бремсбергов, уклонов) не менее 4,5 м2 при рамной деревянной металлической, железобетонной и смешанной крепи и не менее 4 м2 при монолитной каменной, бетонной, железобетонной и тюбинговой крепи при высоте не менее 1,9 м от головки рельсов; для участковых выработок (вентиляционных, промежуточных и конвейерных штреков, людских ходков, участковых бремсбергов и уклонов) не менее 3,7 м2 при высоте не менее1,8м; для печей, просеков - не менее1,5 м2 .
Для выбора необходимого типового поперечного сечения выработки, необходимо определить ее ширину (В) на уровне верхней кромки подвижного состава по формуле:
В= m + k А+ p + n
Где m - зазор между крепью и подвижным составом, k - число рельсовых путей, А –ширина подвижного состава, p –зазор между составами, n –свободный проход для людей (в метрах).
Правила безопасности предусматривают с одной стороны зазор между крепью и подвижным составом не менее 0,25 м на уровне подвижного состава при рамных конструкциях (деревянной, металлической и сборной железобетонной) крепей и не менее 0,2 м при сплошных конструкциях (бетонной, железобетонной и тюбинговой) крепей; с другой стороны для свободного прохода людей в горной выработке не менее 0,7 м на высоте не менее 1,8 м от почвы (тротуара). В двухпутных выработках зазор между составами должен быть не менее 0,2 м, при конвейерном транспорте ширина прохода для людей не менее 0,7 м, а зазор с другой стороны не менее 0,4 м. Правилами безопасности установлены и другие минимально допустимые размеры выработок по ширине и высоте. Для сохранения требуемых зазоров в течение всего срока службы выработки размеры ее сечения при проведении пластовых выработок, находящихся в зоне влияния очистных работ, рекомендуется принимать с запасом (вертикальная податливость до 50—60% мощности пласта и горизонтальная — 0,23— 0,29 м на высоте 1,8 м от почвы выработки).
Вопрос: Способы и схемы проветривания подготовительных выработок, условия их применения, достоинства и недостатки
После взрывания зарядов ВВ прнзабойная часть выработки заполняется газообразными продуктами взрыва. Поэтому для создания нормальных санитарных и безопасных условий труда проходчикам необходимо выработку проветрить, чтобы воздух в забое содержал не менее 20% кислорода по объему и не более 0,5% углекислого газа. Температура воздуха не должна превышать 26 "С при относительной влажности до 90%. Средняя скорость движения воздуха должна быть ее менее 0,25 м/с. Разжижение продуктов взрыва и удаление их из забоя должны происходить не более чем за 30 мин после взрывания зарядов ВВ.
Квершлаги и полевые штреки проводят как одиночные выработки с тупиковыми забоями, которые проветривают вентиляторами местного проветривания. По виду применяемой энергии их делят на электрические и пневматические, а по принципу работы — на осевые и центробежные. На угольных шахтах в основном применяют осевые вентиляторы ВМ-4М, ВМ-5М, ВМ-6М, ВМ.-8М, ВМ-12М с электрическим приводом и вентиляторы ВМ.П-4, ВМП-5М, ВМ.П-6М с пневматическим -приводом, когда правила безопасности запрещают применение электроэнергии. Реже применяют центробежные вентиляторы ВЦ-7, ВЦП-16 для проветривания выработок протяженностью свыше 1,5—2 км при высоком газовыделенни.
Одиночные горные выработки с тупиковыми забоями проветривают вентиляторами местного проветривания по трем схемам: нагнетательной, всасывающей и комбинированной. На угольных шахтах, опасных по газу или пыли, применяют нагнетательную схему проветривания (рис, 56), которая наиболее проста, экономична и безопасна. Вентилятор устанавливают напочве или подвешивают к крепи на свежей струе на расстоянии не менее 10 м от места выхода продуктов взрыва. Свежий воздух по трубам, проложенным по выработке, подается в забой, а отработанный — удаляется по всей выработке. По мере проведения выработки трубопровод наращивают. Отставание вентиляционных труб от забоя не должно превышать 8 м в газовых шахтах и 12 м в негазовых. Всасывающую и комбинированную схемы проветривания применяют на негазовых шахтах.
Достоинством нагнетательного способа является – подача взабой деятельной струи воздуха, небольшая масса вент. труб, сравнительно легкий их монтаж.
Существенным недостатком является удаление газа и пыли непосредственно по выработке, где работают люди, машины и механизмы.
При использовании всасывающего способа по всей длинне выработки создается чистая воздушная среда.
Вентиляционные трубы применяют матерчатые (прорезиненные), текстовинитовые, пластикатные, капроновые и металлические. Более 90% всех вентиляционных трубопроводов местного проветривания выполняют в виде гибких вентиляционных труб диаметром 400; 500 и 600 мм, длиной звеньев 5; 10 и 20 м. Они имеют небольшую массу, транспортабельны, быстро устанавливаются и соединяются с помощью пружинящих колец. Текстовинитовые трубы изготавливают диаметром 500—900 мм, длиной 5 и 10 м. Металлические трубы из .листовой стали выпускают диаметром 300—800 мм .звеньями по 3 м. Соединяют трубы с помощью фланцев болтами.
При большой длине трубопроводов для уменьшения утечек воздуха в трубах размещают полиэтиленовые рукава После проветривания выработки лицо тех. надзора измеряет содержание метана и дает разрешение рабочим на продолжение работы.
Нагнетательный (а,г,д), всасывающий (б), способы вентиляции тупиковых выработок при использовании одного (а,б) и нескольких (в,г,д) вентиляторов местного проветривания:
1-нагнетательные вентиляторы; 2-нагнетательный трубопровод; 3-всасывающие вентиляторы; 4-всасывающие трубопроводы.