Типовые сечения и определение размеров конечного сечения горно-разведочных выработок.(горизонтальные выработки)

Для горизонтальных горно-разведочных выработок установлены две формы поперечных сечений: трапециевидная (Т), прямоугольно-сводчатая с коробовым сводом (ПС).

Различают площади поперечного сечения горизонтальных выработок в све­ту, в проходке и вчерне. Площадь в свету (5_СВ) - это площадь, заключенная меж­ду крепью выработки и ее почвой, за вычетом площади сечения, которая занята насыпанным на почве выработки балластным слоем.

Площадь в проходке (5_П|)) - площадь выработки, какой она получается в процессе проведения до возведения крепи, настилки рельсового пути и устрой­ства балластного слоя, прокладки инженерных коммуникаций (кабелей, возду­хе-, водопроводов и пр.). Площадь вчерне (5_8Ч) - площадь выработки, которая получается при расчете (проектная площадь).

Так как 5_ВЧ = 5_СВ + 5_кр, то расчет площади сечения выработки начинают с расчета в свету, где 5_кр - сечение выработки, занимаемое крепью; Кп„ - коэффи­циент перебора сечения (коэффициент излишка сечения - КИС).

Размеры площади поперечного сечения горизонтальных выработок в свету определяют исходя из условий размещения транспортного оборудования и дру­гих устройств с учетом необходимых зазоров, регламентированных Правилами безопасности.

При этом необходимо рассмотреть следующие возможные случаи проведе­ния выработок и расчета сечения:

1. Выработка проводится с креплением и погрузочная машина работает в за­крепленной выработке. В этом случае расчет ведут по наибольшим габаритам подвижного состава или погрузочной машины.

2. Выработка проходится с креплением, но крепь отстает от забоя более чем на 3 м. В данном случае погрузочная машина работает в незакрепленной части выработки.

При расчете размеров площади сечения по наибольшим габаритам подвиж­ного состава необходимо сделать поверочный расчет (рис. 11):

т + В + п'>2й + 2*2+ т + В_с. + п; Н_р + й₃ > Аз + <* + и-

Расшифровка данных приведена ниже.

3. Выработка проходится без крепления. Тогда размерь! сечения рассчиты­
ваются по наибольшим габаритам проходческого оборудования или подвижного
состава.

Основные размеры подземных транспортных средств стандартизированы с Целью типизации сечений выработок, конструкции крепи и проходческого обо­рудования.

Для выработок трапециевидной формы разработаны типовые сечения с при­менением сплошной крепи, крепи вразбежку, с затяжкой только кровли и с за­тяжкой кровли и боков.

Типовые сечения выработок прямоугольно-сводчатой формы предусмотре­ны без крепи, с анкерной, набрызгбетонной и комбинированной крепями

Горное давление

Создание безопасных условий функционирования подземных сооружений -одна из главных задач обеспечения устойчивости горных выработок. Техноген­ное воздействие горного производства на геологическую среду приводит к но­вому ее состоянию. (Под геологической средой здесь понимается реальное фи­зическое (геологическое) пространство в пределах земной коры, которое харак­теризуется определенным комплексом геологических условий - совокупностью некоторых свойств и процессов).

Возникают количественно и качественно новые силовые поля вокруг горио-геологического объекта как части геологической среды, которые проявляются на границе горная выработка - массив пород, т.е. в незначительных пределах массива пород, окружающего выработку.

Силы, возникающие в массиве, окружающем горную выработку, называют­ся горным давлением. Горное давление вокруг выработок связано с перераспре­делением напряжений при их проведении. Оно проявляется в виде;

1) упругого или упруговязкого смещения пород без их разрушения;

2) вывалообразования (местного или регулярного) в слабых, трещиноватых и

мелкослоистых породах;

3) разрушения и смещения пород (в частности, вывалообразования) под влия­нием предельных напряжений в массиве по всему периметру сечения выработки или на отдельных его участках;

4) выдавливания пород в выработку вследствие пластического течения, в ча­стности со стороны почвы (пучение пород).

Различают следующие виды горного давления:

1. Вертикальное — действует по вертикали на крепь, закладочный массив и является следствием давления массы вышележащих пород.

1. Боковое - является частью вертикального давления и зависит от мощно­сти пород, лежащих над выработкой или разрабатываемым пластом, инженерно-геологических характеристик пород.

3. Динамическое - возникает при больших скоростях приложения нагрузок: взрыв, горный удар, внезапное обрушение пород кровли и т.д.

4. Первичное - давление горных пород в момент проведения выработки.

5. Установившееся - давление горных пород после проведения выработки по прошествии некоторого времени и не меняющееся длительный период ее функционирований.

6. Неустановившееся — давление, изменяющееся с течением времени вслед­ствие ведения горных работ, ползучести пород и релаксации напряжений.

7. Статическое - давление горных пород, в котором инерционные силы от­сутствуют или весьма малы.

Усложнение условий, в которых осуществляется проведение (подземное строительство) горных выработок (большие глубины разработки, многолетняя мерзлота, высокая сейсмичность, неотектонические явления, ускорение и уве­личение объемов техногенного воздействия и пр.), и уровень развития науки позволили создать современные, более приближенные к реальным методы рас­чета горного давлении.

Возникло новое научное направление - механика подземных сооружений. Это паука о принципах и методах расчета подземных сооружений на прочность, жесткость и устойчивость при статических (горное давление, давление подзем-ных вод, изменение температуры и т.п.) и динамических (взрывные работы, землетрясения) воздействиях. Она разрабатывает методы расчета конструкций крепи.

Механика подземных сооружений возникла в результате развития механики горных пород - науки, изучающей свойства и закономерности изменения на­пряженно-деформированного состояния пород в окрестности выработки, а так­же закономерностей взаимодействия пород с крепью горных выработок для создания целесообразных методов управления горным давлением. Механика подземных сооружений оперирует механическими моделями взаимодействия крепи с массивом пород, учитывающими геологическое состояние окружающих выработку пород, и расчетными схемами крепи.

Анализ механических моделей и расчетных схем производится с использо­ванием методов теории упругости, пластичности и ползучести, теории разруше­ния, гидродинамики, строительной механики, сопротивления материалов, тео­ретической механики.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: