 |
Классификация горных пород по рыхлимости
|
|
|
|
Ч. 1. Подготовка горных пород к выемке
Лабораторная работа № 1
РАСЧЕТЫ
ПО МЕХАНИЧЕСКОМУ РЫХЛЕНИЮ ПОРОД
Цель работы: освоить методику расчета показателей для выбора средств механизации при механическом рыхлении пород.
1. Задачи работы:
1.1. Изучить область применения средств механического рыхления и классификацию горных работ по рыхлимости.
1.2. Изучить технические характеристики отечественных рыхлителей применительно к классификации пород по рыхлимости.
1.3. Освоить методику расчета показателей технологии рыхления и производительности рыхлителей.
Порядок выполнения работы.
2.1. По приложениям П.1 – П.2 и учебникам [1, c. 55-61; 2, с. 19-21] ознакомиться с классификацией пород по рыхлимости, средствами механического рыхления и параметрами, характеризующими технологию и производительность механического рыхления пород.
2.2. Для заданной модели рыхлителя и рыхлимых пород (приложение 3) определяется оптимальное расстояние между смежными проходами рыхлителя из выражения:
где k ф – коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения прорези. Принимается в зависимости от свойств рыхлимых пород (приложение 3);
h з – возможное заглубление зуба рыхлителя, м;
α – угол наклона стенок прорези;
b – ширина дна прорези, м.
2.3. Определяется глубина эффективного рыхления при оптимальном расстоянии между проходами рыхлителя
где k м – коэффициент, учитывающий свойства рыхлимого массива на размер ненарушенных целиков.
2.4. Согласно приведенным расчетам вычертить схему (в масштабе) механического рыхления (согласно П. 4).
Примечание. Размеры на схеме показывать в численном (не в буквенном) выражении.
2.5. В зависимости от длины полигона (разрыхляемого блока) определяется объем породы, разрыхляемой за 1 цикл (заезд по длине полигона)
|
|
|
где L – длина полигона, м.
2.6. Определяется часовая производительность рыхлителя при параллельных проходах
где k и = 0,75÷0,80 – коэффициент полезного использования рыхлителя;
t ц – время цикла рыхления в зависимости от длины полигона;
где v р – скорость рыхления. В зависимости от мощности тягача и рыхлимости пород v р = 0,4÷2,0 м/с. Меньшие значения принимаются для труднорыхлимых пород. Для пород средней рыхлимости принимается v р = 0,9÷1,2 м/с;
t п = 5 с – время переключения передач;
t пов = 40÷50 с – время поворота на следующую борозду;
t о = 2÷3 с – время на опускание зуба рыхлителя.
2.7. Определяется часовая производительность рыхлителя при параллельно-перекрестных проходах
где С' = (1,2÷1,5) С – расстояние между перекрестными проходами рыхлителя, м;
L’ – ширина полигона;
– суммарное время на маневры рыхлителя и поворот на следующую борозду.
Исходные данные для расчетов к работе № 1 «Расчеты по механическому рыхлению пород»
| Варианты | Характеристика пород | Размер блока | Модель рыхлителя | ||||
| наименование | f | Пр | R | длина L, м | ширина L’, м | ||
| Каменный уголь | 1,5 | 2,0 | 0,8 | Т-130 | |||
| 1а | То же | « | « | « | « | « | Т-500 |
| Разрушенные сланцы | 1,0 | 1,5 | 0,8 | Т-130 | |||
| 2а | То же | « | « | « | « | « | Т-330 |
| Мергель | 2,0 | 3,0 | 0,7 | Т-15.01 | |||
| 3а | То же | « | « | « | « | « | Т-50.01 |
| Мел | 2,5 | 3,5 | 0,6 | Т-15.01 | |||
| 4а | То же | « | « | « | « | « | Т-800 |
| Сильнотрещиноватый известняк | 6,0 | 4,0 | 0,4 | Т-130 | |||
| 5а | То же | « | « | « | « | « | Т-50.01 |
| Песчаник | 5,0 | 4,0 | 0,4 | ДЭТ-250 | |||
| 6а | То же | « | « | « | « | « | Т-800 |
| Доломит | 0,5 | ДЭТ-250 | |||||
| 7а | То же | « | « | « | « | « | Т-130 |
| Мрамор | 0,6 | Т-20.01 | |||||
| 8а | То же | « | « | « | « | « | Т-50.01 |
| Трещиноватые сланцы | 0,3 | Т-15.01 | |||||
| 9а | То же | « | « | « | « | « | Т-800 |
| Мерзлая порода | 0,8 | Т-130 | |||||
| 10а | То же | « | « | « | « | « | Т-500 |
| Осадочные породы | 1,5 | 0,8 | Т-130 | ||||
| 11а | То же | « | « | « | « | « | Т-800 |
| Гипс | 4,5 | 0,7 | Т-15.01 | ||||
| 12а | То же | « | « | « | « | « | Т-330 |
| Фосфорит | 0,6 | ДЭТ-250 | |||||
| 13а | То же | « | « | « | « | « | Т-800 |
| Среднетрещиноватый известняк | 0,5 | Т-20.01 | |||||
| 14а | То же | « | « | « | « | « | Т-500 |
| Доломит | 0,6 | ДЭТ-250 | |||||
| 15а | То же | « | « | « | « | « | Т-800 |
|
|
|
Приложение 1
Классификация горных пород по рыхлимости
| Породы | Коэффициент крепости f | Показатели трудности разрушения Пз | Акустические характеристики | Категория по рыхлимости | Угол наклона стенок прорези α, град | Техническая скорость Д-652, м/с | Возможное заглубление зуба рыхлителя Д-652, м | |
| v у, м/с | R | |||||||
| Осадочные породы, каменный уголь, разрушенные сланцы | 1,0-1,5 | 0,5-2,2 | 6000-1200 | 0,6-0,9 | Легко-рыхлимые | 50-60 | 0,9-1,5 | 1,0-0,8 |
| Мягкий известняк, мергели, мел, опоки, гипс, мерзлые породы | 2-3 | 2,2-4,5 | 1000-2000 | 0,6-0,9 | Среднерыхлимые | 55-45 | 0,8-1,2 | 0,8-0,6 |
| Сильнотрещиноватые прочные известняки, песчаники, сланцы | 4-8 | 2,2-4,5 | 2000-4000 | < 0,4 | Легко-рыхлимые | 55-45 | 0,8-1,0 | 0,8-0,5 |
| Сильнотрещиноватые известняки, доломиты, мрамор | 4-8 | 4,5-7 | 2000-3500 | 0,4-0,6 | Труднорыхлимые | 50-40 | 0,4-0,8 | 0,6-0,2 |
| Малотрещиноватые прочные известняки, песчаники | 10-14 | > 7 | > 3500 | > 6 | Труднорыхлимые | – | – | – |
| v у – скорость распространения ультразвука в масс сивее, м\с; R = v c/ v у – акустический показатель трещиноватости массива; v с – скорость распространения сейсмических волн, м/с. |
Приложение 2
|
|
|
