1. Selectarea formei și calcularea dimensiunilor secțiunii transversale a săpăturii

La efectuarea lucrărilor se disting două tipuri de operațiuni miniere: principale și auxiliare.

Principalele operațiuni miniere sunt cele care se desfășoară în fața lucrărilor și se referă direct la excavarea și asigurarea lucrărilor.

Operațiunile auxiliare sunt cele care asigură condiții normale pentru efectuarea principalelor operațiuni de tunel.

Aria secțiunii transversale a săpăturii depinde de scopul și dimensiunile echipamentului amplasat în ea. Există zone de secțiune transversală de lucrări orizontale în aer liber, brut și după excavare. Zona liberă este determinată de dimensiunile săpăturii până la suport, minus suprafețele ocupate de stratul de balast și scara în secțiunea transversală a săpăturii. Zona brută este zona proiectată în săpătură. La determinarea acestei suprafețe, la zona liberă se adaugă suprafața ocupată de suport, strat de balast, scară și cravată (cu suporturile de cadru instalate eșalonat). Suprafața reală care se obține ca urmare a excavației este de obicei cu 3-5% sau mai mare decât suprafața proiectată.

Dimensiunile secțiunii transversale (lățime și înălțime) ale lucrărilor de transport depind dimensiunile de gabarit vagoane de transport și locomotive electrice, de pe șinele ferate, modul de deplasare a lucrătorilor în lucrări și cantitatea de aer furnizată pentru ventilație.

Dacă în excavație există șine ferate pentru deplasarea oamenilor, este prevăzută o potecă (pasaj) cu o lățime de cel puțin 700 mm, care trebuie menținută la o înălțime de 1800 mm de la nivelul scării (stratul de balast) .

Pe baza unor condiții specifice: f =16; stabilitate - medie; durata de viață a excavației este de 16 ani, alegem o formă de excavare boltită, pulverizată cu fixare din beton

1. Calculați secțiunea transversală a înălțimii săpăturii.

o. Înălțimea structurii căii ferate h 0, mm

h 0 = h b + h w + h p + h p, mm;

Unde: h 0 - înălțimea structurii superioare a căii de excavare, se selectează conform standardelor care prevăd ESP, mm;

h b - înălțimea stratului de balast, mm;

h p - înălțimea căptușelii sub șină, mm;

h r - înălțimea căii ferate, mm;

h 0 = 100 + 420 + 20 + 135 = 375 (mm).

2. Înălțimea materialului rulant h, mm

3. Înălțimea secțiunii cu pereți drepti a săpăturii.

h 1 = 1800 (mm).

4. Înălțimea liberă a excavației.

h2 = h1 +h b +1/3h w, mm;

h2 =1800+135+20+1/3*120=1995 (mm).

Unde: h 1 - înălțimea secțiunii cu pereți drepti a săpăturii, mm;

h b - înălțimea stratului de balast, selectată conform standardelor care prevăd ESP, mm;

h w - înălțimea grinzii traversei, mm;

5. Înălțimea lucrărilor în blacker.

h 3 = h 0 + h 1, mm;

h3 =375+1800=2175 (mm).

6. Înălțimea liberă a tavanului boltit.

h h =1/3*V, mm;

h h =1/3*2250=750 (mm).

7. Înălțimea tavanului boltit la subsol.

h 5 = h h + T cr. , mm;

h5 =750+50=800 (mm).

8. Se calculează lățimea liberă a săpăturii.

B= n+A+m, mm;

H=200+1350+700=2250 (mm).

Unde: B este lățimea liberă a excavației, mm;

n este distanța dintre suport și materialul rulant, mm;

A este lățimea materialului rulant, mm;

m - trecere liberă pentru persoane, mm;

9. Lățimea de lucru în negru.

B1 =B+2* T cr. , mm;

B1 =2250+100=2350 (mm).

10. Eliberați zona secțiunii transversale.

S St. = V*(h 2 +0,26*V)

S St. = 2250*(2745+0,26*2250) =7,4 m2

11. Zona secțiunii transversale în negru.

S negru = V 1 *(h 3 +0,26* V 1)

S negru = 2350*(2960+0,26*2350) =8,3 m2

12. Viteza fluxului de aer.

V = Q aer / S c in, m/s;

V = 18/7,4 = 2,4 m/s;

Unde: V este viteza de deplasare a fluxului de ventilație prin excavație, reglementată prin reguli de siguranță, m/s;

Q aer - cantitatea de aer care trece prin lucrări, m 3 /s;

S c în - aria secțiunii transversale a săpăturii în aer liber, m 2 ;

Deoarece V = 2,4 m/s, atunci 0,25? V? 8.0 îndeplinește cerințele HPB, prin urmare, această secțiune a fost calculată corect.

13. Sectiune in patrundere.

S pr =1,03* S negru, m

S pr =1,03* 8,3 =8,7 (m)

În funcție de proprietățile fizice și tehnice ale rocilor, se selectează durata de viață a excavației, posibila influență a operațiunilor miniere, forma secțiunii transversale, materialele și tipul de suport...

Selectarea și justificarea tehnologiei, mecanizarea și organizarea mersului uman

Pentru această producție primim special. profil SPV-17. Selectați special profil pe factor economic. Pentru special Profilul SVP-17 are următoarele caracteristici: = 18774, care corespunde intervalului = 18700 - 20700. W(1) = 50,3 Р(1) = 21,73 Tabelul 2...

Alegerea unei metode de protecție și a tipului de sprijin minier

Figura 2.1 arată locația minei în raport cu rocile care conțin stratul de cărbune. Din punct de vedere al protecției la mine, este cu siguranță benefic să folosiți un drumhead pentru a efectua această lucrare...

Unitatea de calcul hidraulic al structurilor hidraulice

Determinarea dimensiunilor secțiunii transversale se reduce la determinarea lățimii de-a lungul fundului și a adâncimii de umplere în funcție de parametrii dați (debit Q, panta i, coeficienții de rugozitate n și pante m)...

Tăiere transversală dublă

Atunci când se dezvoltă un proiect pentru excavare, problema alegerii formei și dimensiunilor secțiunii transversale este cea mai importantă. Pentru lucrările de explorare orizontală, standardul este formele în secțiune transversală dreptunghiulară boltită și trapezoidală...

Organizarea și desfășurarea lucrărilor de explorare minieră

Deoarece sarcina nu specifică selecția unui eșantion tehnologic, vom reduce Sm la cel mai apropiat standard în conformitate cu GOST: 1) pe baza faptului că adâncimea gropii este de 30 m...

Exploatarea subterană

Determinăm secțiunea transversală a arborelui vertical principal folosind formulele și o specificăm conform tabelului 4.2: SВ = 23,4 + 3,6 AG, (5) unde AG este capacitatea de producție anuală a minei, milioane de tone SВ = 23,4 + 3,6 1 ,4 = 28,44 m2...

Efectuarea lucrarile la mine rupe o stare stabilă de tensiune stânci. În jurul conturului excavației se formează zone de solicitare ridicată și scăzută. Pentru a preveni prăbușirea stâncii, excavația este asigurată...

Efectuarea de explorare minieră

4.1 Calculul ariei secțiunii transversale a unei săpături trapezoidale Determinarea dimensiunilor săpăturii în aer liber. Lățimea excavației cu o singură cale la nivelul marginii materialului rulant: B= m + A + n1, m Unde: m = 0...

Deoarece excavația Bremsberg are o durată de viață de 14 ani, se recomandă excavarea ei cu o formă de secțiune transversală arcuită, fixarea acesteia cu suport de arc cadru și legarea din beton armat...

Proiect tehnologic pentru minerit subteran orizontal

Forma secțiunii transversale a excavației este selectată ținând cont de designul și materialul suportului, care, la rândul lor, sunt determinate de stabilitatea rocilor din părțile laterale și acoperișul săpăturii...

Tehnologie pentru dezvoltarea aditurilor în roci dure

1. Cantitatea de aer care trebuie să treacă prin mină în timpul funcționării acesteia se determină: (1) unde este un coeficient care ține cont de neuniformitatea livrării aerului, este exploatarea cărbunelui în zone...

Aria secțiunii transversale în lumină este aria limitată de interior. Conturul suportului și deasupra stratului de balast al căii ferate (fără a lua în considerare grosimea suportului)

Zona de secțiune brută este zona de-a lungul conturului exterior al suportului, inclusiv strângerea și solul excavației.

Suprafața limitată de conturul său de proiectare este determinată prin adăugarea dimensiunilor de degajare în lumină cu grosimea suportului, ținând cont de grosimea strângerii și rambleului.

Aria secțiunii transversale a săpăturii din tunel este zona limitată de conturul săpăturii din față (se consideră că este cu 3-5% mai mare decât zona brută).

15. Stabilitatea rocilor (slăbite, coezive, stâncoase).

Pe baza naturii conexiunii dintre particulele solide, solurile sunt împărțite în granulare, coezive și stâncoase.

Solurile afânate, necoezive se caracterizează printr-o lipsă de coeziune între particule, permeabilitate semnificativă la apă, compresibilitate scăzută, forțe mari de frecare internă și deformare rapidă sub sarcină.

Solurile coezive au permeabilitate scăzută la apă;

Prezența apei în ele determină forțele moleculare de aderență. Prin urmare, solurile coezive se caracterizează prin coeziune semnificativă între particule, deformații mari sub sarcină și durata deformațiilor.

În solurile stâncoase, particulele lor sunt legate rigid între ele printr-o substanță de cimentare, iar această legătură nu este restabilită dacă este ruptă.

O clasificare și caracteristici mai complete ale solurilor sunt date în cărțile de referință și literatura de specialitate.

Proprietățile solurilor au un impact semnificativ asupra naturii dezvoltării lor și asupra performanței mașinilor. În acest sens, la alegerea tipului de mașină pentru lucrări de excavare, este necesar să se țină cont de proprietățile caracteristice și de starea solului care este excavat. Din acest punct de vedere, cele mai importante proprietăți ale solurilor - rezistența la dezvoltare și stabilitatea lor ca bază pe care este instalată mașina - sunt determinate în principal de compoziția granulometrică și de proprietățile fizice și mecanice ale solului.

În timpul lucrărilor, este necesar să se țină cont de proprietățile caracteristice și de starea solului în curs de dezvoltare.

Cele mai importante proprietăți ale solurilor din acest punct de vedere - rezistența la dezvoltare și stabilitatea lor ca bază pe care este instalată mașina - sunt determinate în principal de compoziția granulometrică și de proprietățile fizice și mecanice ale solului.

Compoziția granulometrică a solului se caracterizează prin conținutul procentual în greutate de particule de diferite dimensiuni. Dimensiunea particulelor individuale de sol nestâncos este: pietricele 40 mm; pietriș 2-40 mm; nisip 0,25-5 mm;

praf de nisip 0,05-0,25 mm; particule de praf 0,005-0,05 mm și particule de argilă 0,005 mm.

Pentru a evalua cele mai importante proprietăți fizice și mecanice ale solului, sunt importante masa volumetrică, capacitatea de afânare, umiditatea, unghiul de repaus, coeziunea (aderența), fracturarea și stratificarea.

AGENȚIA FEDERALĂ DE PESCUIT”

INSTITUȚIE DE ÎNVĂȚĂMÂNT FEDERALĂ DE STAT

ÎNVĂŢĂMÂNT SUPERIOR

„UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT MURMANSK

filiala Apatitsky

Departamentul de Inginerie Minieră

LUCRĂRI MINIERE

INSTRUCȚIUNI GENERALE DE ORGANIZARE ȘI METODOLOGICE

Proiectul de curs este etapa finală a studierii disciplinei „Efectuarea de operațiuni miniere” și ar trebui să contribuie la consolidarea cunoștințelor teoretice în specialitate.

Scopul proiectului de curs este de a studia aspectele tehnice, tehnologice și organizatorice ale scufundării săpăturii proiectate.

La executare munca de curs Trebuie rezolvate problemele tehnice, tehnologice și organizatorice ale scufundării excavației proiectate, iar deciziile luate trebuie să asigure siguranța lucrării.

Când lucrați la cursuri, este necesar să folosiți literatură educațională, reguli uniforme de siguranță pentru operațiunile miniere (UPS), precum și materiale din reviste științifice interne și străine.

Nota explicativă a lucrării de curs trebuie să conțină totul calculele necesare si justificare deciziile luate, schițe și diagrame (schema de ventilație, secțiunile de proiectare și excavare ale lucrărilor, diagrama de aranjare a găurilor, proiectarea încărcăturii, programul de organizare a lucrărilor).

Secvența de prezentare a materialului în nota explicativa trebuie să respecte instrucțiunile metodologice.

1. CONDIȚII DE PRODUCȚIE

Condițiile de săpătură se înțeleg ca date hidrogeologice și condiții tehnice miniere în care se va efectua săpătura. Această secțiune ar trebui să descrie, dacă acestea nu sunt specificate, proprietățile fizice și mecanice ale rocilor în ceea ce privește stabilitatea, rezistența, condițiile de apariție și fluxul de apă în lucrări în timpul implementării lor.

2. METODE DE CONSTRUCȚIE ȘI MECANIZAREA LUCRĂRII

Metoda de excavare folosită trebuie să fie cea mai rațională din punct de vedere al siguranței muncii și mecanizării proceselor de producție.

La alegerea unei metode de tunel și a mijloacelor de mecanizare a muncii, este de preferat să se utilizeze complexe de echipamente care, într-o măsură mai mare, asigură mecanizarea proceselor ciclului de lucru de tunel.

3. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR SECȚIUNII TRANSVERSALE A MINEILOR ȘI CALCULUL SUPPORTULUI.

Calculul suportului.

Sarcina pe suport pe 1 m2 de excavare, cu o zonă perturbată uniform distribuită, este determinată de formula:

Kgs/m 2 (3,29)

Unde: ρ – greutatea volumetrică a rocii, kg/m 3 ;

l n– dimensiunile zonei perturbate, m.

Mărimea zonei perturbate este determinată de formulele:

a) pentru lucrari in afara zonei de influenta a operatiunilor miniere:

b) pentru lucrările de admisie și livrare:

Unde: eu T– intensitatea sistemului de fisurare cu blocuri mici cu scufundare usoara, buc/m. liniar (Tabelul 1);

K C– coeficientul de stare de producție (presupus egal cu 1).

Tabelul 1

Tabelul 2

Tabelul 3

Aderența specifică a unei tije la beton și a unui stâlp de beton la rocă, kgf/cm2

Indicatori de putere	Denumirea materialului	Soluție de fixare pe ciment M-400 la vârsta de 28 de zile. cu un amestec de C:P	Mortar de ciment de alumină învechit M-400
3 zile cu un amestec de C:P	12 ore la C:P
1:1	1:2	1:3	1:1	1:2	1:3	1:1
	Oțel periodic
Oțel rotund neted
	Coloană de beton cu minereu de apatită
Stâlp de beton cu minereu oxidat
Stâlp de beton cu roci sterile situate lateral

Distanța dintre tijele cu o rețea pătrată a locației lor este luată din condițiile de prevenire a delaminării și prăbușirii rocilor sub influența propriei greutăți în grosimea fixă ​​conform formulei:

, m (3,40)

Unde: K zap– factor de siguranță;

al meu– coeficientul condițiilor de funcționare a suportului tijei (1 – pentru tije cu pretensionare; 2 – pentru tije fără pretensionare).

Tabelul 4.1

Tabelul 4.2

Caracteristicile explozivilor

Numele explozivului	Densitatea explozivilor din cartușe, g/cm3	Performanta, cm 3	Viteza de detonare, km/s	Tipul ambalajului
BB,utilizate în mine care nu sunt periculoase din cauza gazului sau a prafului
Amonit 6ZhV	1,0–1,2	360–380	3,6–4,8	Mandrine cu diametrul de 32, 60, 90 mm
Ammonal-200	0,95–1,1	400–430	4.2–4,6	Cartușe cu diametrul de 32 mm
Amonial M-10	0,95–1,2		4,2–4,6	Aceleaşi
Roca de amonial nr. 3	1,0–1,1	450–470	4,2–4,6	Mandrine cu diametrul de 45, 60, 90 mm
Roca de amonial nr. 1	1,43–1,58	450–480	6,0–6,5	Mandrine cu diametrul de 36, 45, 60, 90 mm
Detonit M	0,92–1,2	450–500	40–60	Cartușe cu diametrul de 28, 32, 36 mm
BB,folosit în mine periculoase pentru gaz sau praf
Amonit AP-5ZhV	1,0–1,15	320–330	3,6–4,6	Mandrine cu diametrul de 36 mm
Amonit T-19	1,05–1,2	267–280	3,6–4,3	Aceleaşi
Amonit PZhV-20	1,05–1,2	265–280	3,5–4,0	Aceleaşi

În practica lucrărilor de tunelizare, exploatarea electrică cu ajutorul detonatoarelor electrice instantanee, cu întârziere scurtă și întârziată, precum și sistemele de sablare neelectrice (Nonel, SINV etc.), au devenit cele mai răspândite.

Tabelul 4.3

Valorile lui K zsh pentru lucrări orizontale

Diametrul gaurii. Diametrul găurilor se determină pe baza diametrului cartuşelor explozive şi a spaţiului necesar dintre peretele găurii şi cartuşele explozive, ceea ce permite ca cartuşele explozive să fie trimise în gaură fără efort. Frezele și bițile se uzează în timpul găuririi și ascuțirii, drept urmare diametrul lor scade. Prin urmare, diametrul inițial al tăietorilor și coroanelor este utilizat puțin mai mare decât este necesar și este de 41–43 mm pentru cartușele explozive cu un diametru de 36–37 mm și 51–53 pentru cartușele explozive cu un diametru de 44–45 mm. Diametrul găurii ar trebui să fie de 5-6 mm atunci când cartușul de tragere este amplasat mai întâi din gura găurii și de 7-8 mm când cartușul de tragere nu este amplasat mai întâi din gura găurii.

O creștere a diametrului găurilor duce la o creștere a încărcăturii explozive plasate în acestea și, în consecință, numărul găurilor scade. În același timp, o creștere a diametrului găurilor duce la o deteriorare a delimitării lucrărilor miniere, distrugerea excesivă a rocii dincolo de conturul de proiectare și, de asemenea, afectează negativ ritmul de foraj - viteza de foraj scade.

Odată cu creșterea diametrului încărcăturii găurii pe conturul excavației, zona de distrugere a masivului crește și, în consecință, stabilitatea rocilor scade. Prin urmare, cu o scădere a secțiunii transversale a excavației, este mai oportun să se utilizeze găuri cu diametru mic. Odată cu o scădere a secțiunii transversale a săpăturii și o creștere a rezistenței rocilor, diametrul găurilor și încărcăturilor, celelalte lucruri fiind egale, ar trebui să scadă. Deoarece sunt capabili explozivii (detonite) produse în prezent de mare viteză detonează în cartușe cu diametru mic (20 - 22 mm), atunci recomandarea utilizării găurilor de diametru redus este evidentă. Iar atunci când se folosesc explozivi cu viteză redusă de detonare, cum ar fi amoniții, este indicat să plasați în găuri cartușe cu diametrul de 32 - 40 mm.

Adâncimea găurii. Adâncimea găurilor este un parametru al lucrărilor de tunel care determină volumul operațiunilor principale în ciclul de tunel și viteza de excavare.

La alegerea adâncimii găurii, se iau suprafața și forma feței, proprietățile rocilor ce urmează a fi sablate, performanța explozivilor utilizați, tipul echipamentului de foraj, mișcarea necesară a feței în timpul exploziei etc. Este de dorit ca durata ciclului de tunel să fie o tură sau un număr întreg de schimburi, iar în cazul lucrului cu mai multe cicluri, o tură încheie un număr întreg de cicluri de tunel.

Cu o adâncime mică de găuri (1 - 1,5 m), timpul de lucru auxiliar la 1 m de avans al feței crește (ventilație, operațiuni pregătitoare și finale la forarea găurilor și încărcarea rocii, încărcarea și exploziarea explozivilor etc.).

Cu o adâncime mare de găuri (3,5 - 4,5 m), viteza de forare a găurilor scade și, în cele din urmă, durata relativă de 1 m de exploatare crește.

În plus, atunci când alegeți adâncimea unei găuri, trebuie luat în considerare faptul că la explozia la adâncimi mari de la suprafața pământului, unde rocile care sunt explodate sunt comprimate pe toate părțile de presiunea rocilor, efectul distructiv al exploziei este semnificativ. redus.

Adâncimea găurilor se determină pe baza vitezei tehnice de penetrare specificate, a numărului și a productivității echipamentelor miniere sau în funcție de standardele de producție.

Cunoscând viteza de penetrare specificată, puteți calcula adâncimea găurii:

unde: ν – viteza de penetrare specificată, m/lună;

t c – durata ciclului, h;

n с – numărul de zile lucrătoare dintr-o lună;

n h – numărul de ore de lucru pe zi;

η – factor de utilizare a găurii (BUR).

Rata de utilizare a forajului. Raportul de utilizare a găurii este raportul dintre adâncimea găurii utilizate și adâncimea inițială. Când încărcăturile explozive explodează în foraje, roca nu este smulsă până la întreaga adâncime a forajului nu este utilizată și rămâne în masa focarului, care este de obicei numită sticlă.

Pentru a determina CRI pentru întregul set de găuri, este necesar să se măsoare adâncimea tuturor găurilor și să se determine adâncimea medie a găurii. După explozia încărcărilor, trebuie să măsurați adâncimea tuturor paharelor și să determinați adâncimea medie a paharului, din care puteți găsi valoarea medie a KIS. Prin urmare, pentru a determina valoarea medie a CIS, este necesar să se împartă avansul mediu al feței la adâncimea medie a găurii.

unde: l з – lungimea încărcăturii găurii;

l w – adâncimea găurii.

Dacă este specificat avansarea feței pe ciclu, atunci adâncimea medie a găurii poate fi determinată prin împărțirea avansului feței pe ciclu la valoarea medie a găurii.

Mărimea KISH-ului depinde de rezistența, fracturarea și stratificarea rocilor care sunt supuse, suprafața feței, numărul de suprafețe deschise din masa suflată, operabilitatea explozivului, adâncimea găurilor, calitatea opririi găurii, ordinea de sablare a încărcăturilor și alți factori. Cu determinarea corectă a tuturor parametrilor și implementarea strictă a tehnologiei pentru efectuarea operațiunilor de sablare, valoarea KIS nu trebuie să fie mai mică decât următoarele valori.

Tabelul 4.4.

Tabelul 4.5

Valorile numerice ale indicatorului γ

 vv, kg/m 3
, unități	1.843	1.892	1.940	1.987	2.033	2.125	2.214	2.301

 exploziv - greutatea volumetrică a explozivului încărcat, kg/m 3

Distanța dintre sarcinile de contur este determinată de formula (m):

(4.6)

Unde: K 0- coeficient numeric luând în considerare interacțiunea sarcinilor de contur adiacente și pierderile de energie datorate expansiunii produselor de detonare în volumul găurii, unități;

L zk- lungimea de tăiere a găurilor de contur (determinată din tabel), m;

L la- lungimea orificiilor de contur, m.

Tabelul 4.6

Valoarea coeficientului numeric K 0

Tabelul 4.7

Durata redusă de conducere a taxelor de contur L mp / S vyr

Coeficient	Densitatea liniară a găurilor de contur de încărcare P la, kg/m
puterea stâncii	0.4	0.5	0.6
4-6	0.110-0.097	0.121-0.110	0.129-0.119
7-9	0.092-0.082	0.106-0.097	0.115-0.108
10-14	0.077-0.061	0.093-0.079	0.105-0.092
15-18	0.057-0.046	0.076-0.067	0.089-0.081
19-20	0.042-0.039	0.064-0.061	0.079-0.076

Coeficientul de proximitate al găurilor de contur este determinat de formula:

(4.7)

La  cc= 900 - 1100 kg/m 3 această formulă poate fi utilizată sub următoarea formă:

(4.8)

În consecință, linia de cea mai mică rezistență a găurilor de contur este determinată de formula (m):

Numărul de găuri de contur este determinat de formula (buc.):

(4.10)

Unde: P- perimetrul întreg al feței de lucru, m;

ÎN- latimea excavatiei la nivelul solului, m

Suprafața părții feței care cade pe rândul de contur este egală (m2):

(4.11)

Pentru a îmbunătăți calitatea dezvoltării rocii la nivelul părților de capăt ale găurilor de contur, în partea inferioară a acestora din urmă trebuie plasată o taxă suplimentară de greutate (kg):

Cantitatea de explozivi pe rupere de contur este determinată de formula (kg):

În timpul conturarii preliminare dezvoltare, consumul specific de explozivi se determină ținând cont de adâncimea de lucru N(m) conform formulei (kg/m3):

(4.14)

Trebuie avut în vedere că atunci când reduceți adâncimea de lucru, valoarea q la nu trebuie să fie mai mică decât valoarea determinată prin formula (4.3).

Distanța dintre găurile de contur este calculată folosind formula (4.6), în timp ce valoarea L zk determinat conform tabelului (4.8).

Tabelul 4.8

Lungimea redusă a taxelor de contur în timpul delimitării preliminare a săpăturii

Coeficient	Adâncimea de lucru N, m
cetăţi	mai putin de 100	100-200	200-400	400-600
rase, f	Densitatea de încărcare liniară a găurilor de contur Р к, kg/m
	0.4	0.5	0.6	0.4	0.5	0.6	0.4	0.5	0.6	0.4	0.5	0.6
4-6	0.109	0.120	0.128	0.120	0.130	0.137	0.132	0.139	0.145	0.142	0.148	0.152
7-9	0.093	0.106	0.116	0.106	0.117	0.125	0.118	0.128	0.135	0.130	0.138	0.144
10-14	0.074	0.091	0.103	0.089	0.103	0.113	0.104	0.115	0.124	0.118	0.127	0.135
15-18	0.057	0.077	0.090	0.073	0.090	0.101	0.089	0.103	0.113	0.105	0.117	0.125
19-20	0.046	0.067	0.082	0.062	0.081	0.093	0.080	0.096	0.106	0.097	0.110	0.119

Greutatea taxei suplimentare în partea de jos a găurilor de contur este determinată de formula (kg):

Numărul de găuri de contur N lași consumul de explozibili pentru delimitarea lucrărilor miniere Q la calculat folosind formulele (4.10) și (4.13)

După determinarea parametrilor de sablare a conturului, se trece la calcularea parametrilor de încărcare și plasare a găurilor de tăiere și spargere. Baza calculului este valoarea consumului specific de explozivi pentru concasarea rocii în volumul forat.

În timpul delimitării ulterioare, miezul feței este spart în condiții de stres în masa de rocă înconjurătoare, ceea ce duce la necesitatea creșterii costurilor energetice pentru zdrobirea rocii în masa de rocă forată. În acest caz, trebuie mai întâi să determinați sens caracteristic lungimea orificiilor de spargere, ținând cont de gradul de influență (m):

(4.16)

În funcție de lungimea reală a găurilor de explozie L, care, de regulă, este determinată de organizarea muncii și de capacitățile echipamentului de foraj, valoarea consumului specific de explozivi pentru zdrobire se calculează folosind formulele (kg/ m 3):

La L out  L  :

(4.17)

La L oprit  L  :

(4.18)

Unde: e bb- factor de conversie ținând cont de tipul și densitatea explozivului utilizat.

Tabelul 4.9

Valoarea coeficienților e bb

În timpul delimitării preliminare a unei lucrări miniere, volumul principal de rocă este spart în condiții de descărcare parțială, ceea ce permite lungimea găurilor de spargere. L oprit  L  reduce consumul specific de explozivi la valoarea determinată prin formula (4.17)

După determinarea consumului specific de explozivi, se calculează parametrii pentru plasarea găurilor într-o tăietură dreaptă. Valoarea consumului specific de explozivi în tăiere se determină ținând cont de eficiența totală a spargerii rocii în fața de lucru:

(4.19)

Unde: N timp- numarul de gauri de taiere, unitati;

P vr- densitatea liniară a încărcării lor, kg/m;

L vr- lungimea orificiilor de taiere, m;

L zb- lungimea barei, m.

Valoare absolută L zb determinată din tabelele de mai jos, urmată de împărțirea cu e cc, ceea ce face posibilă luarea în considerare a tipului de exploziv utilizat.

Tabelul 4.10

în timpul delimitării ulterioare a lucrărilor miniere

Coeficient	Adâncimea de lucru N, m
cetăţi		100 - 200	200 - 400	400 - 600
rase
4-6	0.145	0.151	0.156	0.162
7-9	0.137	0.143	0.149	0.156
10-14	0.128	0.135	0.142	0.149
15-18	0.119	0.127	0.135	0.143
19-20	0.113	0.122	0.130	0.139

Tabelul 4.11

Lungimea redusă a găurilor de antrenare în timpul delimitării preliminare a lucrărilor miniere

Coeficientul de rezistență al rocii	L zb / S vyr
4-6	0.145-0.139
7-9	0.136-0.131
10-14	0.129-0.121
15-18	0.119-0.113
19-20	0.111-0.110

Zona de foraj a tăieturii este determinată de formula (m2):

(4.20)

Cantitatea de explozivi din tăietură este determinată de formula (kg)

(4.21)

Deoarece în tăieturile drepte roca este zdrobită în condițiile unei suprafețe libere, pentru a facilita funcționarea încărcăturilor de tăiere este recomandabil să se utilizeze una sau mai multe puțuri de compensare, al căror diametru minim este determinat de formula (m):

(4.22)

Unde: Wmin- distanța de la puț până la cea mai apropiată gaură de tăiere care lucrează pentru acest puț, m;

d sp- diametrul gaurii tăietorului, m.

Cunoscând zona tăieturii și luând forma secțiunii transversale sub forma uneia sau altei figuri geometrice plate, puteți determina dimensiunile secțiunii transversale a tăieturii și parametrii pentru plasarea găurilor tăiate (Fig. 4.3) :

Pătrat:

Slot:

(4.27)

(4.28)

Fig 4.3 Exemple de amplasare a găurilor în tăieturi drepte.

După calcularea parametrilor de tăiere, trecem la calcularea parametrilor de rupere.

Numărul total de găuri de rupere (inclusiv găurile de sol) este determinat de formulele (buc.):

În timpul conturarii ulterioare:

(4.30)

Pentru conturarea preliminară:

(4.31)

Unde: R otb- densitatea liniară a găurilor de încărcare, kg/m;

e otb, e k- coeficienți de conversie pentru încărcături de aripă și respectiv contur.

Distanța dintre găurile de sol este calculată prin formula (m):

(4.32)

Linia de cea mai mică rezistență a găurilor de sol este determinată de formula (m):

(4.33)

Numărul de găuri de sol și aria părții feței care cade pe aceste găuri sunt determinate de formulele:

Numărul de găuri destinate direct distrugerii miezului de rocă este determinat de formula (buc.):

(4.35)

Dimensiunea aproximativă a grilei de forare a găurii pentru aripi este determinată de formula (m):

(4.36)

În timpul delimitării preliminare a lucrărilor S la = 0.

Cantitatea de explozivi pentru îndepărtarea pietrelor în zonele de miez și sol este determinată de formula (kg):

Pe baza calculelor și a diagramei de locație a găurii, este compilat un tabel rezumat al parametrilor de sablare în funcție de formă.

Tabelul parametrilor de foraj si sablare

Orez. 4.4 Dispunerea găurii.

a – dispunerea găurilor de foraj; b – designul sarcinii; 1 – cartus exploziv;
2 – detonator electric.

După calcularea tuturor parametrilor complexului de foraj și sablare, se întocmește un pașaport de foraj și sablare.

Certificatul de foraj și sablare trebuie să conțină o diagramă a locației găurilor de sablare (în trei proiecții), să indice numărul și diametrul găurilor, adâncimea și unghiurile de înclinare ale acestora, numărul de serie de sablare, succesiunea de sablare, mărimea încărcăturilor din găurile de explozie, consumul total și specific de explozivi, consumul de detonatoare, lungimea opririi interne a fiecărei găuri și cantitatea totală de material de oprire pentru toate găurile, precum și timpul de ventilare a gaura.

Pentru a explica partea de text a acestei secțiuni, nota ar trebui să furnizeze diagramele corespunzătoare (diagrama de dispunere a găurii, diagrama de proiectare a încărcăturii în gaură, diagrama de tăiere, schema de conectare a detonatoarelor în rețeaua explozivă).

Calculul unei rețele de explozie electrică.

Când sarcinile explodează electric, este posibil să se utilizeze toate schemele cunoscute pentru conectarea rezistențelor într-un circuit. Alegerea schemei de conectare ED depinde de numărul de ED-uri care trebuie explodate și de uniformitatea caracteristicilor acestora. La utilizarea dispozitivelor electrice explozive, se determină rezistența rețelei explozive și se compară rezultatul obținut cu valoarea maximă a rezistenței circuitului specificată în pașaportul dispozitivului. Când se utilizează linii de alimentare și de iluminat, se determină rezistența circuitului exploziv, apoi se calculează cantitatea de curent care trece printr-un ED separat, iar această valoare este comparată cu valoarea curentă garantată pentru o explozie fără defecțiuni. Pentru garanție se acceptă curentul - pentru 100 ED egal cu 1,0 A și când ED explodează în grupuri mari(până la 300 buc) 1,3 A și nu mai puțin de 2,5 A la sablare cu curent alternativ.

La conexiune serială capetele firelor ED-urilor adiacente sunt conectate în serie, iar firele exterioare ale primului și ultimului ED-uri sunt conectate la firele principale care merg la sursa de curent.

Rezistența totală a circuitului exploziv cu o conexiune în serie a ED este determinată de formula:

, Ohm (4,38)

Unde: R 1- rezistenta firului principal in zona de la dispozitivul exploziv la bornele circuitului exploziv din fata de lucru, Ohm;

R 2- rezistența cablurilor de montaj suplimentare care conectează firele de capăt ale ED între ele și la firul principal, Ohm;

n 1- numărul de ED-uri conectate în serie, buc;

R 3- rezistența unui motor electric cu fire de capăt, Ohm.

Rezistența firului este determinată de formula:

Unde: ρ – rezistivitatea materialului conductor, (Ohm*mm 2)/m;

l– lungimea conductorului, m;

S– secțiunea conductorului, mm 2.

La efectuarea operațiunilor de sablare, ca fire de legătură și pentru așezarea liniilor temporare de sablare se folosesc fire pentru operațiuni industriale de sablare de clasa VP cu conductori de cupru în izolație din polietilenă. Firul este produs ca VP1 cu un singur nucleu și VP2x0,7 cu două nuclee.

Cablurile mărcii NGShM sunt destinate așezării liniilor permanente de sablare. Conductoarele purtătoare de curent sunt realizate din sârmă de cupru. Izolația conductoarelor purtătoare de curent este realizată din polietilenă cu autostingere.

În cazuri excepționale, în acord cu autoritățile Gosgortekhnadzor, firul VP2x0.7 poate fi folosit ca linii de explozie permanente

Masă. 4.12

Masă. 4.13

Tabelul 4.14

Găuri de găuri

Forarea gaurilor se face cu burghie de mana, burghie cu ciocan si instalatii de foraj.

Burghie de mână- folosit pentru gauri de pana la 3 m adancime in roca cu f  6. Forarea se face direct din maini sau din dispozitive usoare de sustinere (SER-19M, ER14D-2M, ER18D-2M, ERP18D-2M). Carotatoarele electrice sunt utilizate la forarea prin rocă cu f  10 (SEK-1, EBK, EBG, EBGP-1).

Unde: n- numarul de masini de gaurit;

k n - coeficientul de fiabilitate al mașinii (0,9);

k 0- coeficientul de funcționare simultană a mașinilor (0,8 - 0,9).

Numărul de mașini de găurit se determină pe baza a 4 - 5 m2 de suprafață frontală per mașină de găurit.

Ciocane- folosit pentru forarea gaurilor in roci cu f  5 (PP36V, PP54V, PP54VB, PP63V, PK-3, PK-9, PK-50).

Productivitatea forajului este determinată de formula (m/h):

(4.45)

Unde: k d- coeficient în funcție de diametrul găurii (0,7 - 0,72 pentru d w = 45 mm; 1 pentru d w = 32 - 36 mm);

k p- coeficient ținând cont de tipul de burghiu cu ciocan (1,1 pentru PP63V, PP54; 1 pentru PP36V);

O– coeficient ținând cont de modificarea vitezei de foraj în diverse rase(0,02 la f = 5-10; 0,3 la f = 10-16).

Instalații de foraj. Forarea gaurilor se efectueaza folosind instalatii de foraj sau echipamente de foraj montate montate pe masini de incarcare.

Selectarea unei instalații de foraj pentru forarea găurilor într-o mină orizontală se face ținând cont de următorii factori:

Tipul mașinii de găurit trebuie să corespundă rezistenței rocilor din fața de forat;

Dimensiunile zonei de foraj trebuie să fie mai mari sau egale cu înălțimea și lățimea feței de forat;

Lungimea maximă a găurilor forate conform specificatii tehnice mașina de găurit (instalația) trebuie să fie în concordanță cu lungimea maximă a găurilor (conform pașaportului de găurire și găurire);

Lățimea instalației de foraj nu trebuie să fie mai mare decât vehiculele utilizate.

Productivitatea forajului este determinată de formula (m/h):

(4.46)

Unde: n- numarul de masini de gaurit pe instalatie, buc;

k 0- coeficientul de simultaneitate în funcționarea mașinilor (0,9 - 1);

k n- coeficientul de fiabilitate a instalatiei (0,8 - 0,9);

t- durata muncii auxiliare (1 - 1,4 min/m);

v m- viteza mecanica de gaurire (m/min).

Tabelul 4.5

Viteza de foraj

Durata găurii (ore):

Unde: t p– lucru pregătitor și final (0,5–0,7 ore).

Design de ventilație.

Proiectarea ventilației minelor subterane se realizează în următoarea secvență:

1. Se selectează metoda de ventilație;

2. Se selectează conducta și se determină caracteristicile aerodinamice ale acesteia;

3. Se calculează cantitatea de aer necesară pentru ventilarea lucrărilor;

4. Este selectat un ventilator local de ventilație.

Locația de instalare a ventilatorului local de ventilație (VMP) și direcția conductei de ventilație sunt indicate în „Certificatul de ventilație”. Pașaportul indică, de asemenea, numărul de suflante de aer, tipul acestora, diametrul conductei de ventilație, direcția fluxurilor de ventilație proaspete și de ieșire și zonele de siguranță.

Metode de ventilație.

Ventilația lucrărilor se realizează prin injecție, aspirație sau metode combinate.

Cu metoda de injecție, aerul proaspăt este furnizat prin conducte către față, iar aerul contaminat este îndepărtat prin lucrări. Principalul avantaj al acestei metode este ventilația eficientă a spațiului de fund cu o întârziere semnificativă a conductelor de ventilație din pieptul feței. În acest caz, este posibilă utilizarea conductelor flexibile. Cu toate acestea, datorită faptului că gazele sunt îndepărtate de-a lungul întregii secțiuni transversale și de-a lungul lungimii minei, are loc contaminarea cu gaze, ceea ce duce la necesitatea instalării de ventilatoare de capacitate și presiune mai mare și de așezare a conductelor de aer cu țevi de diametru mai mare. . Această metodă este cea mai răspândită.

Cu metoda de aspirare, gazele toxice nu se răspândesc prin lucrări, ci sunt aspirate prin conductă, iar aerul proaspăt intră în spațiul de fund de-a lungul lucrărilor. Principalul avantaj al acestei metode este că, cu o distanță suficient de mică de la capătul conductei de pieptul feței, care nu depășește zona de aspirație, fața de lucru este ventilată mult mai repede decât în ​​cazul altor metode și contaminarea cu gaz a părții principale a fata de lucru nu apare. Această metodă poate fi utilizată pentru ventilarea lucrărilor miniere atunci când principalele surse de pericole de producție sunt concentrate în zona de fund. Metoda de inserare nu poate fi utilizată la conducerea lucrărilor prin roci purtătoare de gaze, atunci când în acestea funcționează material rulant cu motoare cu ardere internă sau când există alte surse de emisii periculoase distribuite pe toată lungimea lucrărilor.

Metoda combinată implică utilizarea a două ventilatoare, dintre care unul funcționează pentru evacuare, iar celălalt, instalat aproape de fund, pentru injecție. Această metodă de ventilație combină avantajele metodelor de injecție și aspirație. În ceea ce privește timpul de ventilație, această metodă este cea mai eficientă. Dezavantajele acestei metode este aglomerarea minei cu echipamente de ventilație.

Orez. 5.1 Scheme de ventilație pentru lucrări în fundătură.

a – injecție; b – aspirare.

1 – ventilator; 2 – conductă.

Tabelul 5.1

Valoarea coeficientului R 100

diametrul conductei,	Metal	Tip M	Textovinit
m
0.3	990.0	1284.0	481.0
0.4	228.0	305.0	108.0
0.5	72.8	100.0	33.0
0.6	25.0	40.1	12.5
0.7	11.6	28.2	5.0
0.8	5.8	9.3	2.5
0.9	3.0	5.1	1.3
1.0	1.6	3.0	0.8

Rezistența aerodinamică a conductei. Presiunea creată de ventilator în timpul funcționării acestuia pe conducta de ventilație este cheltuită pentru depășirea frecării și rezistenței locale, precum și a presiunii de viteză atunci când aerul iese din conductă sau intră în ea, în timpul ventilației prin aspirație.

Rezistența la frecare aerodinamică a conductei este determinată de formula:

, N*s 2 / m 8 (5,2)

Rezistența locală a conductelor de ventilație este de obicei creată de coturi, teuri, ramuri și alte fitinguri ale conductelor. Valorile rezistenței locale sunt prezentate mai jos.

Tabelul 5.2

Rezistență (N*s 2 / m 8

Pentru adăposturi și alte lucrări miniere subterane se disting următoarele concepte: suprafață în secțiune transversală „aspră” - fără fixare; „în lumină” - dezvoltare fixă; „în tunel” - ținând cont de inexactitățile în ruperea contururilor lucrărilor miniere, cu aproximativ 10% mai mare decât secțiunea „dură”. Când conduceți, respectați dimensiuni standard lucrari in sectiunea sa transversala, careia i se da fie forma trapezoidala cand se foloseste suport din lemn, fie boltit-dreptunghiulara cand se foloseste suport din beton

Aria secțiunii transversale „aspră” se calculează ținând cont de diametrul elementelor de susținere și de lățimea golurilor dintre suport și pereții săpăturii. Secțiunea transversală este, de asemenea, selectată în funcție de utilizarea suportului, înălțimea excavației, golurile dintre suport și rocile laterale, înălțimea și lățimea echipamentului de transport, lățimea trecerii libere și înălțimea strat de balast. Pentru a calcula lățimea excavației de-a lungul acoperișului și bazei și a secțiunii transversale, se iau în considerare golurile admisibile dintre pereți, acoperișul excavației și echipamentele de transport, care sunt stabilite pe baza cerințelor de siguranță și sunt date în literatura de referință.

Toate lucrările miniere orizontale sunt conduse cu o anumită cotă (0,002-0,008) pentru a elimina apa din lucrări prin gravitație.

O derivă este o săpătură orizontală care nu are acces direct la suprafața pământului, trecând de-a lungul loviturii corpurilor minerale atunci când acestea sunt înclinate și când corpul este orizontal, în orice direcție de-a lungul lungimii zăcământului.

O tăietură transversală este o săpătură orizontală care nu are acces direct la suprafața pământului, trecând prin rocile gazdă sau de-a lungul corpului unui mineral la un unghi față de lovirea lor, cel mai adesea peste lovitură.

Ort trece prin puterea mineralului și nu depășește limitele sale.

Tăierea este realizată dintr-o altă excavație în orice unghi față de corpul mineral și se poate extinde dincolo de limitele acestuia. Lungimea este de obicei mică și nu depășește 20-30m.

Lucrări pe verticală.

Groapă - o săpătură verticală a unui pătrat, dreptunghiular sau secțiune rotundă(gropile rotunde se numesc dudok), care are acces direct la suprafața pământului. Gropile duc adesea la lucrări orizontale: tăieturi, tăieturi transversale, derive.

Are dimensiuni standard în lumină și cel mai adesea o secțiune transversală dreptunghiulară (Fig. 5, 6; Tabelul 2). Aria secțiunii transversale a unei gropi depinde în general de adâncimea acesteia. Puțurile cu o secțiune transversală de 0,8 și 0,9 m2 sunt forate la o adâncime de până la 20 m, gropile cu o secțiune transversală de 1,3 m2 sunt forate la o adâncime de până la 30 m, 3,2 m2 sunt proiectate pentru a fi forate pentru o adâncime de până la 40 m Aria secțiunii transversale și dimensiunile gropii sunt determinate aproximativ în funcție de grosimea suportului. Zona reală a secțiunii transversale în penetrare este ceva mai mare. Este permisă o creștere a suprafeței de 1,04-1,12 ori.

Unitatea de tunel, de regulă, este formată din trei persoane: două la suprafață, una în groapă cu o secțiune transversală mai mare de 2 m2, două tuneloare pot lucra la față.

Puțul de mine are o secțiune transversală mai mare decât gropile și o adâncime mai mare. Forma secțiunii transversale este de obicei pătrată, cu dimensiuni cuprinse între 4-6 și 10-16 m2 (în funcție de adâncime, volumul de lucru și termene limită). Are acces la suprafața de zi; În unele cazuri, puțul de mine este condus de la lucrările subterane orizontale, cum ar fi adăturile, și sunt numite „oarbe”.

Gesenk, spre deosebire de un puț de mine, nu are acces direct la suprafață și este folosit pentru a coborî sarcinile și oamenii de la orizontul superior spre cel inferior.

Lucrări înclinate.

Panta urmează coborârea zăcământului mineral. La extragerea mineralelor, este de obicei folosit pentru a ridica sarcini de la orizontul inferior spre cel superior.

Bremsberg merge, de asemenea, de-a lungul căderii zăcământului mineral, dar spre deosebire de pantă, este folosit pentru a coborî sarcinile și oamenii de la orizontul inferior spre cel superior.

O excavație de răscoală este o lucrare care nu are acces la suprafața zilei și se desfășoară de jos în sus sub orice unghi.

2. Metode și mijloace de efectuare a lucrărilor de tunel

2.1. Caracteristicile miniere și clasificările rocilor

Proprietățile fizice și mecanice ale rocilor sunt principalii factori care determină alegerea echipamentelor și a tehnologiei miniere. Cele mai semnificative dintre aceste proprietăți includ rezistența și stabilitatea.

Rezistența este o caracteristică complexă a rocilor, care le caracterizează rezistența la distrugere și depinde de proprietăți precum duritatea, vâscozitatea, fracturarea și prezența straturilor intermediare și incluziunilor. Conceptul de cetate a fost introdus de prof. M. M. Protodyakonov, care a propus utilizarea coeficientului de rezistență f pentru a-l cuantifica. Într-o primă aproximare, valoarea lui f este invers proporțională cu rezistența finală la compresiune a rocii. Deoarece coeficientul de rezistență este legat de rezistența rocilor, acesta poate fi calculat în cel mai simplu caz folosind formula

unde este rezistența la compresiune a rocilor, Pa, pentru multe roci aceasta variază de la 5 la 200 MPa.

Pe baza rezistenței lor la distrugerea de la forțele externe, rocile sunt clasificate în funcție de rezistența relativă, munca specifică de distrugere, forajul și explozivitatea.

Clasificarea rocilor după forță a fost dezvoltată de M. M. Protodyakonov în 1926. Conform acestei clasificări, toate rocile sunt împărțite în 10 categorii. Prima categorie include roci cu cea mai mare rezistență (f = 20), a zecea categorie include cele mai slabe roci plutitoare (f = 0,3),

Alegerea metodei de îndepărtare explozivă a rocilor dintr-un masiv este influențată de explozivitatea, care este înțeleasă ca rezistența rocilor la distrugerea prin explozie. Explozibilitatea este determinată de cantitatea de exploziv standard necesară pentru a distruge roca cu un volum de 1 m3 (un indicator al consumului specific de exploziv). Pentru a determina consumul specific de explozivi (kg/m3) în raport cu roci specifice, folosiți diverse clasificări roci după explozivitate, de exemplu, Clasificarea unificată a rocilor după foraj și explozivitate a prof. A. F. Suhanova.

Capacitatea de foraj a unei roci caracterizează capacitatea acesteia de a rezista pătrunderii unei unealte de foraj în ea și intensitatea formării unei găuri sau găuri în rocă sub influența forțelor care apar în timpul forajului. Forajul rocii se caracterizează prin viteza de foraj (mm/min), mai rar - prin durata forajului 1 m de gaură (min/m).

O clasificare unificată a rocilor după foraj a fost dezvoltată de Biroul Central al Standardelor de Muncă Industrială pentru a reglementa lucrările de explorare minieră. Forajul este rezistența rocii la acțiunea distructivă a unei scule în timpul procesului de foraj.

Principalul criteriu de atribuire a rocilor la una sau la alta categorie în ceea ce privește forajul este timpul de găurire a mașinii pentru găurirea unei găuri de 1 m în condiții standard. În această clasificare, rocile sunt împărțite în 20 de categorii, iar după foraj sunt clasificate doar în categoriile IV-XX. Rocile din categoriile I-III urmează să fie exploatate cu ciocane pneumatice.

Alte clasificări au fost elaborate pentru a calcula standarde și diverși indicatori de consum în raport cu individ procesele de productie(de exemplu, Clasificarea unificată a rocilor după foraj și explozibilitate, care se bazează pe viteza de foraj și consumul specific de explozivi).

Stabilitatea rocilor este capacitatea lor de a menține echilibrul atunci când sunt expuse. Stabilitatea rocilor depinde de structura și de proprietățile fizice și mecanice ale acestora, de magnitudinea tensiunilor care apar în masa de rocă. Stabilitatea rocii este unul dintre criteriile principale de selectare a sistemelor miniere subterane, determinând parametrii acestora și metodele de securizare a lucrărilor miniere.

Pe baza stabilității lor, rocile sunt împărțite în mod convențional în cinci grupuri.

Roci foarte instabile care nu permit expunerea acoperișului și a părților laterale ale minei. Acestea includ roci plutitoare, libere și libere.

Roci instabile care permit o anumită expunere a părților laterale ale săpăturii, dar necesită construirea unui suport după săpătură. Astfel de roci includ nisipuri umede, pietriș slab cimentat, roci îmbibate sau puternic distruse de rezistență medie.

Roci de stabilitate medie, permițând acoperișului să fie expus pentru o relativă suprafata mare, dar necesită instalarea unui suport în timpul expunerii prelungite. Acestea sunt roci moi, destul de compactate, de rezistență medie, mai rar puternice și fisurate.

Rocile stabile permit acoperișului și părților laterale să fie expuse pe o suprafață mare; întreținerea este necesară numai în zonele selectate. Acestea sunt rase moi, cu putere medie și puternice.

Cele foarte stabile permit expunerea pe o suprafață mare și timp îndelungat (zeci de ani) fără a le menține. Nu este nevoie să securizați săpăturile în astfel de roci.

Tabelul 3

Clasificarea unificată a rocilor în funcție de foraj cu ciocane de foraj și burghie electrice pentru standardizarea operațiunilor miniere

Numele raselor:

I 0,1 Argila este uscată, afânată în halde. Loess este liber și umed. Nisip. Lotul nisipos este liber. Strat de turbă și plante fără rădăcini.

II 0.3 Pietriş. Loam este ușor, asemănător loessului. Strat de turbă și plante cu rădăcini sau cu un mic amestec de pietricele mici și piatră zdrobită.

III 0,5 Pietricele cu dimensiuni cuprinse între 10 și 40 mm. Argila este moale și uleioasă. Soluri nisipos-argiloase. Dresva. Gheaţă. Loam este greu. Piatră zdrobită de diferite dimensiuni.

IV 0,8-1,0 Pietricele cu dimensiuni cuprinse între 41 și 100 mm. Argila este sistozata, morena. Pământuri de piatră zdrobită cu pietricele legate de argilă. Solurile nisipos-argiloase legate de argilă. Soluri nisipos-argiloase cu includere de pietricele, piatră zdrobită și bolovani. Sărurile sunt cu granulație fină și medie. Locuri grele cu un amestec de piatră zdrobită. Cărbunii sunt foarte moi.

V 1.2 Siltstone argiloase, slab cimentate. Pietrele de noroi sunt slabe. Conglomerate de roci sedimentare. Minereuri de oxid de mangan. Marnă argilosă. Roci înghețate din categoriile I-II. Gresii, slab cimentate cu ciment nisipos-argilos. Cărbunii sunt moi. Mici noduli de fosforit.

VI 1.6 Gipsul este poros. Dolomiți afectați de intemperii. Minereu de Fier- albastru. Calcare talvanizate. Roci înghețate din categoriile III-V. Rocile cretacice sunt moi. Marl este neschimbată. Minereurile sunt argilo-ocru cu includerea de noduli de minereu de fier brun până la 50%. Piatră ponce. Șisturile sunt carbonice. Fior. Cărbuni de rezistență medie cu planuri de așternut clar definite

Pentru lucrări miniere orizontale s-au stabilit două forme de secțiune transversală: trapezoidală (T), boltă dreptunghiulară cu boltă de cutie (PS).

Există zone de secțiune transversală de lucrări orizontale în aer liber, în tunel și în brut. Zona liberă (5 SV) este suprafața cuprinsă între suportul de excavare și solul acestuia, minus suprafața în secțiune transversală care este ocupată de stratul de balast turnat pe solul de excavare.

Zona în săpătură (5 P|)) este zona săpăturii, care este obținută în timpul procesului înainte de construcția suportului, așezarea căii ferate și instalarea stratului de balast, pozarea utilităților (cabluri, conducte de aer, apă etc.). Zona brută (5 8H) - zona de excavare care se obține în timpul calculului (zona de proiectare).

Deoarece 5 HF = 5 SV + 5 cr, atunci calculul ariei secțiunii transversale a excavației începe cu un calcul în aer liber, unde 5 cr este secțiunea transversală a excavației ocupată de suport; Кп„ - coeficientul de căutare a secțiunii transversale (coeficientul de secțiune transversală în exces - KIS).

Dimensiunile secțiunii transversale a deschiderilor orizontale în spațiu liber sunt determinate în funcție de condițiile de amplasare a echipamentelor de transport și a altor dispozitive, ținând cont de degajările necesare reglementate de Normele de siguranță.

În acest sens, este necesar să luați în considerare următoarele cazuri posibile efectuarea săpăturilor și calcularea secțiunii transversale:

1. Lucrarea se execută cu prindere și mașina de încărcare funcționează în lucru fix. În acest caz, calculul se efectuează pe baza celor mai mari dimensiuni ale materialului rulant sau mașinii de încărcare.

2. Săpătura este parcursă cu sprijin, dar suportul rămâne în urmă cu mai mult de 3 m. În acest caz, mașina de încărcare funcționează în porțiunea nesusținută a excavației.

Atunci când se calculează dimensiunile ariei secțiunii transversale pe baza celor mai mari dimensiuni ale materialului rulant, este necesar să se facă un calcul de verificare (Fig. 11):

t + B + p">al doilea + 2*2+ T+ In sat+ p; N r + th 3 > Az +<* + Şi-

O defalcare a datelor este prezentată mai jos.

3. Lucrarea se efectuează fără prindere. Atunci măriți-l! secțiuni transversale calculate
se bazează pe cele mai mari dimensiuni ale echipamentelor de tunel sau mobile
compoziţie.

Dimensiunile principale ale vehiculelor subterane sunt standardizate pentru a tipifica secțiunile de lucru, proiectarea echipamentelor de sprijin și de tunel.

Pentru lucrările trapezoidale, tronsoanele standard au fost dezvoltate folosind suport solid, suport eșalonat, cu doar acoperișul strâns și cu acoperișul și părțile laterale strânse.

Secțiunile tipice ale lucrărilor cu bolți dreptunghiulare sunt prevăzute fără sprijin, cu ancora, beton împușcat și suport combinat

Presiunea stâncii

Crearea condițiilor de funcționare sigure pentru structurile subterane este una dintre sarcinile principale de asigurare a durabilității lucrărilor miniere. Impactul tehnogen al mineritului asupra mediului geologic duce la noua sa stare. (Mediul geologic se referă aici la spațiul fizic (geologic) real din interiorul scoarței terestre, care este caracterizat de un anumit set de condiții geologice - un set de anumite proprietăți și procese).

Din punct de vedere cantitativ și calitativ, în jurul obiectului geologic apar noi câmpuri de forță ca parte a mediului geologic, care se manifestă la limita lucrărilor miniere - masa de rocă, i.e. în limite mici ale masei de rocă din jurul minei.

Forțele care apar în masivul care înconjoară deschiderea minei se numesc presiunea rocii. Presiunea rocilor din jurul lucrărilor este asociată cu redistribuirea tensiunilor în timpul construcției acestora. Se manifestă sub formă;

1) deplasarea elastică sau elastic-vâscoasă a rocilor fără distrugerea acestora;

2) formarea alunecărilor de teren (locală sau regulată) în slab, fracturat și

roci fin stratificate;

3) distrugerea și deplasarea rocilor (în special, formarea rocii) sub influența unor solicitări extreme în masiv de-a lungul întregului perimetru al secțiunii de excavare sau în secțiunile sale individuale;

4) extrudarea rocilor în excavație din cauza curgerii de plastic, în special din sol (încărcare rocilor).

Se disting următoarele tipuri de presiune a rocii:

1. Vertical - actioneaza vertical asupra suportului, masa de rambleu si este o consecinta a presiunii masei rocilor supraiacente.

1. Presiunea laterală face parte din presiunea verticală și depinde de grosimea rocilor situate deasupra săpăturii sau a cusăturii în curs de dezvoltare și de caracteristicile inginerie și geologice ale rocilor.

3. Dinamic - are loc la rate mari de aplicare a sarcinilor: explozie, explozia de roci, prăbușirea bruscă a rocilor de acoperiș etc.

4. Primar - presiunea rocilor la momentul excavarii.

5. Stabil - presiunea rocilor după excavare a trecut după ceva timp și nu se modifică pentru o perioadă lungă de funcționare.

6. Instabil – presiune care se modifică în timp din cauza exploatării miniere, a fluturarii stâncii și a relaxării stresului.

7. Statică - presiunea rocii în care forțele de inerție sunt absente sau foarte mici.

Complexitatea crescândă a condițiilor în care se desfășoară mineritul (construcții subterane) (adâncimi mari de dezvoltare, permafrost, seismicitate ridicată, fenomene neotectonice, accelerare și creștere a volumului impactului tehnogen etc.), precum și nivelul de dezvoltare a știința au făcut posibilă crearea unora moderne care sunt mai apropiate de metodele reale de calcul al presiunii rocilor.

A apărut o nouă direcție științifică - mecanica structurilor subterane. Aceasta este o carte despre principiile și metodele de calcul al structurilor subterane pentru rezistență, rigiditate și stabilitate sub influențe statice (presiunea rocilor, presiunea apei subterane, schimbările de temperatură etc.) și dinamice (explozire, cutremure). Ea dezvoltă metode de calcul al structurilor de susținere.

Mecanica structurilor subterane a apărut ca urmare a dezvoltării mecanicii rocilor - o știință care studiază proprietățile și modelele modificărilor stării de tensiune-deformare a rocilor în vecinătatea unei lucrări, precum și modelele de interacțiune ale rocilor. cu sprijinul lucrărilor miniere pentru a crea metode adecvate de control al presiunii rocilor. Mecanica structurilor subterane operează cu modele mecanice ale interacțiunii suportului cu masa de rocă, ținând cont de starea geologică a rocilor din jurul săpăturii și diagrame de proiectare ale suportului.

Analiza modelelor mecanice și a schemelor de calcul se realizează folosind metode ale teoriei elasticității, plasticității și fluajului, teoria fracturii, hidrodinamică, mecanică structurală, rezistența materialelor, mecanică teoretică.