Файл: 1. Принципы организации горностроительных работ. Пос и ппр.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 73
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке горных выработок.
Известен способ проходки горных выработок с применением различных конструкций врубов и контурным взрыванием [1] .
К основным недостаткам способа относятся: необходимость дополнительных экспериментальных работ при использовании предлагаемой схемы для изменяющихся горно-геологических и горнотехнических условий; нестабильность работы предлагаемого варианта при изменяющихся горно-геологических и горнотехнических условиях; большой объем удельных буровых работ (при контурном взрывании).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ проходки горных выработок, включающий бурение различных конструкций прямых врубов и расположение вспомогательных и оконтуривающих шпуров через расчетную ЛНС [2] .
Недостатками способа являются: нет объяснения принципа построения схемы расположения вспомогательных и оконтуривающих шпуров по площади забоя (т. е. предлагаемый способ не оптимален); в расчет ЛНС принята эмпирическая зависимость, которая требует проверки для конкретных горно-геологических и горнотехнических условий.
Цель изобретения является повышение эффективности сооружения горной выработки за счет четкого (оптимального) распределения вспомогательных и оконтуривающих шпуров по площади забоя, четкого оконтуривания горной выработки, определения оптимального расхода принятого типа ВВ, определения оптимального расхода бурения для конкретных горно-геологических и горно-технических условий. С этой целью в известном способе проведения горных выработок, включающем формирование врубовой полости (любым из известных способов), бурение оконтуривающих шпуров по контуру проводимой выработки на расстоянии rp друг от друга (не более этой величины) с учетом возможности размещения последних по периметру выработки, бурение вспомогательных шпуров рядами, расстояние между которыми должно быть не более w1, а расстояние между шпурами в рядах должно быть не более rp1, после чего осуществляют поочередную взрывную отбойку горного массива в пределах проектного контура проводимой горной выработки.
11. Способы строительства горизонтальных выработок шахт и рудников.
При проведении горизонтальных выработок применяют различные способы производства работ, определяемые физико-механическими свойствами горных пород, размерами поперечного сечения, сроком службы и назначением этих выработок.
Способы, применяемые для проведения выработок в устойчивых горных породах, которые позволяют свободно обнажать забой и стенки выработки, называют обычными. Способы, применяемые для проведения выработок в слабых, неустойчивых горных породах (плывучих или сильнообводненных, сыпучих), а также в породах крепких, но дающих при пересечении их весьма большие притоки воды или газа, т. е. в сложных горно-геологических условиях, называют специальными.
В однородной породе выработки могут проводиться по крепким или мягким породам. В крепких породах выработки проводят буровзрывным способом. При проведении в мягких породах возможно применение буровзрывных работ или комбайнов.
Принятие решений в управлении разведкой и добычей полезных ископаемых, исходя из понятий кибернетики, сводится к управлению технологическими объектами и представляет собой непрерывную процедуру в системе с обратной связью.
Схема процесса проведения горизонтальной горно-разведочной выработки (например, штольни), сформулированная на базе общих положений управления процессами (операциями) и формальной логики, представлена на рис. 108.
Информация о внешних условиях и особенно их прогнозе, а частично, и информация о ходе управляемого процесса носит различный характер. Реже всего информация является детерминированной: процесс выработки решений при этом наиболее прост. В большинстве случаев информация в той или иной степени неопределенна, т. е. носит стохастический характер, а иногда характер противодействия. Выработка решений при этом сложна.
При решении наших задач в большинстве случаев целесообразно искусственно перевести стохастическую информацию в детерминированную, что и чаще применяется. Выработка решений в такой постановке представляет собой более простую задачу и реальна для практического применения.
Директива из вышестоящих инстанций о цели и задачах процесса- операции может быть в виде плана на проходку или изыскания резервов улучшения показателей проходки, т. е. выбор оптимального технологического варианта при ограниченных или неограниченных ресурсах, обоснование целесообразности применения нового комплекса оборудования и т. д.
Конкретный вид критерия оптимальности выбирается в зависимости от задачи. При оценке критериев назначается один ведущий, остальные являются ограничивающими.
12. Принципы ново-австрийского метода строительства тоннелей.
В 60-х годах австрийские инженеры Л. Рабцевич, Л. Мюллер и Ф.Пахер разработали новую технологию строительства тоннелей, получившую название "Новоавстрийский метод". Сущность его состоит в том, что с помощью специальной технологии ведения горных работ грунт, окружающий тоннель, включается в совместную работу с крепью выработки, образуя как бы замкнутое несущее кольцо. Этот рентабельный и технически совершенный метод распространен в Западной Европе и Японии при строительстве железнодорожных, автодорожных тоннелей и тоннелей метрополитенов в разнообразных грунтах, включая выветрелые, трещиноватые скальные, полускальные и песчано-гравелистые грунты.
Новоавстрийский метод основан на использовании результатов исследований перераспределения напряжений и деформаций, возникающих в массиве после проходки выработки, а такие на применении эффективной крепи ее. Механизм статической работы податливо подкрепленной выработки с позиций указанного метода может быть представлен следующим образом. В первой стадии работы происходят упругие деформации контура с постепенно уменьшающимся давлением на податливую крепь. При дальнейшем перемещении контура наступает вторая стадия, при которой начинают развиваться пластические деформации, разрушающие грунт вблизи контура выработки и сопровождающиеся увеличением давления на крепь. Задача состоит в том, чтобы остановить перемещения контура в конце первой стадии и не допустить развития второй путем усиления крепи, придания ей большей жесткости. Этим создается возможность использовать прочный грунт приконтурной зоны, включить его в статическую работу системы "крепь-среда".
Необходимым условием успешного применения метода является проведение в процессе проходки систематических измерений деформаций контура выработки и развивающегося давления на крепь, а также тщательное предварительное изучение физико-механических свойств грунтов. Кроме этого, необходимо строго соблюдать последовательность возведения замкнутой по форме податливой тонкослойной крепи, а также толщину и время возведения вторичной.
Существенным здесь является то, что первичная и вторичная оболочки являются равноправными элементами окончательной обделки.
Схема проходки тоннеля зависит от прочности и устойчивости грунтов. Проходка может производиться сплошным забоем или малыми уступами высотой 1,5–3,0 м длиной до 10–20 м. Грунт в забоях разрабатывают взрывным, механизированным способами или ручными пневматическими инструментами.
Непосредственно после разработки грунта на заходке (при взрывном способе – после проветривания забоя и оборки грунта в кровле) устраивают податливую первичную обделку, состоящую из арок или слоя набрызгбетона толщиной 3–7 см, что способствует сохранению прочностных характеристик грунтов вблизи контура выработки. Затем постепенно в соответствий с результатами наблюдений за поведением контура ее усиливают анкерами, вторичным слоем набрызгбетона. Общая толщина первичной оболочки из набрызгбетона может составлять в среднем 10–20 см.
К концу первой стадии работы системы "крепь-грунт", когда прекращаются упругие деформации контура, возводят вторичную стабилизующую бетонную обделку толщиной 25–35 см.
13. Горный способ строительства тоннелей.
Горный способ строительства тоннелей заключается в закрытой проходке, при которой все работы ведут без нарушения поверхностных условий. При этом осуществляется последовательная разработка породы в тоннеле, с установкой временной крепи, под защитой которой возводят тоннельную обделку.
В практике тоннелестроения применяют различные горные способы, которые условно можно разделить на две группы: механизированные и немеханизированные. К первой группе относят способы сплошного забоя, ступенчатого забоя, нижнего уступа и новый австрийский (НАТМ). Во вторую группу включают способ полностью раскрытого профиля (австрийский), опертого свода (бельгийский), опорного ядра (германский), центральной штольни и др.
Механизированные способы основаны на применении высокопроизводительного крупногабаритного горнопроходческого оборудования для разработки, погрузки и транспортировки породы, а также возведения обделки. При этом тоннельную выработку раскрывают крупными элементами и закрепляют облегченной временной крепью.
Немеханизированные (полумеханизированные) способы предусматривают поэтапное раскрытие выработки с установкой громоздкой деревянной веерной крепи. Все горнопроходческие операции выполняют с применением ручного труда. Учитывая высокую трудоемкость работ и низкие темпы проходки немеханизированные способы в настоящее время применяют при сооружении коротких участков тоннелей, а также щитовых, дренажных и вентиляционных камер. Немеханизированная разработка породы востребована на восстановительных работах при аварийных ситуациях, когда невозможно применение крупногабаритной техники из-за стесненных условий.