3.2. ФОРМЫ И РАЗМЕРЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫРАБОТОК
Сечением выработки называют изображение на чертеже в определенном масштабе
контура выработки, крепи, оборудования, путей, труб, полученное в
пересечении выработки плоскостью. Если в качестве секущей принимают
вертикальную плоскость, расположенную по продольной оси выработки, то
сечение называют продольным, если перпендикулярно продольной оси —
поперечным.
Различают поперечное сечение выработки в проходке — после выемки породы до
установки крепи по контуру вмещающих пород, вчерне — по наружному контуру
крепи и почве выработки, в свету — после крепления и настилки рельсового
пути по внутреннему контуру крепи и верху балластного слоя, а при его
отсутствии — по почве.
Форма поперечного сечения выработки зависит от свойств горных пород,
величины и характера проявления горного давления, конструкции крепи,
назначения, срока службы и способа проведения выработки.
Проведение выработок без крепления осуществляют обычно в скальных породах,
крепких песчаниках и известняках. При этом широко применяют сводчатую форму
поперечного сечения выработки. В весьма устойчивых породах применяют
прямоугольную форму. В угольных шахтах обычно крепят все выработки. Формы
поперечного сечения выработок приведены на рис. 3.1 (R — радиус цилиндра, г,
r1r2, г3 — радиусы закруглений по контуру выработки, пунктир — контур
обратного свода).
Прямоугольную, трапециевидную и полигональную формы используют
преимущественно в горизонтальных выработках с деревянной, металлической и
сборной железобетонной крепями. Сводчатую форму поперечного сечения
принимают в выработках с арочной металлической или сборной железобетонной
крепями, Сводчатую и подковообразную форму поперечного сечения применяют при
проведении выработок в неустойчивых породах. В случае значительного
всестороннего давле-
Таблица 3.2
Выработки
Минимальная
площадь поперечного сечения в свету, м2
Минимальная
высота от почвы (головки рельсов) до крепи или размещенного
оборудования, м
Главные откаточные и вентиляционные выработки, людские ходки,
предназначенные для механизированной перевозки людей
6
1,9
Участковые вентиляционные, промежуточные, конвейерные и
аккумулирующие штреки, участковые бремсберги и уклоны Участковые
выработки, находящиеся в зоне влияния очистных работ, людские
ходки, не предназначенные для механизированной перевозки людей
6
1.8
3,7
1,8
Вентиляционные просеки, печи, косович- ники и другие выработки
1,5
Ограничена мощностью пласта
1 м, а также выработки, оборудованные монорельсовым транспортом. С
противоположной стороны от прохода оставляют зазоры между транспортным
оборудованием и крепью не менее 0,2 м в выработках с рельсовым транспортом и
не менее 0,4 м в выработках с конвейерным транспортом. Таковы же зазоры
между габаритами транспортных средств.
В наклонных выработках, оборудованных канатно-кресельными дорогами и
конвейером, зазор между осью каната и конвейером должен быть не менее 1 м, а
при использовании одной канатно-кресельной дороги зазор между крепью или
выступающей частью оборудования и осью каната — не менее 0,6 м.
В двухпутных выработках околоствольных дворов или местах маневровых и
погрузочно-разгрузочных работ, у стационарных погрузочных пунктов
производительностью 100 т/сут и более, а также в однопутных околоствольных
выработках клетевого ствола проходы для людей должны быть по 0,7 м с обеих
сторон.
Минимальные значения площади поперечного сечения и высоты выработок
различного назначения приведены в табл. 3.2.
Для введенных в эксплуатацию до 1986 г. выработок допускаются следующие
минимальные площади поперечного сечения в свету: для главных откаточных и
вентиляционных выработок, закрепленных деревянной, сборной железобетонной и
металлической крепью, — 4,5 м2, для тех же выработок, закрепленных каменной,
монолитной, железобетонной и гладкостенной сборной железобетонной крепью, —
4 м2 при высоте не менее 1,9 м от почвы (головки рельсов) до крепи или
размещенного в выработке оборудования; для участковых вентиляционных,
промежуточных и конвейерных штреков, людских ходков, участковых бремсбергов,
уклонов —3,7 м2 при высоте не менее 1,8 м.
В горной промышленности применяют типовые сечения выработок. Выбор типового
сечения основан на определении ширины выработки В (мм) на уровне верхней
кромки подвижного транспортного состава:
B = m + kp a + (kp—1
)р + n,
где т — зазор между крепью и подвижным составом, мм; kp — число рельсовых
путей, принимают один или два; а — ширина подвижного состава, мм; р — зазор
между контурами составов, мм; n — ширина
свободного прохода для людей, мм.
Вертикальные стволы с круглой формой поперечного сечения имеют в свету
диаметры от 5 до 8,5 м с интервалами 0,5 м. Диаметр стволов зависит от их
назначения, производственной мощности шахты, габаритов подъемных сосудов и
другого оборудования, размещенных в стволе. Величины зазоров в стволе
регламентируются Правилами безопасности.
Выбранную площадь поперечного сечения выработки необходимо проверять на
максимально допустимую скорость движения воздуха Ud
(м/с):
Q/(60SCB) < Ud,
где Q — расход воздуха по выработке, м3/мин; SCB
— площадь поперечного сечения выработки в свету, м2.
Максимально допустимая скорость воздуха в горных выработках регламентируется
Правилами безопасности. Она не должна превышать в стволах, предназначенных
для спуска и подъема только грузов, 12 м/с, в стволах для спуска и подъема
людей и грузов, квершлагах, главных откаточных и вентиляционных штреках,
капитальных и панельных бремсбергах и уклонах 8 м/с, в прочих горных
выработках, проведенных по углю и породе, 6 м/с, в призабойных пространствах
очистных и тупиковых выработок 4 м/с. При превышении этих значений
необходимо увеличивать площадь поперечного сечения выработок или уменьшать
подачу воздуха по ним.