Определение нормативной прочности закладки

Для стадии выемки запасов блока нормативная прочность рассчитывается по формуле (3.4.1):

где К_з = 1,5–2,0 – коэффициент запаса прочности; К_д = 1,0 – коэффициент, учитывающий длительную прочность целика, К_ф = 0,6 + 0,4а_ц/h_ц = 0,6 + 0,4 ∙ 20/35 = = 0,83 – коэффициент формы целика; а_ц = 20 м – ширина целика; h_ц = 35 м – высота целика;

– напряжение в искусственном массиве, МПа; К_α = = cos²α + 0,4sin²α = cos²85^о + 0,4sin²25^о = 0,4; S_ц = Mа_ц = 45 ∙ 20 = 900 м² – площадь целика; S₁ = 1800 м² – площадь кровли, приходящаяся на искусственную опору; Н_пр = L= 75 м – высота пригружающей толщи;

Для стадии выемки целиков между заложенными камерами нормативная прочность закладки (3.4.2)

Для дальнейших расчетов принимаем наибольшее значение = 5,3 МПа.

Расчет состава и параметров транспортирования твердеющей смеси

Исходя из наличия компонентов смеси принимаем состав закладочной смеси со сложным вяжущим: (Ц^* + Ш) + К + П + В, где Ш – бесцементное вяжущее – шлак; Ц^* – добавка цемента; К – крупный заполнитель; П – песок; В – вода.

Цемент М400 (R_ц = 40 МПа), шлак с активностью R_ш = 5 МПа, крупный заполнитель – щебень с крупностью кусков до 20 мм, мелкий заполнитель – песок.

Расход сложного вяжущего определяем по формуле (3.4.3):

Ш = 600 – Ц^* = 600 – 125 = 475 кг/м³.

Принимаем предварительно расход воды В = 450 л/м³, тогда расход крупного и мелкого заполнителя

К = 0,32 ∙ 940 = 308 кг/м³; П = 940 – 308 = 632 кг/м³.

Уточненный расход воды определяется исходя из процентного соотношения крупного и мелкого заполнителя и их влажности.

Расчетный состав закладочной смеси получится следующий:

На 1 м³ требуется Ц = 125 кг, Ш = 475 кг, К = 308 кг, П = 632 кг, В = 450 л.

После лабораторных испытаний полученной закладочной смеси на прочность и усадку состав ее корректируется.

Удельный вес пульпы:

γ_п = 0,01 (450 + 308 + 632 + 125 + 475) = 19,9 кН/м³.

Необходимый объем закладочной смеси:

Q_п = 1200 ∙ 1,3 (1,02/2,5) = 640 тыс. м³/год.

Часовая производительность закладочного комплекса:

Q_пч = 640000/(300∙2∙6) = 180 м³.

Диаметр трубопровода: b

Выбираем стандартный диаметр трубопровода: d = 330 мм.

Максимальная длина горизонтального участка самотечного транспорта:

L_с = 0,75∙400(10∙19,9/100 – 1) – 2 – 4∙20 – 3∙10 = 490 м.

При необходимости транспортировки закладочной смеси на расстояние, превышающее L_с, предусматривают ее пневмодоставку до места укладки, для чего в конце трубопровода через 40–60 м врезают патрубки, подводящие сжатый воздух.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ломоносов Г. Г. Производственные процессы подземной разработки рудных месторождений. М.: Изд-во «Горная книга», 2013. 517 с.

2. Баранов А. О. Расчет параметров технологических процессов подземной добычи руд. М.: Недра, 1985. 224 с.

3. Закладочные работы в шахтах: справочник / под ред. Д. М. Бронникова, М. Н. Цыгалова. М.: Недра, 1989. 400 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П. 1

Технические характеристики перфораторов

Таблица П. 2

Дифференциация условий применения бурового оборудования

j

Таблица П. 3

Удельный расход гранулита АС-8 при очистной выемке с отбойкой скважинами, кг/м³

Таблица П. 4

Технические характеристики буровых станков ударно-вращательного бурения

Таблица П. 5