Влияние горного давления на отбойку породы

(9)

Определение горного давления по скорости бурения требует строго фиксировать величину Q, что практически затруднено из-за изменения давления сжатого воздуха, затупления коронки и т.п. Определение горного давления по дискованию керна более достоверно и поэтому широко применяется на рудниках.

Поверхностное разрушение поро

ды в шпуре или скважине дает возможность определить значение γ.

(10)

Породу всей поверхности шпура с постоянной плотностью мощности g облучают специальными генераторами, которые позволяют удалять из шпура разрушенную породу. В массиве породы образуется полость в сечении имеющая форму эллипса. Размер эллипса в каждом сечении шпура зависит от величины горного давления, действующего в данном сечении шпура и соответственно — массива породы. Определив объем породы в данном сечении полости V, по формуле (10) вычисляют значение действующего в этом сечении напряжения γ. Таким образом визуально определяется распределение напряжения γ в породе, устанавливается сечение, в котором это напряжение максимально. Положение эллипса в пространстве массива фиксирует направление вектора максимального сжимающего и растягивающего напряжения — составляющих γмаксимальное растягивающее напряжение действует параллельно длинной оси эллипса, а максимальное сжимающее напряжение — перпендикулярно указанной оси. Рассмотренные методы дают возможность определить удароопасность массива породы, а последний метод — позволяет снизить удароопасность.

Разрушающая деформация при термическом разрушении горных пород имеет небольшие значения: из-за малого значения коэффициента теплового расширения породы . Величину можно регулировать изменяя размер нагреваемого рабочего тела и температурой Т. Ограничения налагает технология отбойки породы и экономические соображения: увеличение 1 и Т связано с увеличением затрат энергии на разрушение. В среднем, значение имеет значение порядка 1 мм, соответсвенно и ширина трещины получается такой же величины. По этой причине окончательное отделение отбиваемого объема V породы от массива затруднено: отбитый объем определяется трещинами от массива, но задерживается на массиве, цепляясь выступами, впадинами, ступеньками скола. Только в весьма упругих породах с мелкой зернистостью отбитый термическим способом объем V отделяется окончательно от массива за счет упругой энергии, запасенной в рабочем теле V0:

и отбиваемом объеме V, а так же массиве, окружающем рабочее тело. Эта энергия достигает половины работы, образующейся при расширении рабочего тела. В породах малоупругих, с малым содержанием энергии в рабочем теле, отбитый и задержавшийся на массиве объем породы необходимо отделять дополнительными воздействиями, например, механическим. При поверхностном разрушении в виде воздействия достаточно струи газа, поскольку отбитые куски удерживаются на массиве малой силой. Потребность в дополнительном воздействии для окончательного отделения отбитых кусков является основным недостатком термического разрушения. Достоинством этого способа разрушения является отсутствие породоразрушающего инструмента, поскольку порода сама себя разрушает, а передача энергии осуществляется бесконтактно. Достоинством термического способа разрушения является повышение эффективности при увеличении прочности породы.

Расчетная часть

f – коэффициент трения резцов коронки о породу;

А – коэффициент, учитывающий свойства горных пород и характер процесса их разрушения;

h – величина углубки забоя на один оборот коронки;

- наружный диаметр ПРИ;

- внутренний диаметр ПРИ;

- осевая нагрузка;

n – частота оборотов коронки.

кВт

Заключение

Снижение вредного влияния горного давления при ведении работ является одним из главных принципов безопасной отработки месторождений, склонных к горным ударам. Оно достигается путём соответствующих раскройки и отработки рудничных полей, ведения горных работ широким фронтом с планомерным развитием их в направлении от выработанных пространств на массив руды с минимальным количеством выработок в массиве и без оставления целиков, совершенствования технологии разработки месторождений, применения опережающей разработки защитных рудных тел или создания искусственных полостей в массиве горных пород, использования закладки.

Существенной мерой защиты от последствий горных ударов, является выбор направление проведения горной выработки и наиболее устойчивой формы поперечного сечения с учётом величины и направления главных напряжений в массиве. Большинство рудных месторождений находятся в условиях неравномерного поля напряжений при преобладании горизонтальных напряжений над вертикальными. Одним из характерных признаков их проявлений является формирование шатровой формы выработок после обрушения

Список литературы

1. С.С. Сулакшин, «Разрушение горных пород при бурении скважин»

2. Протасов, «Разрушение горных пород».

 Скачать реферат