Жазық кен қазбалары жайлы

Пән: Тау-кен ісі
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Жазық кен қазбалары
Жазық қазбалар тобына штольня, квершлаг, штрек және орт жатады.
Әдетте жазық қазбалардың көбі қатаң горизонтальды емес, жүкті тасымалдауды су ағызуды жеңілдету мақсатында, жүк таситын бағытқа қарай еңіс (0,0004-0,005) жүргізіледі.
Штольня дегеніміз адамдар жүріп - тұруға, жүкті тасымалдауға, материалдарды жеткізуге, жерасты қазбаларын желдетуге және жерасты суын ағызуға арналған жер бетіне тікелей қатыс бар күрделі жазық жер асты қазбасы.
Штольняны тек қана рельефі қолайлы жағдайда жүргізуге болады, яғни таудың етегінде орнатылады. Бұл жағдайда штольня шахта оқпанының мідетін атқарады. Артықшылығы - жүкті жер бетіне көтеретін көтерігш машинаның және суды механикалық әдіспен төгудің қажет еместігі, өйткені су өздігінен ағады.
Жердің қыртысына байланысты штольня кеннің созылымына көлденең де, бойымен де жүргізілуі мүмкін.

- сурет. Жерасты кен қазбалары.
1 -копер; 2 - оқпан; 3 - квершлаг; 4 - штрек; 5 - өрмеле; 6 - гезеник немес тұйық оқпан; 7 - оқпан албары; 8 - камера; 9 - зумпф; 10 - кесінді
Квершлаг дегеніміз кеннің сөзылымына көлденең немесе бірқатар бұрышпен, бос жыныстың ішінен жүргізілетін, жер бетіне тікелей қатысы жоқ күрделі жазық жерасты қазбасы (1.1 - сурет). Атқаратын міндетіне байланысты квершлагтар тасымалдық (транспортный) және желдетпелік (вентиляционный) болып бөлінеді. Сонымен ұатар, адамдар жүріп - тұрады, су ағызылады және электр қуаты мен сығылған ауа келтіріледі.
Штрек дегеніміз кеннің созылым бойымен немесе созылымына параллельді бос жыныстың ішімен жүргізілетін, жер бетіне тікелей қатыс жоқ, жазық жерасты қазбасы (1.1 - сурет). Бос жыныстың ішімен жүргізілетін штректі далалық штрек (полевой штрек) деп атайды. Атқаратын міндетіне байланысты штректер де тасымалдыық және желдетпелік болып бөлінеді. Кквершлаг сияқты жұмыс жасайды.
Кеңістіктегі орнына баййлнысты штректер магистральдық (басты) және аралық болып келеді.
Магистральдық штрек дегеніміз, бүкіл шахта алабының шекарасы бойына дейін жүргізілетін және пайдалану мерзімі ішінде ұстап тұартын штрек. Бұл штрекпен жүктер тасымалданады (тасымалдық штрек) немесе ластанған ауа сыртқа айдалады (желдетпелік штрек).
Аралық штрек (промежуточный штрек) деп екі басты штрек аралығында немесе магистральдық штрекпен шахта алабы шекарасы аралығында жүргізілетін штректі айтады.
Орт дегеніміз кеннің ішімен оның созылымына көлденең жүргізілетін, жер бетіне тікелей қатысты, жерасытндағы жазық қазба. Орттың жүргізілу бағыты мен квершлагтың жүргізу бағыты бірдей. Айырмашылықтары: квершлаг - бос жыныстың ішіме жүргізілді; орт - кеннің ішімен жүргізіледі.
Жазық қазбалардың көлденең қима пішіндері айналасындағы жыныстардың қасиеттеріне жәнее қолданылатын бекітпе материалдарына байланысты тік бұрышты, траапеция тәрізді, тікбұрыш күмбезді, арқа күмбезді және дөңгелек болулары мүмкін. (1.3 - сурет)
Кен қазбаларын ұстап тұрудың ең көп тараған түрі ол бекіту болып есептеледі, яғни қазбаның керекті (жобалық) өлшемдерін кемітпей және айналасындағы жынысты құлатпай қстап тұратын жасанды құрылысты пайдалану. Бекітпе мықты, тұрақты болуы, әрі көп орын алмауы қажет және ауаның жүрісіне кедергі жасамауы керек.
Жазыө өазбалар өте бекем жыныстарда жүргізілетін болса, бекітілмеуі де мүмкін. Бқл жағдайда, қазбаның тұрақтылығын күшейту мақсатында оған күмбез пішін беріледі.
Тікбұрышты және трапеция тәрізді қазбалар, тұру мерзіміне байланыстыағаш немесе қатаң металл (жесткий металл) рамаларымен бекітіледі. Ағаш бекітпелер қазбаның тұру мерзімі 2-3 жылға дейін жіне тау ұысымы тұрақсыз болған кезде қолданылады. Ал қазбаның тұру мерзімі 3 жылдан артық және тау қысым аймағы тұрақталған болса, қатаң металл бекітпелерін қолданған дұрыс.

- сурет. Жазық қазбалардың көлденең қима түрлері.
а - тікбұрышты; ә - трапеция тәрізді; б - тікбұрыш күмбезі; в - дөңгелек; г - арқа күмбезі.
Тікбұрыш күмбезді қазбалар шектес жыныстардың қасиеттеріне, тау қысымының мөлшеріне және қазбаның тұру мерзіміне байланысты, отырма металл (податливый металл), анкер шашыранды бетон және бетон бекітпелермен бекітілуі мүмкін.
Жазық қазбалардың көлденең қима өлшемдері жүктерді тасымалдайтын вагондардың, механизмдердің, локомотивтердің өлшемдеріне, олардың өзара жіне қазбаның қабырғасына дейінгі қауіпсіздік ережелері бойынша белгіленген саңылауларға байланысты анықталады.
Ағаш бекітпе.
Жерасты жұмыстарының қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшiн қазбаны дер кезінде бекіту қажет,ал бекітпе тұрақты және жыныстың жатысына, қазбаның пішініне сәйкес болуы керек. Бекіту түрлері қазбаның тұру мерзімне, көлденең қима ауданына,тау қысымының түpi мен мөлшеріне және бағытына байланысты.
Ағаш бегітпелері негізінен ұзак тұрмайтын (3-5 жыл) жазық қазбаларды бегітуге кеңінен қолданылады.Оның нeгiзгi құрылымдық болып екі тіреуден (стойки) және маңдайшадан (верхняк) тұратын трапеция тәрізді кейде тікбұрышты, жартылай бектпе рама есептеледі. Егерде қазбаның табанындағы жыныстар жұмсақ және iciнyгe (пучение) бейімді болса толық бектпе рама (полная крепежная рама) қолданылады, яғни қазбаның табанында бекітледі. Раманың төмен жағының бегітпе элементерін төсеме (лежень) деп атайды.

6.23-сурет. Жазық қазбаны ағаш бегітпемен бегіту. а,ә-жартылай бегітпе рамасы; б-толық бегітпе рамасы. 1 - тіреу; 2 - маңдайша; 3 - төсеме.
Раманың элементтері диаметрі 15-26 см, дөңгелек бөрене ағаштан жасалады. Трапеция тәрізді рамаға тipeyлep 80-850 бұрышпен орнатылады. Тіреулер мен маңдайша бip-бipмeн керпеш (врубка) арқылы байланысады. Байланыс тушінің бірнеше турлері бар. Олар негізінен тау жыныстарының қасиеттеріне және қазбаға түсетін тау қысымының бағытына байланысты.

6.24-сурет. Бекіту элементтерінің түйіндері. а-қысым үстінде болғанда; ә-қысым жанында болғанда; в,г-қысым үстінен де жанынан да болғанда; д, е-қысым үлкен болмағанда

Бекітпе кұрылымы отырмалы болу мақсатында кейде тіреулердің төменен басы конус тәріздес ұшталады. Сонда, рама орнатылғаннан кейін үстеме түсетін үлкен қысымньң әсерінен ұшының майысуы және жерге eнyi нәтижесінде,сынбай 10-15 см төмен отыруы мүмкін.Сөйтіп бекітпенің отырмалық қасиет нәтижесінде оның қызмет мерзімі ұзарады. Жанына түсетін қысымның әсерінен раманың тipeyлepi қазбаның ішіне қарай жылжымауы ұшы, олардың ұшы, қазбаның табанында жасалатын терапедип 10-20 см шұңқырға орнатылады.
Тау қысымы онша үлкен емес біркелкі болған жағдайда бекітпе рамалары 6ip-6ipiнe 0,3-Я ,5 м қашықтықта (сирек бекіту), ал қысым әжептәуір үлкен болса 6ip-6ipiнe түйіспе (тұтас бекіту) орнатылады (6.25-сурет). Маңдайша мен тіреулердің рамадағы байланыс тұстары ағаш сынамаларымен мұкият сыналанады.

Кен қазбаларының бекітпе түрлері: (а-сирек бекіту, ә-тұтас бекіту); 1-сына; 2-машина; 3-тipey; 4-тартпалар; 5-бітім.
Қазба сирек бекітпеге кезде рамалардың аралықтарынан жыныстар түсіп кетпес үшін қазбаның төбе мен бүйірлері тақтайшалармен немесе тартпалармен (затяжками) қоршалады. Қазбаның бүйipлерi мен тартпа аралықтары бос жыныстармен толтырылады,оны бітім (забутовка) деп атайды. Қазба бекітпелерінің қысым кеп түсетін элемент болып маңдайша есептеледі. Сондықтан, қазбаның төбесінде жыныстар тұрақсыз болған жағдайда, маңдайшаны екі тіректің үсітнде жатқан аралық рамада қарауға болады. Сонда, үстіне түсетін күш парабола тәрізді симметриялы бөлінген болса, максималды шолу момент маңдайшаның ортасына түседі.
Ми=14Р∙α, Па (6.45)
мұнда: Р - маңдайшаға түсетін парабола тәрізді бөлінген күш, Н;
α - қазба еннің жарты аралығы; м.
Рамалардың аралығы L метр деп есептесек, қазбаның төбесіне түсетін күш 4.17 формула бойынша анықталады:
Р 43 ρgα2fL, H.
Сонда Ми=14∙43ρgα2fL∙а=13ρgα2fL, Па
Мұнда: ρ - жыныстың тығыздығы, кгм3;
g - заттың ерюн кұлау удеуі (g = 9,8~ 10 мс2);
f - жыныстың бекемдік коэффициент (f= tg α, мұнда α - жыныстың үйкеліс бұрышы, градус). Сонымен қатар, маңдайшаның ілу моментінің мүмкіндігі төмендігі формуламен анықталады:
Ми=σи∙W0, Н∙м (6.46)
Мұнда: σи - маңдайша жасалған материалдың ілуге мүмкіндігі кepнeyi;
Па (қарағайдың σи = 16 :: 106, Па);
W0 - қимасы дөңгелек бөренеден жасалған маңдайшаны ішуге қарсылық моментi (W0=0,1d3, мұнда d - қимасы дөңгелек бөрененің диаметрі м).
Осыдан маңдайшаның диаметрін анықтаймыз:
13ρgα2fL=0,1d3∙σ4;
dм=3,2 а 3ρLσиf, м
Рама тipeyлерiнe қысым ұзына бойына түсетін болғандықтан тіреудің диаметрі сығылысу қысымына есептеледі.
dТР=1,3 3P'lTσсығ, м (6.48)
мұнда Р' - рама тереушщ узьша бойына тусетш куш, Н;
lT -- рама тіреуінің ұзындығы, м;
σсығ - тipey материалының сығылысуға есептік қарсылығы, Па.
Pl=P2sinα, H
мұнда Р - қазба рамасына табиғи тепе-теңді күмбез тұсынан түсетін қысым Р=43а210ρLtgα, H
α - рама тipeyлерін қазбаның табанына орнату бұрышы (α≈80°).
Әдетте қазбаны бекітуге диаметрі 0,16-0,26 м бөренелер қолданылады. Егерде есептегенде бекітпенің диаметрі бұдан үлкен немесе кiшi болса, рамалардың арақашықтығын өзгертіп, (үлкейтіп немесе кішірейтіп) бекітпенің диаметрін қайта есептеу керек.
Қазбаның һ ұзыңдық бөлігіне келетін рамалардың санын мына формуламен анықтауға болады:
N=Muqu, (6.49)
мұнда Mu - қазбаның L, м бөлігінде бұзылған жыныстардың салмағынан пайда болатын иілу моменті (Mu=14Ра, Па);
qu - тіреудің иілуге мүмкіндік кернеуі (qu= σu∙W0, Н м). Сонда рамалардың аралығы болады:
lp=LN, м
Іс жүзінде рамалардың арақашықтығы 0,3-1,5 м аралығында өзгереді
Қазба сирек бекітілген кезде рамалардың аралықтарынан жыныстың кесектері түспес үшін қазбаның төбeci және бүйірлері тартпаларымен жабылады.
Тартпаның ұзындығы рама аралығының өлшемінен кем болмауы тиіс. Салмақтьң ең көп түсетін жері раманың аралығы. Оған құлаған жыныстың салмағын төмендеғі формуламен анықтауға болады:
Рт=mвlTγ, Н, (6.50)
мұнда m - тартпаның ені, м;
в - табиғи тепе-тең күмбездің биіктігі, м(в=af , м, мұнда
а - қазбаның жарты ені, м; f - ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.