Тік кен қазбалары туралы

Пән: Тау-кен ісі
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Тік кен қазбалары
Тік қазбалар тобына мыналар жатады: шахта оқпаны (шахтный ствол), шурф және тұйық оқпан (сленой ствол).
Шахта оқпаныдегеніміз жер бетіне тікелей қатысы бар және жерасты жұмыстарына қызмет атқаруға арналған күрделі жерасты тік қазбасы. (1.1-1.2 сурет). Атқаратын міндетіне байланысты шахта оқпандары басты (главный) және көмекші (вспомогательный) болып бөлінеді.
Басты шахта оқпаны негізінен өндірілген пайдалы қазындыны жер бетіне көтеруге арналады және оны скиптік оқпан (скиповой ствол) деп те атайды. Шағын шахталарда басты оқпан көмекші жұмыстарды да атқарады, яғни пайдалы қазындыны жер бетіне көтерумен қатар адамдарды да (материалдарды да) түсіріп - шығарады. Сондықтан мұндай оқпан скиппен қатар клетпенде жабдықталады.
Көмекші шахта оқпаны негізінен көмекші жұмыстарға арналады: адамдарды, материалдарды жіне жабдықтарда түсіріп - шығаруға, бос жыныстарды жер бетіне көтеруге, әлектр ұуатын, сығылған ауаны, суды келтіруге, қазбаларды желдетуге және жерасты суын төгуге. Оны клеттік немесе желдетпелік (клетьевой или вентиляционный) оұпан деп те атайды.
Шахта оқпандарының көлденең қима пішіні, тұру мерзіміне және айналасындағы жыныстардың бекемділігіне байланысты тікбұрышты, дөңгелек немесе әлипс тәрізді болулары мүмкін (1.2 - сурет). Қимасы дөңгелек оқпан негізінен тұтас бетонмен (монолитным бетоном) бекітіледі және диаметрі 4-5 м аралығында болады.

- 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 (рассечка).

1.2 - сурет. Шахта оқпандарының қимасы.
1 - клеть бөлімшесі; 2 - скип бөлімшесі; 3 - сатылық бөлімше.
Қимасы тікбұрышты оқпан бекітіледі және көлденең қима ауданы 30 м2 дейін барады. Атқаратын міндетіне байланысты оқпанның қима ауданы бірнеше бөлімшелерге бөлінеді, мысалы, 1.2 - суретте 1а - клеть бөлімшесі (адамдар және материалдар түсіріліп - шығарылады); 2 - скип бөлімшесі (өндірілген пайдалы) қазыныдыны жер бетіне шығаруға арналған және 3 - сатылық бөлімше (клеть жұмыс істемеген жағдайда адамдар түсіп - шығуға).
Әрбір оқпан үш әлементтен тұрады: аузы (устье), негізгі бөлігі (основная часть) және зумпф (оқпанның түбі).
Оқпанның аузы дегеніміз оның жер бетіне шығатын үстіңгі жағы. Ол күшейтілген бекітпемен бекітіледі, өйткені оқпанның аузы тасынды жыныс қабатында жүргізіледі және жердің бетіндегі оқпан құрылыстарының салмағы осы бөлікке түседі.
Оқпанның негізгі бөлігі дегеніміз оқпанның аузы мен зупмфтың аралығындағы ең ұзын бөлік. Оның міндеті жұмыс жасайтын қабатпен жердің бетін жалғастыру.
Зумпф дегеніміз, шахтаның жұмыс жасап жатқан қабатынан төмен орналасқан оқпанның ең төменгі бөлігі (1.1 - сурет). Ол оқпанның бойымен аққан суды жинайтын ыдыс ретінде және көтерме ыдыстарды (скипті немесе клетті) тиегенде немесе босатқан кезде орналастыратын орын ретінде пайдаланылады.
Шахта оқпанның тереңдігі, пайдалы қазынды кен орындарының жатыс тереңдігіне және шахта алабының шекарасына қатысты орналасу қашықтығына байланысты 1600 м дейін, ал кейде одан да артық тереңдікке барады. Олар тереңдігі жөнінде, мына топтарға бөлінеді: терең емес 300 м дейін; орташа терең 300-700; терең 1200 м; өте терең - 1200 м - ден артық.
Шурф дегеніміз барлау жқмыстарына арналған көлденең қима өлшемдері үлкен емес (4-6 м2, кейде 20 м2 дейін) және онша терең емес (40-60 м, кейде 150 м дейін барады), жер бетіне тікелей қатыс бар жерасты тік қазбасы. Онымен адамдар түсіп - шығады, қазбалар желдетіледі, су төгіледі және материалдар түсіріледі. Шурфтардың көлденең қима пішіні негізінен тікбұрышты болады (ағашпен бекітіледі) және шахта алабының қанатында орналасады. Шурфтың ерекшелігі - шахтада өндірілген өнім онымен жер бетіне көтерілмейді.
Тұйық оқпан (сленой ствол) дегеніміз адамдар жүріп - тұруға. Қазбаларға ауа келтіруге, жабдықтар мен материалдарды жоғарғы қабаттан төменгі қабатқа түсіруге немесе төменгі қабаттан жоғарғы қабатқа көтеруге арналған, жер бетіне тікелей қатысы жоқ жер астындағы тік қазба (1.1 - сурет). Жүкті жоғарғы қабаттан төменгі қабатқа түсіру үшін тұйық оқпанды гезенк деп де атайды.
Тік қазбаларды бекіту
Тік қазбалардың бекітпе конструкциялары негізінен қазбаның көлденең қима пішініне байланысты. Көлденең қима түрі тікбұрышты қазба ағашпен, ал қимасы дөңгелек болса негізінен тұтас бетонмен немесе тюбингі бекітпелерімен бекітіледі.
Қимасы тікбұрышты қазбалар. Қимасы тікбұрышты қазбалардың бекітпе әлементі болып негізінен ағаш венецтері есептеледі.
Венец дегеніміз екі қысқа, екі ұзын ағаш бөренелерден жасалған тікбұрышты рама. Венецтер бір - біріне тақастырылып орнатылулары мүмкін - тұтас венецті бекітпенемесе аралары 1-1,5 м қашықтықта тұрғызылулары мүмкін - тіреулерге орнатылған венецті бекітпе және аспалы венецті бекітпе болып бөлінеді.
Тұтас венецті бекітпе тұрақсыз жыныстарда қолданылады және бекіту негізінен төменнен жоғары қарай таяныш венецінен (опорный венец) бастап қаланады.
Алдымен қазба 10-15м тереңдікке қазылады және оның қабырғаларының төменгі тұсынан шұңқырлар ұңғыланады. Ол шұңқырларға таяныш венеці бөренелерінің бастары кіргізіліп бекітіледі. Содан кейін таяныш венецтің үстіне, алдыңғы бекітілген уческеге дейін қарапайым венецтер өріледі.

1.3 - сурет.
а - жалпы көрінісі; ә - венецтердің байланысы; б - кергіштер мен бағыттауыштың орналасуы; 1-жәй венец; 2-тірек венец: 3-мәтке; 4-кергіш; 5-тарақ; 6-қиғаш жалғау.
Қарапайым венецтер диаметрі 14-тен 26-30 см дейінгі екі қысқа және екі ұзың бөренелерден құралады. Әрбір венец орнатылғаннан соң бұрыштары ағаш сыналармен (клиньями) сыналанады. Бекітпе мықты болуы үшін венецтің ұзын буйірлері мәткелермен (прогонами), ал ішкі жактары кергіштермен (расстрелами) байланыстырылады. Мәтке бекітпеге ұзын болт (штырь) арқылы бекітіледі. Кергіштер қалыңдығы 14-20 см қырлы брустардан жасалады және мәткеге тиек (шнпы) арқылы жалғанады.
Бекітпе төмен қарай жылжып кетпес үшін, әрбір 3-8 м қашықтықта қазбаның қысқа бүйірлерінде венецгің басы ұстатылатындай шұңқырлар жасалып, таяныш венецтер орнатылады. Олардың бөренелері жәй венецтерге карағанда 0,3-0,5 м ұзынырақ болады және қазбаның қабырғасына тереңірек енеді.
Босаң (әлсіз) жыныстарда тұтас венецті бекіту жоғарыдан төмен қарай өрілуі мүмкін. Бұл жағдайда төменгі венецтің бөренелері үстіңгі венецке темір кармақтар арқылы ілініп каланады.
Тіреулерге орнатылған еенецті бекітпе бекемдік коәффициенті f=810 тұрақты жыныстарда жүргізілген қазбаларды бекітуге қолданылады. Бұл бекітпе тұтас венецті бекітпе сияюы, төменнен жоғары қарай бір звено бойы өріледі. Бекітпе звеноларының ұзындығы 4 м-ден 10 м дейін барады және төменгі жағында таяныш венеці орнатылады. Қарапайым венецтердің аралықтары 0,3 4-1,5 м болады.
Венец рамаларының бұрыштарында және мәтке жапғасатын жерлерінде вертикалды тіреулер орнатылады (1.4-сурет). Тіреулер венецгермен тиек арқылы жалғасады және қапсырма (скоба) арқылы бекітіледі. Қазбаның жанындағы жыныстар құлап кетпес үшін, венецтердің аралықтары қалыңдығы 3-5 см тақтайлармен (тартпалармен) жабылады және екі арадағы қуыстар бос жыныстармен толтырылада. Әрбір венецтің тұсында немесе бір венецтен соң кергіштер орнатылады.
Аспалы еенецті бекітпе дегеніміз түрлерге орнатылған венецті бекітудің бір түрі. Венецтер жоғарыдан төмен қарай таяныш венецінен бастап ұзартылады.

1.4-сурет. Тіреулерге орнатылған венецті бекітпе. 1-жәй венец; 2-тіреу: 3-тартпа; 4-тірек венеці; 5-тірек венецінің тісі; 6-мәтке; 7-керме
Алдымен таяныш венеціне қарапайым венетің ұзын бөренелері, содан кейін қысқа бөренелері, диаметрі 20-35 мм темір қармақтармен ілінеді. Венецердің аралықтарына тіреулер кіргізліп, қармақтардың гайкасы бұралып, тіреулер қысылады. Содан кейін венец сынамен сыналанады, ал аралары тақтаймен немесе тартпалармен жабылады (1.5-сурет). Бұнда венецтермен араларындағы тіреулер біртұтас конструкцияны кұрайды.

3
1.5-сурет. Аспалы венецті бекітпе. 1-венец; 2-тіреу; 3-аспа; 4-тартпа; 5-тірек венеці; 6-керме

Таяныш венецтердің арақашыктығы 20-25 м дейін барады, ал қарапайым венецтер бір-бірінен 1-2м кашықтыкта орналасады.
Тік қазбаның ағаш бекітпесін есептеу үшін, венецтің ұзын әлементіне түсетін кысымды анықтау кажет. Венецтің ұзын әлементі болып оның қысқа бүйірі есептеледі, өйткені ұзын бүйірі косымша тіреулермен (мәткелер, кергіштер) бекітіледі. Сонымен венецтің қысқа бүйірі, екі басында тірегі бар және қазбаның жанындағы жыныстардың кысымынан майысуға душар болған бос бөрене болып есептеледі.
Бір венецке түсетін күшті мына формуламен аныктауға болады:
P=γ0∙L∙l
мұнда γ0-бекітпеге түсетін тау жыныстарының қысымы, Па;
L - венецтің есептік (қысқа) бүйірінің ұзындығы, м;
l - венецтердің арақашыктығы, м.
Венецтің қыска бүйірінің ортасына түсетін максималды иілу моменті:
Ми=p∙l8=γ0∙L2∙l8, Нм (8.26)
Венец әлементі қимасының қарсылық моменті:
W=Миmσи=γ0∙L2∙l8∙ mσи, м3 (8.27)
мұнда m - бекітпе материалының болжамалы жүмыс жағдайын ескеретін коәффициент (m = 0,85);
σи - ағаштың иілу есептік кернеуі, Па (σи = 16 :: 10[6] Па).
Қимасы дөңгелек және тікбұрыш бөренелердің қарсылық моменттері (W0 W1)мына формулалар арқылы аныкталады:
W0=PId332≈0,1d3; W1=a∙b26, Нм (8.28)
мұнда d - қимасы дөңгелек бөрененің диаметрі, м;
а және 6- тікбұрыш бөрене кимасының өлшемедері, м.
Сонымен венецтердің аралығы белгілі болған кезде, қимасы дөңгелек бөрененің диаметрін мына формуламен аныктауға болады:
d0=1,08∙3γ0∙L2∙lmσ, м (8.29)

Тұтас бекітпеде L=d болғаңда, венец әлементінің диаметрі мына формуламен анықталады:
d=1,12∙1γ0mσ4, м (8.30)
Егерде венецтер тікбұрышты бөренелерден жасалған болса және бұрыстың бір өлшемі белгілі болса (8.27) және (8.28) - формулалар аркылы бұрыстың керекті өлшемін анықтауға болады.
Қимасы дөңгелек қазбалар. Қимасы дөңгелек қазбалар тұтас бетонмен немесе тюбингі бекітпелерімен бекітіледі.
Тутас бетон бекітпесі негізінен тұрақты жыныстарда қолданылады және техникалық қасиеті оның кұрамындағы бетон қоспасына (бетонная смесь) байланысты. Бетон қоспасы жылжымалы болуы керек, өйткені ол дайындалатын жерден қалыпқа дейін құбыр арқылы жеткізілуі мүмкін. Ал бетон қоспасының жылжымалдығы оның құрамындағы судьщ мөлшеріне байланысты. Бірақ, цементке катысты су көп болса, бетонның бекемдігі (маркасы) төмендейді. Сондықтан, бетон қоспасының құрамын таңцағанда мынау ескерілуі кфек - коспа жеткілікті созымды және 28 күннен кейін берікті болуы керек.
Бетонның маркасы цементтің маркасына байланысты:
Мб=A'ЦС-0,5Мц, (8.31)
мұнда A' - ірі толтыргыштардыц (ірі қүм, қиыршык тастар) сапасын ескеретін коәффициент (А[1] = 0,5+0,55);
ЦС - цементті судьың (массаларының) қатынасы;
Мц - цементтің маркасы (Мц = 200+600).
Техникалық норма бойынша қазбаларды бекітуге маркасы 150 жоғары бетон қолданылады (М6 = 150+600).
Жылжымалдығы әртүрлі бетон қоспасының су қажетгілігін 8.6-кестеден аныктауға болады
Бетонның керекті маркасын жасау ушін 8.32-формуладан цементті-судың қатынасын анықтау қажет:
ЦС= МбA'∙Мц∙+0,5 (8.32)

8.6-кесте
Бетон қоспасының су кажеттілігі
Бетон қоспасының сипаттамасы
1 м[3] бетон коспасын дайындауға жұмсалатын су шыгыны, С, пм[3]

Ірі кұмнын өлшемдері, мм
Ірі қиыршыктастардын өлшемдері, мм

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.