ПЗ (печать) (Проект горного железнодорожного однопутного тоннеля), страница 9

f – коэффициент крепости породы по М. М. Протодьяконову;

k_т – коэффициент зависящий от трещиноватости породы,

принимаемый по таблице VII.23 [7].

Размер концевой части анкера l_к, м, назначается конструктивно. Для клинощелевых анкеров l_к = 10 см. Полная длина анкера l₀, м, определяется по формуле

l₀ = l_а + l_к. (4.18)

Расчетная длина анкера l_р, м, определяется по формуле

l_р = l_а – l_з. (4.19)

Предельное расстояние между анкерами а, м, по расчетной несущей способности замка определяется по формуле

а = , (4.20)

где N – расчетная несущая способность замка, т;

γ – объемный вес горной породы, т/м³;

l_р – расчетная длина анкера, м.

Расчетная нагрузка P, т, на анкер определяется по формуле

P = 1,5·γ·а²·l_р. (4.21)

Диаметр стержня анкера d, см, определяется по формуле

d = 2 · , (4.22)

где R_а – расчетное сопротивление стали Ст. 3 растяжению, кг/см².

Стержень изготавливается из стали марки Ст. 3. Опорные шайбы имеют размеры 100 х 100 х 10 мм, также изготовляются из стали Ст.3. Анкеры изготовляются в заводских условиях.

Результат расчета по клинощелевым анкерам для всех типов тоннельных обделок сведен в таблицу 4.8.

Таблица 4.8 – Параметры проектируемых клинощелевых анкеров

Примечание. Значение коэффициента трещиноватости k_т = 1,5. Диаметр стержня назначается по рекомендациям [7] и принимается конструктивно d_пр = 2,5 см. Расстояние между анкерами принимаем по конструктивным соображениям (расстояние между анкерами, должно быть кратным глубине заходки).

Расположение анкеров на всех типах тоннельных обделок приведено в Приложении Е.

4.3 Организация проходческих работ

4.3.1 Расчет производительности бурового агрегата

Работы связанные с проходкой тоннеля будут производиться циклично (последовательным повторением определенного комплекса операций, выполнение которых обеспечит продвижение забоя выработки на глубину заходки).

В связи с тем, что данный горный массив представлен исключительно крепкими породами, проходка будет осуществляться исключительно методом сплошного забоя на все сечение тоннельной обделки. Бурение будет осуществляться при помощи самоходной буровой установки СБУ-4.

Время бурения шпуров Т_бур, мин, определяется по формуле

Т_бур = , (4.23)

где ∑l – общая длина шпуров, м;

n – число бурильных машин;

υ_бур – скорость бурения шпуров, м/мин;

φ – коэффициент использования машины.

Технические характеристики буровой машины СБУ-4 приведены в таблице 4.9.

Таблица 4.9 – Технические характеристики буровой машины СБУ-4

Продолжение таблицы 4.9

Время заряжания шпуров Т_зар, час, определяется по формуле

Т_зар = N·t_зар, (4.24)

где N – количество шпуров по забою, шт.;

t_зар – время заряжания одного шпура, час.

Техническая производительность буровой установки , м/мин, определяется по формуле

= υ_м·k_зам·k_всп, (4.25)

где υ_м – механическая скорость бурения, м/мин;

k_зам – коэффициент учета потерь времени на замену бурового

инструмента;

k_всп – коэффициент учета потерь времени на вспомогательные

операции при перемещении бурильной машины от шпура к шпуру,

включая забуривание.

Техническая производительность бурового агрегата , м/час, буровых машин определяется по формуле

= 60· ·k_од·m_б, (4.26)

где k_од – коэффициент одновременности работы бурильных машин;

m_б – количество бурильных машин на агрегате.

Эксплуатационная производительность агрегата , м/час, определяется по формуле

= ·k_ис, (4.27)

где k_ис – коэффициент использования агрегата за цикл, определяемый по

формуле:

k_ис = k_над·k_пр, (4.28)

где k_над – коэффициент надежности бурильных машин;

k_пр – коэффициент потерь времени по организационно-техническим

причинам.

Результат расчета производительности бурового агрегата СБУ-4 для всех типов тоннельных обделок сведен в таблицу 4.10.

Таблица 4.10 – Результат расчета производительности бурового агрегата СБУ-4

Примечание. В связи с тем, что в тоннельных обделках типа I и Iк одинаковая крепость породы и примерно одинаковые технические параметры, для расчета производительности бурового агрегата принимаем с наибольшим количеством шпуров.

4.3.2 Расчет производительности погрузочных машин

Погрузка взорванной породы осуществляется породопогрузочной машиной ПНБ-3К. Эксплуатационная производительность , м³/час, этих машин определяется по формуле

= , (4.29)

где Р_т – техническая производительность машины за чистое время

погрузки, м³/час;

t_з – чистое время погрузки по ширине забирающего устройства за один

рабочий цикл, мин;

t – продолжительность рабочего цикла машины, мин;

φ – коэффициент использования машины с учетом времени на ее

подготовку к работе, осмотр забоя простои и задержки;

k_р – коэффициент разрыхления породы.

Технические характеристики породопогрузочной машины ПНБ-3К приведены в таблице 4.11.

Таблица 4.11 – Технические характеристики породопогрузочной машины ПНБ-3К

Эксплуатационная производительность машины , м³/час составила – 56,47 м³/час.

4.3.3 Определение количества транспортных средств

Транспортировка породы осуществляется сочлененными самосвалами МоАЗ-75081, преимуществом данной модели является возможность движения по «челночной схеме». Минимальная ширина тоннеля составляет 6,8 м (тоннельная обделка типа II и II-а). Установка дополнительных разворотных кругов не требуется.