Алгоритм и его свойства 4 страница

где - коэффициент перегрузки, = 1,1ч-1,2;

P - давление нагнетания цементного раствора, МПа, P = P _г + P_и; P_г - гидростатический напор подземных вод в интервале цемента­ции, МПа; P_и - избыточное давление цементного раствора, МПа; r_пр - радиус ствола в проходке, м;

- высота сферической поверхности тампонажной подушки, м; m - коэффициент условий работы, m = 0,7ч-0,8; R_б - расчетное сопротивление бетона в раннем возрасте на сжатие, МПа,

R_б = n _б·R28; R - коэффициент относительной прочности бетона в раннем возрасте; 28 - расчетное сопротивление бетона на сжатие в 28-суточном возрас­те, МПа. Расчет произвести для следующих исходных данных: P_г = 3 МПа;

P_и = 5 МПа; = 1,5 м; n_б = 0,82; R₂8 = 20 МПа. Значение параметра r_пр за­дать самостоятельно.

Если расчетное значение толщины подушки В_п > 2,5 м, необходимо предусмотреть многоступенчатую тампонажную подушку, число ступеней

которой определить из выражения

где В_с – толщ и на одной ступени, принимаемая равной 1,5÷2,5 м. Если зна-чение N получается дробным, его необходимо округлить до ближайшего большего целого.

Для рассчитанной то л щ и ны и конструкции подушки определить на-пряжение сжатия бетона , МПа, по формуле

,

где r – радиус ствола в свету , м.

Проверить конструкцию по условию прочности .

На печать вывести значения толщ ины тампонажной подушки, коли-чество ступеней, напряжение сжатия бетона и сообщение о выполнении (невыполнении) условия прочности. В случае невыполнения условия прочности предусмотреть возможность изменения параметров R₂₈ или n_б.

8. Р а с с ч ита ть прибл иженную длину цементацио нно й заходки l, м, при нагне тании тампонажного раствора с земной поверх нос ти, ис пользуя уравнение

,

где , – плотность с о о тв е тс тв е нно раствора и воды, кг/м³;

h_ст – расстояние от статического уровня подземных вод до маномет-

ра на скважине, м; h_п – расстояние от кровли водоносного горизонта до статического

уровня подземных вод, м; Q_ск – поглощающая способность скважины, м³/с; К – коэффициент учета увеличения с опро тивле ния скважины и тр е-

щин при переходе от теч ен ия в них воды к теч ен ию раствора; q – удельное водопоглощение горных пород, м³/(с⋅м⋅Па); h_н – начальное давления нагнетания, Па, определяемое по следую-

щей та б л и ц е в зависимости от величины раскрытия тр е щ и н

Расчет произвести для следующих исходных данных: = 1150 кг/м³, h_ст = 20 м, h_п = 10 м, Q_ск = 0,15 м³/с, К = 1,2, q = 1,2⋅10^-7 м³/(с⋅м⋅Па ). Пр е д у -смотреть ручной ввод параметра На печать вывести величину начально-го давления нагне тания и значение дл ины цементацио нно й заходки.

6. Произвести расчет пневматической сети участка шахты, используя выражение

,

где k_ут – коэффициент, учитывающийпо тери воздуха от утечек через не-плотности трубопровода, k_ут = 1,2;

– коэффициент, учитывающий износ оборудования, = 1,1; n – число однотипных групп воздухоприемников; m_i – число однотипных (i-х) потребителей; q_i – расход воздуха одним (i-м) потребителем, м³/мин;

mi		| 2^-4	5-e-10	11-e-30 |
1		0,95	0,90	0,80

– коэффициент нер авномернос ти работы потребителей, принимае-мый равным согласно следующей табл ице :

Расчет произвести для следующих ис ходных данных:

Результаты выполнения программы вывести на печать в форме таб-лицы, содержащей столбцы исходных данных и столбец значений расхода воздуха по каждому виду оборудования. Ниж е последнего столбца помес-тить значение общего расхода воздуха на участке шахты.

10. По заданным значениям относительной влажности Р, %, и скоро-сти движения воздуха V, м/с, определить допус тимую температуру воздуха Т, °С, в забое, регламентируемую Правилами безопасности:

Предусмотреть ручной ввод значений скорости движения и влажно-сти воздуха. На печать вывести значения всех параметров.

11. Проверить с о о тв е тс тв ие Правилам Безопасности содержания га-зов в шахтной атмосфере, руководствуясь следующими требованиями:

Предусмотреть возможность выбора газа и при необходимости места замера концентрации. Организовать ручной ввод значений измеренных концентраций. На печать вывести наименование выбранного газа (газов), значение измеренной концентрации и сообщение о превышении (не пре-вышении) предельно допустимо й конце нтрации.

12. Определить категорию шахты по метану, присваиваемую в зави-симости от относител ьной газообильности q_i, м³/т, и вида выделения мета-на согласно следующей та б л и ц е :

Относительную метанообильность определить по формуле

где n – число месяцев работыобъекта в году; I_i – расход газа на шахте в i- м месяце, м³/мин; N_i – число фактически отработанных дней в месяц по добыче угля; А_i – добыча на объекте за каждый месяц в ис текшем году, т. Исходные данные для расчета принять согласно следующей та б л и ц е :

На печать вывести относительную метанообильность шахты и сооб-щение о присвоении соответствующей категории по метану.

13. Рассчитать толщ ину и произвести выбор (монолитный бетон или набрызгбетон) крепи вертикальной выработки δ_к, мм, при использовании бетонов различных классов по формуле

,

где r_св – радиус вертикальной выработки в свету, мм; m_у – коэффициент условий работы крепи, m_у = 1,25;

К_к – коэффицие нт концентрации напр яжений в конс трукции крепи, К_к = 1 на протяженных участках ствола (при z > 20 м) и К_к = 2 – 0,05⋅z в районе сопряжений;

z – расстояние от узла сопряжения до рассматриваемого сечения, м;

Р – горизонтальное давление на крепь ствола, МПа;

– толщ и на породобетонной оболочки, образующейся за счет про-никновения бетона в окружающие нарушенные породы, прини-маемая равной 500 мм для набрызгбетона и нулю для монолитной бето нно й крепи;

R_пр – расчетное сопро тивление бетона сжатию, МПа, принимаемое по следующей та б л иц е в зависимости от класса бетона:

Расчет произвести для всех классов бетона, приведенных в таблице. Организовать ручной ввод параметров r_св, Р, z, а та к ж е предполагаемого типа крепи (монолитная бетонная или набр ызгбетонная). Пр и составлении программы следует учесть, что толщ ин а набрызгбетонной крепи не долж-на превышать 150 мм. Р ез у л ьта ты выпол нения программы вывести на пе-чать в форме табл иц ы, содержащей классы бетона и соответствующие им значения то л щ ин ы и типа крепи.

14. Р асс чита ть лобовую горизонтальную силу P^л , Н, действующую на проводник в динам ической системе «подъемный сосуд – армировка», используя формулу

,

где К_р – коэффициент влияния ти па рабочих направляющ их подъемного

сосуда, равный 1 – при жестких направляющих скольжения (принять

для рельсовых и деревянных пр ов од ник ов ) и 0,85 – при упругих ро-

ликовых направляющих (принять для коробчатых проводников);

m, V – с о о тв е тс тв е н н о масса, кг, и скорость, м/с, груженого подъем ног о

сосуда; n^л – коэффициент, учитывающий жесткость проводников и эксцентри-ситет центра масс груженого сосуда, принять равным для рельсо-вых проводников 1,25, для коробчатых 1,15, для деревянных 1,35; h – шаг армировки, м; – зазор на сторону между рабочими или предохранительными на-правляющим и скольжения и проводником, м, принимаемый по таб-лице в зависимости от типа проводников:

Расчет произвести для следующих значений шага армировки h, м: – для рельсовых проводников – 3,126; 4,168; 6,252; – для коробчатых проводников – 3; 4; 5; 6; – для деревянных проводников – 2; 3; 4.

Предусмотреть ручной ввод массы и скорости движения груженого подъемного сосуда. Р ез у л ьта ты выполнения программы вывести на экран в виде таблицы, содержащей тип проводника, шаг армировки и соответст-вующее им значение горизонтальной силы на проводник.