Расчет способа искусственного замораживания водоносных пород при проходке ствола - Геология, гидрология и геодезия контрольная работа
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Расчет способа искусственного замораживания водоносных пород при проходке ствола
Определение геометрических параметров ледопородного ограждения, величины максимальной нагрузки на него, необходимого количества скважин. Теплотехнический расчет производительности замораживающей станции и продолжительности замораживания водоносных пород.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
РАСЧЕТ СПОСОБА ИСКУССТВЕННОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ВОДОНОСНЫХ ПОРОД ПРИ ПРОХОДКЕ СТВОЛА
Клетевой ствол диаметром в свету Dсв=5,5м и толщиной крепи dкр=0,5м необходимо пройти по следующим породам:
- наносы (?1= 1,6 m/м3) мощностью h1= 10м и содержанием воды m1= 8%;
- суглинки (?2= 2,1 m/м3) мощностью h2= 15м и содержанием воды m2= 10%;
- песчаник (?3=2,2 m/м3) мощностью h3=5м и содержанием воды m3= 15%;
- глина (?4=2,0 m/м3) мощностью h4= 10м и содержанием воды m4= 5%;
- плывун (?5=1,6 m/м3) мощностью h5= 25м и содержанием воды m5= 45%;
- водоупор (?6=2,4 m/м3) мощностью h6=20м и содержанием воды m6= 0%;
Данный участок ствола в водонасыщенных породах предполагается пройти с применением способа искусственного замораживания горных пород.
- толщину ледопородного ограждения;
- производительность замораживающей станции;
ледопородный скважина замораживание порода
Этап А. Определение геометрических параметров ледопородного ограждения
1. Определяем глубину замораживающих скважин по формуле:
где: h i - мощность i-го водоносного горизонта, м;
n - количество водоносных горизонтов;
(6…10) - величина заглубления в водоупор, м.
2. Допускаемое отклонение скважин от вертикали находим по формуле:
3. Определяем величину максимальной нагрузки на ледопородное ограждение по формуле:
где: P г - величина горного давления, Мпа;
Pгст - величина гидростатического давления, Мпа.
Горное давление определяем по формуле Цимбаревича:
где: ? i - плотность (объёмный вес) пород i-го слоя геологического разреза, кг/м 3 ;
h i - мощность i-го водоносного горизонта, м;
n - количество водоносных горизонтов;
A n - коэффициент бокового распора слоя n.
P г определяется для каждого водоносного пласта, и из всех значений выбирается максимальное. Из условия примера очевидно, что максимальное значение P г будет наблюдаться в почве плывуна, для которого
Если между горизонтами нет гидравлической связи, то есть подземные воды не напорные (а это в условии специально не оговорено), то (плывуна), как наиболее мощного горизонта.
4. Толщину ледопородного ограждения определяем следующим образом:
при суммарной мощности водоносных горизонтов до или = 80м
R св ,D св - соответственно радиус и диаметр ствола в свету, м;
- допускаемое напряжение на сжатие замороженных пород;
n=2…3 - коэффициент запаса прочности;
? сж =12,5Мпа - средний предел прочности на сжатие замороженных пород;
5. Диаметр расположения замораживающих скважин определяем по формуле:
6. Определяем необходимое количество скважин по формуле:
N раб - количество рабочих скважин;
N рез - количество резервных скважин;
N контр - количество контрольных скважин.
l= 1,2…1,3м - расстояние между двумя соседними скважинами.
Зависит от многих факторов, принимается по опыту замораживания.
7. Фактическая толщина ледопородного ограждения будет больше E за счёт намерзания породы не только в замковых, но и в главных плоскостях ограждения Она определяется внутренним и наружным радиусами промерзания пород вокруг каждой замораживающей колонки.
Подставляя численные значения, получаем:
8. Определяем фактические внутренний и наружный диаметры ледо-
породного ограждения вокруг ствола по формулам:
Этап Б. Теплотехнический расчет производительности замораживающей станции и времени замораживания
1. Определяем объём ледопородного ограждения, то есть объём всей
породы, подлежащей замораживанию, по формуле:
V i - объём породы по каждому водоносному горизонту отдельно, м 3 .
F - площадь кольца сечения ледопородного ограждения, м 2 .
Тогда отдельно по горизонтам объёмы замораживаемых пород будут равны:
2. Определяем объём замораживаемой воды по формуле:
V i в - объём воды в i-ом водоносном горизонте, м 3 .
m i - доля содержания воды в породе i-го водоносного горизонта (в условии дана в %, подставляем в долях единицы).
Определяем объём замороженной воды в каждом из горизонтов, а затем просуммируем значения:
3. Объём твёрдых частиц породы определяем по формуле:
4. Замораживание будет происходить только при выполнении следующего неравенства:
Q з - количество тепла, которое нужно отвести от замораживаемого массива для перевода его от естественной температуры до средней температуры замораживания;
Q к - теплопоглощающая способность замораживающих колонок;
Для дальнейших расчётов необходимо вычислить все члены этого неравенства.
5. Q з определяется, исходя из выражения:
- удельное количество тепла (которое нужно отвести от 1м 3 породы), ккал.
Для облегчения расчётов и приближенных вычислений с небольшой погрешностью принимаем следующий порядок определения Q з :
Q 1 - количество тепла, которое нужно отвести от содержащейся в породе воды для её охлаждения от естественной температуры до температуры замерзания;
Q 2 - количество тепла, которое нужно отвести для перевода воды в лёд при одной и той же температуре (замерзания);
Q 3 - количество тепла, которое нужно отвести ото льда для его охлаждения от температуры замерзания до средней температуры замораживания;
Q 4 - количество тепла, которое нужно отвести от «скелета» породы при его охлаждении от естественной температуры до средней температуры замораживания.
Все вышепоименованные величины Q определяем по следующим формулам:
? в , ? л , ? п - удельный вес соответственно воды, льда и породы (средне-взвешенный), кг/м 3 ;
? в =1000 кг/м 3 (для химически чистой воды); ? л =916 кг/м 3 ;
С в , С л , С п - удельная теплоёмкость соответственно воды, льда и породы. В среднем они равны С в =1 , С л =0,5 , С п =0,2 ккал/кг·град.;
r = 80 ккал/кг - скрытая теплота льдообразования;
t ес , t o , t ср - соответственно температура породы и воды в естественном состоянии, температура замерзания воды и средняя температура замораживания.
Принимаем t ес =+10 0 С, t o =0 0 C, t ср =-10 0 С.
Просуммировав все значения Q, получим:
6. Теплопоглощающую способность замораживающих колонок определяем по формуле:
q f = 200…250 ккал/м 3 ·час - удельное теплопоглощение на 1 м 2 по-
F k - общая площадь наружной поверхности замораживающих колонок, м 2 .
d k = 0,146м - стандартный диаметр труб ТЗК (трубы замораживающих
L k = L скв - длина замораживающих колонок.
7. Производительность замораживающей станции определяем на основании Q к с учётом 20% потерь в рассольной сети, то есть:
8. Определяем внешний теплоприток, который постоянно нужно отводить при замораживании:
q ox = 4…11 ккал/м 2 ·час - удельное количество тепла, притекающее к 1м 2 поверхности ледопородного ограждения как снаружи, так и изнутри со стороны не замороженного породного массива; зависит от естественной температуры пород и глубины. Принимаем
S ох - поверхность ледопородного ограждения, соприкасающуюся с не замороженным массивом, определяем по формуле:
9. Используя неравенство (Б-4), определяем время активного замораживания по формуле:
10. Время пассивного замораживания определяем, исходя из нормативной скорости проходки ствола по замороженным породам (V H = 25 м/мес):
H - длина участка ствола, проходимого по замороженным породам.
Расчет основных процессов открытых горных работ. Подготовка скальных и полускальных пород к выемке. Определение необходимого количества локомотивов с саморазгружающимися вагонами. Расчет отвалообразования пород. Оценка производительности карьера. курсовая работа [452,1 K], добавлен 14.10.2014
Проверка крайних значений вариационных рядов по проходке интервала от 400 до 2100 метров. Проверка однородности пачки одинаковой буримости. Выбор типа буровых долот по механическим свойствам горных пород и порядок определения осевой нагрузки на долото. курсовая работа [61,2 K], добавлен 24.10.2012
Расчет постоянной крепи, определение площадей поперечного сечения выработки вчерне и в проходке. Выбор способа выемки пород и проходческого оборудования. Схема организации и режим работ по проходке. Проведение штрека буровзрывным способом, состав бригады. курсовая работа [530,8 K], добавлен 07.10.2015
Определение максимальной и минимальной отметок шкалы. Нанесение на топографическую основу скважин, отметок дна забоя, элементов рельефа, уровней воды всех вскрытых скважиной водоносных горизонтов. Построение схематической геолого-литологической карты. контрольная работа [302,1 K], добавлен 06.05.2013
Применяемое буровое оборудование и режимные параметры при разрушении горных пород. Характеристика термодинамических параметров зарядов промышленных взрывных веществ. Расчет параметров взрывных работ для рыхления пород при бурении в блоках на карьере. курсовая работа [494,0 K], добавлен 02.06.2014
Проектирование конструкции скважины для разведки залежей угля. Определение свойств горных пород и геолого-технических условий; выбор бурового оборудования и способа бурения; расчет режимных параметров. Предупреждение и ликвидация аварий, охрана труда. курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.02.2013
Технология и осуществление расчета взрывоподготовки скальных горных пород к выемке. Определение параметров зарядов, их расположения и объемов бурения. Расчет параметров развала взорванной горной массы и опасных зон. Процесс механизации взрывных работ. контрольная работа [69,5 K], добавлен 17.02.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Расчет способа искусственного замораживания водоносных пород при проходке ствола контрольная работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат: Четыре источника и четыре составных части интернет-маркетинга
Доклад: Падение Хазарии в восточных летописях и споры ученых
Реферат по теме Экономика и планирование природопользования
Таможенные Органы Реферат
Реферат по теме Категорія суб’єктивної модальності в історії лінгвістичної науки
Контрольная работа по теме Христианская духовность в современной России
Как Писать Итоговое Сочинение 2022 Образец
Курсовая работа по теме Международные договоры Российской Федерации и общепризнанные принципы и нормы международного права как источники уголовно-процессуального права
Сочинение Лето 2022 9 Класс
Реферат: Лечение туберкулеза костей и суставов. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Параллели с теорией поведения потребителя
Варикоз Нижних Конечностей Курсовая Работа
Стандартное Оформление Титульного Листа Реферата
Реферат по теме Георгий Константинович Жуков
Эпидемиологическое Значение Почвы Реферат
Доклад: Эксплуатация пениса
Что Значит Жить Сочинение Рассуждение
Прощение Диплом Диссертация Прощение
Реферат: Беринг Витус Йонассен
Доклады На Тему Структура И Основное Содержание Корана
Географічне положення України - География и экономическая география курсовая работа
Роль человеческого фактора в управлении рисками и обеспечении безопасности системы "человек-среда обитания" - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда презентация
Удосконалення протипожежного захисту ВАТ "Старобільський елеватор" - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда дипломная работа