90827

Технология проведения горизонтальной горной выработки

Курсовая

География, геология и геодезия

Определение глубины шпура Формирование комплекта проходческого оборудования Выбор буровой установки Выбор погрузочной машины Выбор призабойного транспорта Выбор оборудования для возведения крепи Формирование комплектов оборудования Паспорт буровзрывных работ...

Русский

2015-06-12

891 KB

8 чел.

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова

(технический университет)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине ”Технология строительства горных предприятий. Часть 2.”

             (наименование дисциплины согласно учебному плану)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема “Технология проведения горизонтальной горной выработки”

Автор: студент группы ГС __________                  __________

                                                          (подпись)                               (Ф.И.О)

ОЦЕНКА:     __________________

Дата:     ______________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель проекта     доцент              ___________      __________

                                   (должность)               (подпись)                            (Ф.И.О)      

г.Санкт-Петербург

 


Министерство  образования Российской Федерации

Санкт - Петербургский  государственный  горный  институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

                                                                                       УТВЕРЖДАЮ

Зав.  кафедрой  СГП и ПС, проф.

……………………………..

Кафедра строительства горных предприятий и подземных сооружений

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: ”Строительство горизонтальных и наклонных выработок”

ЗАДАНИЕ

Студенту группы    ГС –   .…………………………………………...      

  1.  Тема проекта   «Технология проведения горной выработки»
  2.  Исходные данные к проекту: категория шахты неопасная по пыли и газу, коэффициент крепости горных пород 4-6,  коэффициент присечки пород 1,0 крепь: тюбинговая, тюбинги ГТК; площадь поперечного сечения выработки в свету 9,4 м2, длина выработки 600 м, водоприток «влажная», скорость проведения выработки 110 м/мес.
  3.  Содержание пояснительной записки: 1) выбор рационального комплекта проходческого оборудования; 2) обоснование технологических и организационных параметров проведения выработки; 3) расчет технико-экономических показателей.
  4.  Перечень графического материала: 1) поперечное сечение выработки в эксплуатации; 2) таблицы: характеристика выработки, расход материалов на 1м выработки, перечень проходческого оборудования; 3) вертикальный и горизонтальный разрезы «Размещение проходческого оборудования»; 4) паспорт буровзрывных работ; 5) график организации работ; 6) технико-экономические показатели.
  5.   Дата выдачи задания:  

Руководитель проекта    доцент…………………………………………  


Аннотация.

 В данном курсовом проекте произведен выбор и обоснование проходческого комплекса с целью обеспечения заданной скорости проведения горной выработки; приведены расчеты буровзрывных работ, вентиляции, погрузки горной массы, крепления выработки и составления графика организации работ.

В результате оценки был выбран оптимальный для данных условий комплект горнопроходческого оборудования, включающий в себя: бурильную установку БУЭ-3, погрузочную машину 2ПНБ-2, вагонетки ВГ-3,3, два электровоза АРП-7.

Средняя длина шпура 2,4 м. Подвигание забоя за цикл 2,25м. Продолжительность проходческого цикла 8,3 часа. Скорость проведения выработки 122 м/мес.

 Курсовой проект состоит из пояснительной записки на 34 листах и одного чертежа формата А1.

The summary.

 In the given course project the accounts of boring and blasting, ventilation, loading of mountain weight, supporting of working and scheduling of organization of works on realization working for haulage are given.

As a result of an estimation the complete set of the equipment for drifting including was chosen optimum for the given conditions: boring installation BUA-3, loading machine 2PNB-2, trolleys VG-3,3, two electric locomotives ARP-7.

The move of face is 2,25 m during the cycle. Duration cycle of drifting of working 8,3 hours. Speed drifting of working is 122 m per month.

 The course project consists of an explanatory slip on 34 sheets and one drawing of a format А1.


Содержание

[0.0.0.1] КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

[1] Введение

[2] 1. Выбор проходческого оборудования

[2.1] 1.1. Определение глубины шпура

[2.2] 1.2. Формирование комплекта проходческого оборудования

[2.2.1] 1.2.1.Выбор буровой установки

[2.2.2] 1.2.2. Выбор погрузочной машины

[2.2.3] 1.2.3. Выбор призабойного транспорта

[2.2.4] 1.2.4. Выбор оборудования для возведения крепи

[2.2.5] 1.2.5 Формирование комплектов оборудования

[3] 2. Паспорт буровзрывных работ

[3.1] 2.1. Выбор взрывчатого вещества

[3.2] 2.2 Удельный расход ВВ.

[3.3] 2.3. Количество шпуров.

[3.4] 2.4. Размещение шпуров в забое

[3.4.1] 2.4.1 Тип вруба и расстояние между врубовыми шпурами

[3.4.2] 2.4.2 Расположение оконтуривающих шпуров и расстояние между ними

[3.5] 2.5. Определение расхода ВВ.

[3.6] 2.6. Расчет электровзрывной сети.

[3.7] 2.7. Расчёт эффективности буровзрывных работ.

[3.8] 2.8.  Организация буровзрывных работ

[4] 3. Выбор вентиляционного оборудования для проветривания выработки при ее строительстве

[4.1] 3.1. Исходные данные

[4.2] 3.2. Потребное количество воздуха в призабойной зоне выработки

[4.3] 3.2.1. Потребное количество воздуха по газам, образующимся после взрывных работ

[4.3.1] 3.2.2. Расход воздуха по наибольшему количеству работающих в выработке людей

[4.3.2] 3.2.3. По минимально допустимой правилами безопасности скорости движения

[4.4] 3.3. Выбор средств проветривания

[5] 4. Погрузка и транспортирование горной массы

[5.1] 4.1.  Определение необходимого количества вагонеток

[5.2] 4.2.  Определение длины состава вагонеток

[5.3] 4.3.  Выбор схемы призабойного транспорта

[5.4] 4.4. Определение продолжительности погрузки

[5.5] 4.5.  Технология обмена вагонеток при погрузке породы

[6] 5.  Крепление горной выработки

[6.1] 5.2.  Постоянная крепь

[7] 6. Вспомогательные работы

[7.1] 6.1. Устройство водоотливной канавки

[7.2] 6.2.  Укладка временного рельсового пути

[7.3] 6.3. Укладка постоянного пути

[7.4] 6.4. Навеска вентиляционных труб

[7.5] 6.5. Освещение

[8] 7.  Построение графика организации проходческих работ и определение технико-экономических параметров проведения выработки

[8.1] 7.1. Определение продолжительности БВР

[8.2] 7.2. Определение продолжительности уборки породы

[8.3] 7.3.  Определение продолжительности крепления выработки

[8.4] 7.4.  Нормируемые процессы

[8.4.1] 7.4.1.  Определение продолжительности установки вентиляционного трубопровода

[8.4.2] 7.4.2.  Продолжительность наращивания водоотводных труб

[8.4.3] 7.4.3.  Продолжительность установки временного рельсового пути

[8.4.4] 7.4.4.  Продолжительность снятия временного пути

[8.4.5] 7.4.5.  Продолжительность установки постоянного рельсового пути

[8.4.6] 7.4.6.  Продолжительность бетонирования канавки

[8.5] 7.5.  Производительность труда рабочих

[8.6] 7.6. Технико-экономические показатели проведения выработки

[9]
8. Библиографический список


Введение

Проведение горной выработки представляет собой самостоятельный производственный процесс, направленный на решение трех основных задач: разрушение массива пород, удаление горной массы за пределы контура выработки, обеспечение устойчивости образовавшейся полости. Технологическая схема проведения выработки предусматривает инженерные решения по технологии проведения выработки, размещения проходческого оборудования в выработке, выбор и обоснование технологически возможной последовательности и продолжительности работ, численности проходчиков требуемой квалификации, технико-экономических показателей.


1. Выбор проходческого оборудования

1.1. Определение глубины шпура

По теории напряженно деформационного состояния пород забой шпура не должен выходить за границу максимально сжимающих напряжений, зона которых расположена на расстоянии x от плоскости забоя.

x = (0,4 0,6)Bвч

где Bвч = 4580 мм. – ширина выработки вчерне.

Исходя из заданной скорости проведения выработки и режима работы горного предприятия, принимаем продолжительность проходческого цикла  Тц =9 часов. Количество рабочих смен в сутки – 3, по 6 часов.

Исходя из заданной скорости поведения выработки:

где:   - скорость проведения выработки (;

- число часов в сутки по проведению выработки;

- коэффициент использования шпура (h = 0,93);

- число дней в месяц по проведению выработки , дн.

Принимаю длину отбойного шпура 2,4 м.

Глубину врубовых шпуров принимаем на (10-20)% больше, то есть [1]

Принимаем   

1.2. Формирование комплекта проходческого оборудования

Основной задачей курсового проекта является выбор рационального комплекта оборудования, для обеспечения скорости проведения выработки - 110 м/мес.

1.2.1.Выбор буровой установки

Массив, в котором проводится выработка, сложен породами средней крепости (4<f≤9). Для пород с крепостью f < 8 целесообразно применять вращательный режим бурения. Ручной буровой инструмент в качестве альтернативного не рассматриваем, так как данное оборудование считается морально устаревшим и требует значительных физических усилий при его использовании.

Соответствие технических характеристик средств бурения шпуров условиям проведения выработки указано в табл. 1.

Таблица 1.

Показатель

Заданные

условия

Средства бурения шпуров

 БУЭ-3Т  

БУЭ-3

БКГ-2

БУР-2Б

Пределы применения по:

Высота выработки,м

2,81

4,7

4,2

4,0

3,97

Ширина выработки,м

4,58

5,0

5,4

5,5

5,9

Крепость горных пород

4-6

До 8

до 8

до 8

До 8

Максимальная глубина

бурения шпуров,м

2,8

3,0

3,0

2,5

2,7÷3,3

Количество бурильных

Машин

2

2

2

2

Тип ходовой части:

Колесно-рельсовая

Гусеничная

Сам-ная

-

+

//-//

+

-

//-//

+

-

Не сам-я

+

-

Колея рельсового

пути,мм

-

900

900

900

Вид используемой энергии:

Электрическая

Пневматическая

+

-

+

-

+

-

+

-

Стоимость

49,0

15,9

19,2

10,9

При площади поперечного сечения вчерне более 12 м глубина шпура должна максимально приближаться к величине хода автоподатчика [2]. Максимальной является глубина врубового шпура 2,8 м. Тогда, исходя из выше сказанного, и учитывая технические характеристики бурильных установок [1], принимаю величину  хода автоподатчика 3м. Технические характеристики бурильной установок БКГ-2 не удовлетворяют условиям проведения выработки по величину  хода автоподатчика. Поэтому принимаем  к дальнейшему рассмотрению бурильные установки БУЭ-3Т, БУЭ-3 и БУР-2Б.

1.2.2. Выбор погрузочной машины

Соответствие технических характеристик погрузочных машин условиям проведения выработки указано в табл. 2.

Таблица 2

Показатель

Заданные условия

Средства погрузки

МПК-3

1ПНБ-2

2ПНБ-2

1ППН-5

Минимальные размеры выработки в свету, м:

Ширина

      Высота

2,81

4,58

2,2

1,8

1,25

1,6

1,45

1,8

1,4

1,75

Крепость горных пород

4-6

До 16

До 6

До 12

+

Фронт погрузки (ширина захвата для машин типа ПНБ), м

+

1,3

1,8

+

Максимальный размер погружаемых кусков породы, мм

800

400

500

400

Тип ходовой части:

колесно-рельсовая

гусеничная

-

+

-

+

-

+

+

-

Колея рельсового пути, мм

900

-

-

-

900

Вид используемой энергии:

  •  электрическая
  •  пневматическая

+

-

+

-

+

-

-

+

Количество погрузочных машин

1

1

1

1

Общая техническая производительность, м3

145

145

150

75

Цена общая, ед.

26

11,04

17,04

9,8

Заданным условиям проведения выработки отвечают все машины.

1.2.3. Выбор призабойного транспорта

Для откатки вагонеток ВГ-3,3 принимаю контактный электровоз АРП-7

1.2.4. Выбор оборудования для возведения крепи

Для возведения тюбинговой крепи принимаю тюбингоукладчик ТУ-2. Забутовку закрепного пространства осуществляю забутовочным комплексом ЗК-1.

1.2.5 Формирование комплектов оборудования

Возможные комплекты оборудования рассмотрены в табл.3.

Таблица 3

Комплекты проходческого оборудования

Средства погрузки

горной массы

Средства бурения шпуров

Средства возведения крепи

МПК-3

1ПНБ-2

 2ПНБ-2

1ППН-5

БУЭ-3Т

БУЭ-3

БУР-2Б

ТУ-2, ЗК-1

1

МПК-3, БУЭ-3Т, ТУ-2,

+

+

+

2

1ПНБ-2, БУЭ-3Т, ТУ-2,

+

+

+

3

2ПНБ-2, БУЭ-3, ТУ-2,

+

+

+

4

1ППН-5, БУЭ– 3,ТУ-2

+

+

+

Другие  возможные комплекты оборудования не рассматриваются, в силу того, что погрузочная и бурильная машины работают на различных видах энергии.

Для оценки комплектов оборудования использую коэффициент эффективности [4]:

где: 1 = 2– скорости проведения выработки с альтернативными комплектами оборудования, будем считать, что все комплекты обеспечивают заданную скорость проведения выработки;

и  – численность проходчиков в звене, обслуживающих комплекты оборудования 1 и 2;

и  - инвентарная стоимость комплектов оборудования 1 и 2.

При расчете не учитываем неизменяемую часть комплекта оборудования, т.е. ту часть, которая присутствует во всех комплектах. Стоимость изменяемой части комплектов оборудования, и необходимое количество человек для обслуживания этой части приведены в табл. 4

Таблица 4

Nкомл.

Комплект оборудования

Количество человек обслуживающего комплект n, шт.

Стоимость комплекта С, у.е.

1.

МПК-3, БУЭ-3Т

5

75

2.

1ППН-2, БУЭ-3Т

4

60,04

3.

2ПНБ-2, БУЭ-3

5

32,46

4.

1ППН-5(2 шт.),  БУЭ – 3

7

35,02

Сравнение по коэффициенту эффективности комплектов оборудования приведено в табл. 4а.

Таблица 4а

Комплекты оборудования

МПК-3, БУЭ-3Т

1ППН-2, БУЭ-3Т

2ПНБ-2, БУЭ-3

1ППН-5 (2шт.), БУЭ – 3

МПК-3, БУЭ-3Т

0,64

0,43

0,65

1ППН-2, БУЭ-3Т

1,56

0,68

1,02

2ПНБ-2, БУЭ-3

2,32

1,47

1,52

1ППН-5, БУЭ – 3

1,53

0,98

0,66

    Так как третий комплект (2ПНБ-2, БУЭ-3) оборудования имеет наилучшие показатели коэффициента эффективности, то рационально будет использовать данный комплект для проведения выработки.

На рис.1 представлена схема контрольного габарита для выбранного комплекта оборудования.

.

Рис. 1. Построение контрольного габарита выбранного комплекта оборудования

2. Паспорт буровзрывных работ

2.1. Выбор взрывчатого вещества 

Выбор типа ВВ производим с учетом газового режима шахты, физико-механических свойств пород  и обводненности выработки. Исходя из вышеперечисленных условий в качестве ВВ принимаю Аммонит 6ЖВ 5, со следующими характеристиками:  

1.  Физическое состояние             -                 порошкообразное

  2. Вид упаковки                                            -                  патроны

3.  Плотность ВВ в патронах, г/см3             -       1,0-1,2    

4.  Работоспособность ВВ, см3  -       360-380

5.  Диаметр патрона ВВ, мм              -       32       

6.  Масса, г     -       200

7.  Теплота взрыва, кДж/кг   -       4305

Для инициирования зарядов в шпурах применяем электрический способ взрывания. Применяем элетродетонаторы мгновенного и короткозамедленного действия.

 ЭД-КЗ-П предохранительные, водостойкие (короткозамедленного действия) с интервалами замедления 50,75,100,125мс., безопасной ток – 0.18 А.

ЭД-КЗ-ОП – мгновенного действия.

Диаметр шпура принимаем  равным: dшп= 42 мм.

Конструкция заряда – сплошной колонковый заряд.

Применяем прямое инициирование.

Забойка – песчано-глиняная смесь, минимально-допустимая длина забойки lз=0.5 м.

2.2 Удельный расход ВВ.

Используем видоизмененную формулу Н.М. Покровского:

где:  – нормальный удельный расход ВВ, кг/м3

;

где:  – коэффициент крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова (=5).

      - коэффициент структуры породного массива (коэффициент структуры породы обусловлен трещиноватостью породного массива и свойствами пород) (=0,93) [1];

– коэффициент, учитывающий опасность забоя по взрыву газа и пыли (=1) [5];

– коэффициент зажима породы

=

где:  – площадь поперечного сечения выработки вчерне (=14,14),м2.

ец - коэффициент относительной эффективности цилиндрических зарядов для Аммонита 6ЖВ.

,

где: γ=1.1 – плотность ВВ в патронах, г/см3;

θ=4305 – энергия взрыва ВВ, кДж/кг.

2.3. Количество шпуров.

Количество шпуров на забой рассчитаем по формуле:  

где: – коэффициент заполнения шпуров(=0,47)  [1];

– диаметр патрона (=0,032), м;

Sвч- площадь сечения забоя вчерне (Sвч=14,14),м2;

- плотность ВВ Аммонит –6ЖВ (=1100),кг/м3;

– коэффициент, учитывающий уплотнение ВВ в шпуре при заряжании  (=1), [1].

2.4. Размещение шпуров в забое

2.4.1 Тип вруба и расстояние между врубовыми шпурами

Тип вруба определяется исходя из структуры породы. При данных условиях высокую эффективность имеет прямой вруб. Коэффициент использования шпура =0,93 [3].

Расстояние между врубовыми шпурами принимаем равными линии наименьшего сопротивления. Линия наименьшего сопротивления для врубовых и отбойных шпуров соответственно:

,

где: dп=32 - диаметр патрона, мм;

n - число открытых обнаженных поверхностей: n=1 для врубовых, n=2 для отбойных ;

Q=4305 – энергия взрыва ВВ, кДж;

f=5 – коэффициент крепости пород по М.М. Протодьяконову.

;

Расстояние между врубовыми шпурами:

2.4.2 Расположение оконтуривающих шпуров и расстояние между ними

Чтобы определить положение оконтуривающих шпуров, необходимо вычислить угол скола породы на контуре выработки.

Угол скола породного массива:

,

где: f=5 – коэффициент крепости пород по М.М. Протодьяконову.

;

При наличии трещиноватых пород угол скола уменьшается на 20. Окончательно:

Максимальное  линейное отклонение фактического контура выработки от проектного  при крепости пород  и площади поперечного сечения выработки вчерне  принимается равной . 1

;

Расположение оконтуривающих шпуров устанавливают графически  рис.2.

Рис. 2.  Схема определения положения оконтуривающих шпуров.
.

Расстояние между оконтуривающими шпурами в ряду:

=.

Расстояние между оконтуривающими шпурами по подошве выработки:

=.

Расстояние между отбойными шпурами:

На основании графического построения схемы расположения шпуров получаем фактическое количество шпуров Nшп=31, также бурится шпур 32 под водоотводную канавку.

2.5. Определение расхода ВВ.

Расчетная масса ВВ  на заходку:

,

где: q=1.024 - удельный расход ВВ, кг/м3;

- площадь поперечного сечения выработки вчерне;

- средняя глубина шпуров в комплекте.

;

Масса заряда отбойного шпура:

;

где: Q=34.75 – расчётная масса ВВ на заходку, кг;

N=32 – количество шпуров, шт.

Масса заряда врубового шпура:

;

Масса заряда оконтуривающего шпура:

;

Дополнительные заряды для устройства приямков

Правый приямок

Левый приямок

В шпуры №15 и 27 дополнительно укладывается по патрону В.В.

Масса заряда под водоотводную канавку:

,

где:  - площадь поперечного сечения канавки, м2;

 - глубина шпуров, м;

 - удельный расход ВВ, кг/м3.

Патроны Аммонита - 6ЖВ выпускаются в патронах массой 5.

Определим длину шпурового заряда:

С учетом кратности массы заряда шпура массе патрона ВВ получим фактическую массу заряда шпуров. Значения массы заряда шпура и число патронов на один шпур приведены в табл. 5.

Таблица 5

Тип шпуры

Масса заряда, кг

Число патронов ВВ

Врубовые: 1-4

1.4

7

Отбойные: 5-14,

1.2

6

Оконтуривающие: 16-26; 28-32

1.0

5

Оконтуривающие 15; 27

1.2

6

33

0.6

3

Проверка распределения ВВ по шпурам производится по минимально допустимой длине забойки:

,

где: lшп – длина шпура, м;

 lз – длина заряженной части шпура, м.

,

где: lп=0.25 – длина патрона, м;

n –число патронов ВВ в шпуре.

1) Для врубовых шпуров

2) Для отбойных шпуров

 3) Для оконтуривающих шпуров

Длина забойки во всех шпурах отвечает условию минимально допустимой длины (lзаб0,5 м).

Фактический расход ВВ на заходку:

Фактическое количество В.В. на заходку отличается от расчетного количества В.В. менее допустимой величины.  

2.6. Расчет электровзрывной сети.

Расчет электровзрывной сети производится для последовательной схемы соединения электродетонаторов, как наиболее простой в исполнении, при монтаже и проверке неисправности, а также меньшего расхода проводов.

В качестве источника тока принимается взрывная машинка конденсаторного типа ПИВ-100М с напряжением на конденсаторе-600В и допустимом сопротивлении взрывной сети при последовательном соединении электродетонаторов - 3200 Ом.

В качестве магистральных проводов принимаем медный провод - ВП - 0,8, 0,8 мм, =0,0175 Ом мм2/м; в качестве соединительных - медный провод - ЭВ, 0,5 мм,  .

Сопротивление магистральных проводов:

 3

где:  - удельное сопротивление материала провода, Ом мм2/м;

 площадь поперечного сечения магистрального провода, мм2;

 - длина магистрального провода, м.

Сопротивление соединительных проводов:

  3

где:     - длина соединительных проводов, м;

 - удельное сопротивление соединительных проводов, Ом мм2/м.

 - площадь поперечного сечения проводов, мм2.

Сила тока I, проходящего через один ЭД-КЗ-П должна обеспечивать безотказное взрывание при последовательном соединении :

,

где:   - напряжение на зарядном конденсаторе взрывного прибора по его технической характеристике, В;

       - сопротивление электродетонатора вместе с концевыми проводами, Ом;

 - сопротивление магистрального кабеля, Ом;

 - сопротивление соединительных проводов, Ом;

       - гарантийное значение тока, обеспечивающего безотказное взрывание, А;

       - количество электродетонаторов на цикл, шт.

>[1,3А]

Следовательно, безотказное взрывание обеспечивается.

2.7. Расчёт эффективности буровзрывных работ.

Подвигание забоя за цикл:

;

где:  - длина заходки, м;

       . - средняя длина шпуров в комплекте, м;

             - коэффициент использования шпура.

Фактический удельный расход ВВ на проведение 1м и 1м3 выработки соответственно:

1) Удельный расход ВВ на 1 м выработки:

2) Удельный расход ВВ на 1м3 выработки:

 3

Допустимое увеличение площади поперечного  сечения выработки в проходке:

,.

где:  - площадь поперечного сечения выработки в проходке и вчерне соответственно;

  - коэффициент излишка поперечного сечения.  3

Вероятная длина развала породы:

где: f коэффициент крепости пород

.

Разброс породы некомпактный, так как превышает 16м.3.

2.8.  Организация буровзрывных работ

Продолжительность бурения шпуров:

где: Wб – объём буровых работ, шп.м;

где: Nокон = 18 – количество оконтуривающих шпуров, шт;

 Nотб = 10 – количество отбойных шпуров, шт;

 Nвруб = 4 – количество врубовых шпуров, шт;

Lокон = 2,4 – длина оконтуривающих шпуров, м;

Lотб = 2,4 – длина отбойных шпуров, м;

Lвруб = 2,8 – длина врубовых шпуров, м.

Pэб – эксплуатационная производительность бурильного оборудования;

[1]

где: Рэ=70 – техническая производительность БУЭ-3 (f=4÷6) ,[1] шп.-м/ч.

kп.з.=0,45 – коэффициент готовности.

3. Выбор вентиляционного оборудования для проветривания выработки при ее строительстве

3.1. Исходные данные

Способ проветривания - нагнетательный;

Длина проветриваемой выработки - 600 м.

Вентиляционный трубопровод гибкие трубы (ПХВК) 600 мм;

Расстояние от конца вентиляционного става до забоя - не более 8÷12 м.

Длина основного звена вентиляционного става – 20м.

3.2. Потребное количество воздуха в призабойной зоне выработки

3.2.1. Потребное количество воздуха по газам, образующимся после взрывных работ

 1

где:  - время необходимое для проветривания тупиковой части выработки после взрывных работ, мин;

масса одновременно взрываемого ВВ, кг;

-  площадь поперечного сечения выработки в свету, м2;

- газовость ВВ при взрывании по породе, л/кг;

- коэффициент, учитывающий обводненность выработки (“влажная” выработка), 1;

- коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе [1];

- расчетная длина проветриваемой части выработки; при длине выработки более 500м в расчет принимается.

где: kт.д. – коэффициент турбулентной диффузии полной свободной струи воздуха, зависящий от параметра П, [1]

,

где: lз.тр. – расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя выработки,

dпр – приведенный диаметр вентиляционных, при расположении вентиляционного става в верхнем углу выработки приведенный диаметр равен:

dпр.= 2*dтр.=2*0,8 =1,6

kт.д.=0,273

.

3.2.2. Расход воздуха по наибольшему количеству работающих в выработке людей

 1

где: 6 – норма воздуха на одного человека; м3/мин

n =8 – наибольшее число людей, одновременно работающих в выработке.

3.2.3. По минимально допустимой правилами безопасности скорости движения 

1

где: - минимальная скорость движения воздуха в выработке на газовых шахтах;

3.3. Выбор средств проветривания

,1

Депрессия вентилятора на максимальную длину трубопровода:

,

где:  - аэродинамическое сопротивление трубопровода;

- сумма потерь давление на местное сопротивление ,Па.

Для инженерного расчетов гибкого трубопровода:

Для значений длины выработки lр  100, 200, 300, 400, 500,600 м. и при постоянном расходе воздуха  Qв = 5,45 м3/с построим аэродинамические характеристики трубопровода (рис. 2).

В таблице 6 привёдены углы поворота лопаток для различных длин выработки.

Таблица 6

Количество вентиляторов

один ВМ-6

два ВМ-6

Угол поворота лопаток, θ, градусы

-45

-20

0

+20

+45

+0

+20

+40

Длины выработки lр, м

Рис.2 Соответствия вентилятора ВМ-6 условиям проветривания.

 

Рис.3 График определения рационального режима работы вентилятора ВМ – 6М.

4. Погрузка и транспортирование горной массы

4.1.  Определение необходимого количества вагонеток

 Количество вагонеток, необходимых для вывоза всей горной массы от  заходки:

,

где:  - объем горной массы вывозимой за цикл, м3.

где:  - площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2;

 - коэффициент излишка поперечного сечения [3];

 - средняя глубина шпура в комплекте, м;

 - коэффициент использования шпура;

 - коэффициент разрыхления породы [1].

 - вместимость транспортного средства, м3;

где: Vв = 3,3 – вместимость вагонетки, м3;

 kз = 0,9 – коэффициент заполнения вагонетки [1].

.

4.2.  Определение длины состава вагонеток

где: lваг = 3,45 – длина вагонетки, м;

 n = 22 – количество вагонеток в составе, шт.

4.3.  Выбор схемы призабойного транспорта

Определение эксплуатационной производительности погрузочной машин 2ПНБ–2 при погрузке в отдельные вагонетки:

,

где:   =1,12 - коэффициент, учитывающий время выполнения подготовительно –            заключительных работ и простои погрузочной машины [1];

 1,13 – коэффициент дополнительного разрыхления породы при погрузки [1];

Vв =3,3 – вместимость вагонетки, м3;

кз =0,9 - коэффициент заполнения вагонетки;

  kр=2 – коэффициент разрыхления породы;

Рт =150 – техническая производительность погрузочного средства, м3/ч;

- доля объема породы, погружаемой машиной (первая фаза погрузки) при развале породы вдоль выработки;

 где: f=5 – коэффициент крепости породы по М.Н. Протодьяконов.

 - время обмена груженой вагонетки на порожнюю, мин;

,

где: L = 40 – средняя длина откатки, м;

 Vг = 1,1 – скорость откатки груженой вагонетки, м/с [1];

Vп = 1,3 – скорость откатки порожней вагонетки, м/с [1];

t1 + t4 = 0,4 – время отцепки и прицепки вагонетки к погрузочной машине, мин [1];

t5 = 0,3 – время затрачиваемое на доставку следующего комплекта вагонеток, мин;

t2=0,2 – время обмена груженой вагонетки на порожнюю при накладном съезде в двухпутевой выработке, мин [1].

к=0,25 – коэффициент снижения производительности машины при выдержанном профиле подошвы выработки и отсутствии необходимости раскайловки породы [1].

 На основании вышеприведенной формулы произвожу расчёт зависимости эксплуатационной производительности и времени обмена вагонеток от длины откатки, результаты которого приведены в таблице 7 и представлены графически на рисунке  4.

Таблица 7

Длина откатки, м

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Время обмена

вагонеток, мин

1,18

1,46

1,74

2,02

2,57

2,85

2,99

3,14

3,42

3,7

3,97

4,25

Эксплуатационная производительность, м3/мин

0,63

0,55

0,5

0,45

0,417

0,39

0,345

0,33

0,31

0,29

0,28

0,26

Рис.4. Зависимость эксплуатационной производительности от длины откатки.

Верхняя кривая – зависимость времени обмена вагонеток от длины откатки.

Нижняя кривая – зависимость эксплуатационной производительности от длины откатки

4.4. Определение продолжительности погрузки

где: Wпор = 65,56 – объём погружаемой породы за цикл, м3;

PЭКС = 27 – эксплуатационная производительность погрузочной машины, м3/ч.

4.5.  Технология обмена вагонеток при погрузке породы

Все количество вагонеток разбито на четыре партии. Три из них состоят из 6-ти вагонеток, в состав четвертой партии входит 4-ре вагонетки. Общее количество, участвующее в погрузке - 5 человек. Это, два человека  обслуживающие погрузочную машину (позиция № 1), человек обслуживающий стрелочный перевод (позиция № 2) и два человека на электровозах. Ниже приводится описание схемы обмена вагонеток.

1) Электровоз №1 доставляет порожнюю вагонетку к погрузочной машине и отходит обратно на исходную позицию.

2) Электровоз №2 подъёзжает к погрузочной машине, забирает гружённую вагонетку  и отходит на смежный путь.

3) Во время загрузки последней вагонетки первой партии, электровоз №1 отправляется за следующей партией вагонеток.

4) Электровоз №1 довозит ее до позиции 2 и оставляет, а сам переходит на смежный путь, где встает в хвост груженой партии. В тоже время, электровоз №2 оставляет первую груженую партию вагонеток переходит по съезду на смежный путь и присоединяется ко второй партии вагонеток.

5)  Электровоз №2 готов доставить порожнюю вагонетку второй партии к погрузочной машине.

 

Рис. 5.  Схема обмена вагонеток.

- погрузочная машина 2ПНБ-2;

-  буровая машина СБУ-2М;

  •   порожняя вагонетка;

- накладная плита разминовка;

  •  - гружённая вагонетка;

- накладна плита;

- электровоз № 1;

- электровоз № 1

5.  Крепление горной выработки

5.2.  Постоянная крепь

Эксплуатационная производительность тюбингоукладчиков ТУ – 2 в тюбингах в час.

,

где: Sпр =14,85– площадь в проходке, м2

При величине заходки равной 2,25 м., возможен монтаж 3-ох колец постоянной крепи (ширина одного кольца равна 0,75 м.). Одно кольцо тюбингов, при данных условиях, включает 5-ть тюбингов. Тогда время монтажа равно:

,

где: nк=3 – количество колец устанавливаемых за цикл, шт

nт=5 – количество тюбингов в кольце, шт

6. Вспомогательные работы

К вспомогательным работам относят устройство водоотливной канавки, настилку рельсового пути, прокладку коммутационных линий, такелажно-доставочные работы и др.

6.1. Устройство водоотливной канавки

Полость под водоотводную канавку формируют во время буровзрывных работ, включая в паспорт буровзрывных работ 1 шпур для формирования полости под канавку. Канавку крепят монолитным бетоном. Крепление канавки идет с отставанием 22 м.

6.2.  Укладка временного рельсового пути

Временный путь настилают каждый цикл по 2 м. Перед укладкой рельсового пути должно быть расчищено полотно от неровностей в почве выработки. На выровненной почве на расстоянии 1м укладываются шпалы h = 140 мм и l = 1700 мм. Затем на них укладываются рельсы Р24, планками и болтами скрепляем с ранее уложенными рельсами, и пришиваются с помощью накладок и костылей к шпалам. Для придания устойчивости уложенному пути под шпалы подбирают породу или щебень. Пространство между шпалами засыпают породой. Колея рельсового пути - 900мм.

 

 6.3. Укладка постоянного пути

Укладка путей начинается с разбивки маркшейдером оси пути с установкой через каждые 10-15м. После нивелировки производят планировку почвы выработки с поддиркой ее и засыпкой выбоин породой. Проведение и крепление продольных водоотливных канавок должно быть закончено до укладки путей. Укладывают шпалы и рельсы, подкатывают, разгружают и засыпают балласт. Рельсы укладывают на подкладках и соединяют между собой накладками и болтами. Рельсы к шпалам пришивают костылями со стороны концов шпал, уложенных по шнуру. Затем по путевому шаблону укладывают вторую нить рельсового пути и ведут балластировку с последующей рихтовкой пути в местах искривлений и подбивкой балласта под шпалы.

6.4. Навеска вентиляционных труб

Трубы подвешивают на подвески. Подвески изготовляют из стальной проволоки диаметром 3-5мм и закрепляют с таким расчетом, чтобы они удерживали трубы. Концы проволоки загибают так, чтобы они не задевали прорезиненные трубы во время работы вентиляции.  Затем навешивают трубы и производят соединение стыков. Изготовляют и укладывают прокладки, приготавливают раствор для промазки труб. Промазывают стыки  труб глинистым раствором. Проверяют магистрали и все соединения.

6.5. Освещение

Для освещения выработок применяют светильники в нормальном исполнении (РН - 60 - 1, РН - 60 - 2). Постоянная  осветительная сеть должна быть не далее 20 м от забоя. Призабойная зона освещается светильниками, установленными на горнопроходческих машинах. У рабочих имеются индивидуальные светильники.

7.  Построение графика организации проходческих работ и определение технико-экономических параметров проведения выработки

7.1. Определение продолжительности БВР

где: Тбур = 2,56 – продолжительность бурения шпуров, ч;

tЗ - продолжительность заряжания шпуров, ч;

 где:  - продолжительность заряжания одного шпура, ч;

  - количество шпуров;

  - количество человек участвующих в заряжании шпуров.

tвзр = 0,1 - продолжительность работ направленных на взрывание, ч.

 

7.2. Определение продолжительности уборки породы

Продолжительность погрузки породы и её транспортировки составляет Тпогр = 2,43 ч.

7.3.  Определение продолжительности крепления выработки

Общее время на крепление Ткреп=2,15 ч.

7.4.  Нормируемые процессы

где: qi – трудоёмкость i-й нормируемой операции;

n -  число проходчиков занятых в i-й операции.

 

где: Wi – объём работ i-й операции;

 Hiвр – норма времени.

7.4.1.  Определение продолжительности установки вентиляционного трубопровода

При устройстве вентиляционного трубопровода используются трубы двух типоразмеров 5м. и 20 м.

Навеска 5-ти метровой секции осуществляется раз в три цикла заходки. Каждый двенадцатый цикл четыре 5-ти метровые секции, заменяются на одну 20-ти метровую и одну пятиметровую.

Продолжительность навески 5-ти метровой секции равна:

H1вр=0,054 – норма времени на навеску одного метра трубопровода, чел.ч./м [6].

Трудоемкость навески 5-ти метровой секции равна:

W1=5 м;

H2вр=0,021 – норма времени на снятие одного метра трубопровода, чел.ч./м [6].

Трудоемкость снятия 20-ти метров труб равна:

W2=20 м;

H3вр=0,059 – норма времени на навеску одного метра трубопровода (при количестве  навешиваемых труб больше одной), чел.ч./м [6].

Трудоемкость снятия 25-ти метров труб равна:

W3=25 м;

7.4.2.  Продолжительность наращивания водоотводных труб

Наращивание водоотливных труб осуществляется раз в три цикла. Длина одной секции равна 5 м.

W8= 5 м;

H8вр=0,15 чел.ч./м [6].

7.4.3.  Продолжительность установки временного рельсового пути

W4=8 м;

H4вр=0,57 чел.ч./м [6].

7.4.4.  Продолжительность снятия временного пути 

W4=1200 м;

H4вр=0,15 чел.ч./м [6].

На снятие временного пути, после проведения и крепления выработки, выделяется 5 смен.

7.4.5.  Продолжительность установки постоянного рельсового пути

W6=600 м;

H6вр=0,82 чел.ч./м [6].

На установку постоянного пути, после проведения и крепления выработки, выделяется 14 смен.

Всего на демонтаж временных путей и установку постоянных необходимо затратить 19 смен или 114 часов.

7.4.6.  Продолжительность бетонирования канавки

W7= 2,25 м;

H7вр=0,81 чел.ч./м [6].

7.5.  Производительность труда рабочих

Производительность труда проходчика:

где:  – численность проходческой бригады, чел;

V – скорость проведения выработки в месяц, м, м3/ед.времени.

1) Производительность труда проходчика м/мес

2) Производительность труда проходчика м3/мес

3) Производительность труда проходчика м/смену

4) Производительность труда проходчика м3/смену

7.6. Технико-экономические показатели проведения выработки

Таблица 8

№ п/п

Паказатели

Еденица измерения

Значение

1

Скорость проведения выработки

м/мес

122

2

Численность человек в бригаде

чел

6

3

Производительность труда

м/мес

м3/мес

20,33

421

4

Продолжительность проходческого цикла

ч

 8,3ч.

5

Величина заходки

м

2,25

6

Коэффициент использования шпура

0,93

7

Расход ВВ на цикл

кг

37,5

8

Объём буровых работ на цикл

шп.м

80,8

9

Объём породы за цикл

м3

65,6

Удельная продолжительность процессов проходческого цикла:

1) Буровзрывные работы - 30,8%

2) Работы направленные на уборку породы  - 32,7%

3) Работы направленные на установку крепи - 27,7%

4) Прочие работы - 8,8%


8. Библиографический список

  1.  Технология строительства горизонтальных выработок: Учебное пособие. В. И. Очкуров; Санкт-Петербургский горный институт. СПб, 1997.
  2.  Справочник инженера шахтостроителя, под общей редакцией В. В. Белого. М: Недра, 1983.
  3.  Смирняков В.В., Вихарев В.И., Очкуров В.И. Технология строительства горных предприятий, М: Недра,1989.
  4.  Буровзрывная технология проведения горизонтальных выработок. ЛГИ. Составитель В. И. Очкуров, И. Е. Долгий; Санкт-Петербургский горный институт  СПб, 2000.
  5.  Перечень рекомендуемых промышленных взрывчатых материалов, приборов взрывания и контроля М: Недра, 1987.
  6.  Единые нормы времени и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е-36. Горнопроходческие работы. Вып.1. Горнопроходческие работы при строительстве угольных шахт и карьеров. М: Недра, 1983.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79208. Нарушение неприкосновенности жилища 34.29 KB
  Конституции РФ никто не вправе проникать в жилище против воли проживающих в нем лиц иначе как в случаях установленных федеральным законом или на основании судебного решения. 139 выражается в незаконном проникновении в жилище против воли проживающего в нем лица. 139 под жилищем понимаются индивидуальный жилой дом с входящими в него жилыми и нежилыми помещениями жилое помещение независимо от формы собственности входящее в жилищный фонд и пригодное для постоянного или временного проживания а равно иное помещение или строение не входящие...
79209. Нарушение авторских и смежных прав 30.8 KB
  Преступление небольшой тяжести состав основной сложный материальный Объект – общественные отношения обеспечивающие реализацию авторских и иных смежных прав Общественные отношения собственности Предмет – чужое научное литературное музыкальное или художественное произведение Потерпевший другое лицо Объективная сторона характеризуется: Деянием в форме действия – присвоение авторства плагиат т.
79210. Общая характеристика преступлений против семьи и несовершеннолетних 33.68 KB
  Преступления против семьи и несовершеннолетних включенная в раздел VII Преступления против личности УК РФ 1996 г. Эта Конвенция развивает и детализирует общепризнанные положения международного права о приоритетности всех необходимых мер защиты которые должны быть обеспечены любому ребенку в его статусе как несовершеннолетнего со стороны семьи общества и государства. 20 УК РФ на две группы: преступления против несовершеннолетних и преступления против семьи.
79211. Вовлечение несовершеннолетних в совершении преступления. Состав и виды 33.82 KB
  Состав и виды Вовлечение несовершеннолетнего в совершение преступления ст. Вовлечением в совершение преступления признаются действия взрослого лица которые направлены на возбуждение желания несовершеннолетнего совершить активные противоправные действия. Обман может выражаться в убеждении несовершеннолетнего взрослым в безнаказанности за содеянное. Более серьезный вид вовлечения несовершеннолетнего в совершение преступления его вовлечение путем угроз.
79212. Понятие и система Особенной части уголовного права 36.26 KB
  В зависимости от особенностей субъектов процесса познания выделяются следующие виды квалификации: Официальная квалификация судебная – осуществляется государственными органами и специально уполномоченными на то должностными лицами. Так данная деятельность осуществляется как правило государственными органами и должностными лицами то она базируется на определенных правилах которые содержаться: В уголовном кодексе РФ Руководящие разъяснения постановления пленума верховного суда РФ по отдельным категориям уголовных дел В сложившейся в...
79213. Понятие и виды преступлений против личности 34.88 KB
  Значимость для государства и общества разносторонней защиты личности предопределила то что Особенная часть УК РФ начинается с раздела VII Преступления против личности . В рамках родового объекта можно выделить указанные в законе видовые объекты включающие близкие тождественные общественные отношения охраняемые нормами включенными в главы раздела о преступлениях против личности УК РФ. Они классифицированы законодателем следующим образом: а преступления против жизни и здоровья гл.
79214. Коммерческий подкуп 33.02 KB
  Цель лица осуществляющего подкуп связана с получением определенных выгод или преимуществ в сфере деятельности организации в которой работает лицо принимающее предмет подкупа. Лицо принимающее предмет подкупа руководствуется корыстными мотивами. Квалифицирующими обстоятельствами как для лица осуществляющего подкуп так и для подкупаемого лица является совершение преступления группой по предварительному сговору или организованной группой. Для подкупаемого лица ответственность усиливается также если его действия сопряжены с...
79215. Общая характеристика преступлений против собственности 33.12 KB
  К преступлениям против собственности относятся общественно опасные деяния нарушающие права владения пользования и распоряжения собственника имуществом либо иным способом причиненияили угрозой причинения собственнику имущественного ущерба. Видовым объектом преступлений против собственности являются общественные отношения собственности владения пользования и распоряжения имуществом и права законного владения собственностью. Предметом преступлений против собственности являются любые физические предметы любое имущество не исключенное из...
79216. Понятие и признаки хищения 36.88 KB
  Под хищением в статьях настоящего Кодекса понимаются совершенные с корыстной целью противоправные безвозмездное изъятие и или обращение чужого имущества в пользу виновного или других лиц причинившие ущерб собственнику или иному владельцу этого имущества. он не имеет на данную вещь ни действительных ни мнимых прав Изъятие и или обращение вышеуказанного имущества в собственность виновного или третьих лиц. данное преступление совершается по средствам нападения направленного на создание условий для последующего изъятия и обращения чужого...