1. ВИЗНАЧЕННЯ розміри поперечного перетину
ГІРНИЧО-розвідницьке ВИРОБОК.
У даній роботі слід було вибрати перетин з мінімально можливим його розміром, так як вироблення (штрек) не повинна буде використана в подальшому. Так само слід було пройти її в максимально короткі терміни. Звідси розмір перетину залежала тільки від використовуваного прохідницького обладнання, його габаритних розмірів.
Термін служби даної вироблення обмежений, тому доцільно було використовувати трапецієподібну форму (в перетині) і дерево як кріпильного матеріалу.
Площа поперечного перерізу визначається за відомими формулами:
S = HBср
Bср = B1 + B2
2
де S - площа поперечного перерізу, м2;
H - висота виробки, залежить від вертикального розміру породопогрузочной машини з піднятим ковшем (H = 2450мм);
В1 і В2 - ширина вироблення відповідно по покрівлі і по підошві;
ВСР і Вусл-середня і умовна ширина виробки, м - залежить від ширини електропоїзда, що використовується для відкочування породи і від величини зазорів від стінок виробки, необхідних за умовами дотримання техніки безпеки.
х1 х2 х3 і х4-допоміжні розміри виробки, необхідні для розрахунків:
х1 = 1000 х ctg 85 = 90
x2 = 650 x ctg 85 = 58,5
x3 = 1450 x ctg 85 = 130,5
x4 = 1800x ctg 85 = 162
B1 = 1950 - (90 +58,5) = 1,8 (м)
B2 = 1950 + (130,5 +162) = 2,2 (м)
1,8 +2,2
ВСР = ------------------- = 2,022 (м)
2
Знаходимо площа перерізу в світлу:
Sвс = 2,4 х 2,0 = 4,9 (м)
Для визначення розмірів поперечного перерізу в проходці необхідно спочатку розрахувати поперечні розміри кріплення, які у свою чергу залежать від величини гірничого тиску.
При виборі розмірів поперечного перерізу були враховані наступні правила безпеки:
1. У виробках, по яких проводиться механізована перевезення людей, відкатку і доставка вантажів відстані між найбільш виступає частиною рухомого складу і стіною (кріпленням) повинно бути з одного боку не менше 0,7 м (для вільного проходу людей, з іншого боку не менше 0, 25 м.Свободний прохід на всьому протязі вироблення влаштовується з одного боку.
2. Висота від грунту вироблення до голови рейок для тимчасової колії - 0,2 м.
3. Мінімальна висота вільного простору під пішохідною доріжкою - 1,800 м. Бічні стінки вироблення нахилені під кутом 850.
Для прибирання породи обрана породопогрузочная машина ППН-1С.
Технічна продуктивність - 1 м3/хв, фронт навантаження - 2,2 м, висота в робочому положенні - 2,250 м.
Для відкочування породи:
акумуляторний електровоз АК2У-600.
ширина - 0,9 м
висота - 1,210 м
і вагонетки типу ВО - 0,8
2.ОПРЕДЕЛЕНІЕ ГІРНИЧОГО ТИСКУ НА КРЕП виробітку.
Величина гірського тиску розраховується за формулою M. М. Протодьяконова: Тиск на 1м2 кровлігорізонтальнойвиработківПа:
? x B1
Р = 0.33 xf (2)
ЕсліпородиVIIкатегоріі, то? = 27000Н/M3, f = 3,4, тоді
27000 x 1.8
Р = 0.33 x3.4 = 4717 (Па)
РОЗРАХУНОК КРІПЛЕННЯ ВИРОБОК.
Найбільш навантажена частина в горизонтальній вироблення визначається за такою формулою; при крепленіяв розбіг:
аК х В12
d = 1,08 3? Кізг (3)
де: а - відстань між кріпленнями рамами, м, а = 1,5 м
В1-ширина вироблення по покрівлі, В1 = 1,8 м
Кізг-допустима напруга на вигин для сосни, Кізг = 7,5 х106 (Па).
1,5 х4717х1, 82
d = 1,08 3? 7,5 х106 = 0,19 (м)
По конструктивних міркувань товщина стійок приймається рівною товщині переклад. Товщину затягування в метрах при встановленні кріпильних рамвразбежку можна рассчітиватьпо такою формулою; для затягування з дощок:
в
hд = 1,4 х 102 х а х? fx Кізг (4)
в-половина В1
0, .9
hд = 1,4 х102х 1,5? 3,4 х7, 5х106 = 0,031 (м)
Тепер можна розраховувати площа перерізу виробки в проходці:
В1 1 + В2 1
Sвч = Н1х2 (5)
Н1 = 2,5 + 0,19 + 0,031 = 2,8 (м)
В1 1 = 1,8 + 2 х (0,19 + 0,031) = 2,3 (м)
В2 1 = 2,2 + 2 х (0,19 + 0,031) = 2,7 (м)
2,3 + 2,7
Sвч = 2,8 х2 = 7,00 (м2)
ПАСПОРТ КРІПЛЕННЯ.
1. Характеристика вироблення:
а) Форма трапецевідная.
б) Площа поперечного перерізу Sвс = 4,9 м2, Sвч = 7,00 м2.
в) Глибина вироблення-150м.
г) колісно-рейковий спосіб відкочування електровозом АК2У-600.
д) Тип і ємність відкаточних судини-ВО-0, 8.
2. Характеристика порід:
а) Категорія порід за ЕНВ-7
б) Характер і стійкість: тріщинуваті, середньої міцності f = 3,4, коефіцієнт розпушення-1, 35, питома весв масиві 2600кг/м3, не стійкі.
3. Характеристика кріплення:
а) Конструкція-кріпильні рами вразбежку а = 1,5 м.
б) Матеріал кріплення-сосна, Кізг = 7,5 * 106 (Па).
в) Кут нахилу стійок-850.
г) Глибина лунок, см-20, з боку водостічної канавки-30.
д) Затягування покрівлі і боків-дошки hа = 0,031 (м).
З'єднання елементів кріплення-"в стик", металевими скобами.
4. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ І СКЛАДАННЯ паспортів буропідривних робіт.
4.1. Вибір бурового обладнання та інструменту
Бурове обладнання вибирають в залежності від типу прохідним вироблення і властивостей гірських порід. При проходки горизонтальних виробок доцільні ручні бистроударние перфоратори на пневмоподдержках. Число перфораторів в забої залежить від прийнятої організації робіт і розмірів поперечного перерізу виробки. На кожну бурову машину має припадати ділянка не менш 80-100см, отже, в даному випадку використовуються 2 перфоратора марки ПП36В і 2-е пневмоподдержкі П-8. Для буріння шпурів слід застосовувати хрестові (для тріщинуватих), армірованниетвердимі сплавами знімні бурові коронки. Марка сплаву-ВК-11.
Діаметр бурової коронки-36мм (діаметр патрона застосовуваного ВР-32мм).
Комплект бурових штанг БШ-25 зі сталі 55С2,. Шестигранного перетину.
Забурнік має найбільший діаметр (? 46) бурової колонки, кінцевий-40мм.
4.2. Вибір способу підривання, вибухових речовин і средстввзриванія.
Для підвищення ефективності отбойкі порід вибухом краще застосувати коротких підривання (КЗВ). Способвзриванія - електричний, як наіболеедоступний і не вимагає
Тип застосовуваного ВР - амоніт N 6ЖВдліна = 250мм, m = 200г,? 32
Залежить від фортеці і обводняемості порід, по яких йде вироблення.
4.3. Розрахунок параметрів буровзривнихработ.
Глибина відбійних шпурів у М вибирається виходячи з прийнятої організації робіт, орієнтовно.
Тц1-Кnх ТПЗ
lотб = Nm x Nб/n1 +? x Sвч x Nуб/n2x? x Nкр/n3 (7)
прохідницький цикл повинен укладиватьсяв ціле число змін (включаючи перерви).
Формула (7) відповідає послідовному виконанню основних прохідницьких технологічних процесів протягом робочої зміни за умови проведення вибухових робіт, провітрювання забою та геологічного обслуговування в перерві між робочими змінами.
Число шпурів для розрахунків по формулі (7) визначається за формулою М. М. Протод'яконова:
Nш = 2,7 х? fxSвч (8)
Nш = 2,7 х? 3,4 х 7,00 = 13 (шт)
? = 0,9, Nб = 0,051 (довідник), Nуб = 1,3 (розрахункова), Nкр = 3,29 [ЕНВ], тоді
6 - 3 х 0,5
lотб = 13 х 0,051 + 0,9 х 7,00 х 1,3 +0,9 х 3,29 = 2,00 (м)
222
Глубінаврубових шпурів повинна перевищувати глибину відбійних на 20?, Т. е. Lвр? 2.2 (м)
При похилих вруби ця величина перевіряється за формулою:
Вол-0,2
lвр?? 4хtq?
якщо? = 750, Вл = 1,950 м
Застосовується клиновой вруби, кутами нахилу у горизонтальній площині 750.
4.4. Розрахунок заряду і числа шпурів.
Величина заряду на забій (на один цикл).
Qц = q x Sвч х lотбх? (9)
гдеq = питома витрата ВР, кг/м 3, визначається за формулою:
f
q = Qх? Sвч (10)
Q-поправочний коефіцієнт, що враховує працездатність застосовуваного ВР
520
Q = 360 = 1,4
3,4
q = 1,4 х? 7,00 = 0,97
Qц = 0,97 x 7,00 х 2,00 х 0,9 = 12,2 (кг)
Середня величина заряду одного шпуру:
Qц12, 2
Qср = Nш = 13 = 0,94 (кг)
Остаточно яка приймається величина заряду ВР у вибої виробки, після уточнення величини заряду в кожному шпурі повинна задовольняти умові:
Q1ц = Nврх Qвр + NотбхQотб? Qц
Q1ц = 5х0, 6 +8 х0, 52 = 12,02 (кг)? 12,00 (кг)
lзаряда0, 25х2
До заповнення шпуру = lотб = 2,00 = 0,6
4.5. Визначення меж небезпечної зони.
При підривання зарядів в підземних умовах укриття розташовуються за поворотом вироблення або в інших (природних) заглибленнях, наприклад в разліновке на відстані не менше 75м.
5. Провітрювання ВИРОБОК І ВИБІР
ВЕНТІЛЛЯЦІОННОГООБОРУДОВАНІЯ.
5.1. Загальні положення.
Підземні горизонтальні вироблення довжиною більше 10 м повинні провітрюватися за допомогою вентиляторів.
Допуск людей в підземні виробки дозволяється після встановлення в повітрі гранично допустімойконцентраціі шкідливих речовин (ГДК):
пил-(1 - 10) мг/м3
NO2 - 0,00026%
СO - 0,0016%
нормальний склад повітря: O2> = 20% CO2
Контроль за складом повітря повинен проводитися кожен й раз перед допуском людей у виробку.
5.2. Вибір способу провітрювання.
Допуск людей у подзеемние вироблення дозволяється після встановлення в повітрі гранично допустимої концентрації шкідливих речовин (ГДК). Спосіб провввветпівванія - нагнетательниий.Проветріваніе нагнітанням у вироблення свіжого повітря дозволяється у вертикальних виробках будь-якої тривалості, а також у горизонтальних і похилих виробках довжиною до 300 м. При нагнетанельном провітрюванні очищення повітря в забої особливо інтенсивна, повітря подається за зручними в експлуатації гнучким трубопроводами, кінець трубопроводу розташований на значній відстані від вибою, що запобігає його пошкодження при вибухових работах.Тогда продуктивність всмоктуючого вентилятора повинна бути збільшена на 10-15%, тобто вибраний вентилятор по продуктивності повинен перевищувати розрахункову мінімум на 15%.
5.3. Визначення необхідної кількості повітря при нагнітальному провітрюванні виробітку.
Вихідними даними є вимоги правил безпеки. Кількість повітря повинно розраховуватися з виносу пилу, шкідливих та отруйних газів, що виділяється при підривних роботах і роботі двигунів внутрішнього згорання. При проектуванні враховується найбільша кількість повітря, отримане з вищезазначених факторів. Зазвичай кількість повітря визначається виходячи:
1. З кількості робітників:
На 1 робочого необхідно Ю = 6м3/мін свіжого повітря
Qзаб = 6 х n, м3/хв (11)
де n-число робочих
Qзаб = 6 х 2 = 12 (м3/хв)
2. По витраті ВВ:
21,4
Qзаб = tnхv Q1цxSвчxLв = м3/хв (12)
21,4
Qзаб = 30хv 12,2 хх750 = 85,6 (м3/хв)
3. За виносу пилу:
швидкість повітря у виробленні> = 0,35 м/с
Qзаб = 0,35 хSвчх60, м3/хв (13)
Q3 заб = 0,35 х7, 00х60 = 147 (м3/хв)
Приймаються значення Qзаб = 136,5 м3/хв.
Зважаючи на наявність витоків у вентиляційному трубопроводі продуктивність вентилятора повинна бути вище значень, що визначаються формулою (13).
З урахуванням повітря.
Qзаб
Qв =? Т (14)
? т - коефіцієнт доставки повітря, для текстовінітових труб довжиною 700м? т = 0,93, тоді
147
Qв = 0,93 = 158,1 (м3/хв)
Така повинна бути мінімальна продуктивність всмоктуючого вентилятора. Продуктивність нагнітальним вентилятора повинна бути менше - 0,7 Qвс, для того щоб виключити поширення забрудненого повітря по всій виробці.
5.4. Визначення втрат напору (депресії) у вентиляційному трубопроводі.
При всмоктуванні повітря створюється знижений тиск, різниця якого з атмосферним є депресією.
Втрати напору в Паскаля при транспортуванні повітря по трубах:
Ит = Rт x Qв2 x? Т (15)
Lт
Rт = R100 x100 (16)
де: Qв - розрахункова пр-ть вентилятора м3/с
Qв-Qв/60; R100 - опір 100-метрової ділянки трубопроводу Н х С2/м3прі діаметрі труб d = 300 м R100 = 108
150
Rт = 108x100 = 162
Ит = 162х 2,892 х 0,93 = 1258 (Па)
За отриманими значенням вибираємо необхідний вентилятор-ВМ-3
Нагнітальний вентилятор повинен, як вже говорилося мати меншу продуктивність.
Але швидше за все доцільне використання такого ж вентилятора, включаючи його ж на повну потужність. Необхідно перевірити відповідності потужності вибраного вентилятора потужності розрахункового:
Nв> = Nв1
1,1 х QВ х Нт
Nв = 1000 х? В, (кВт) (17)
де? = ККД вентиляційного агрегату
1,1 x 1,7 x 1258
Nв = 1000 x 0,62 = 3.92 (кВт)
Nв = 3.92 кВт> nв 1
* Всмоктуючий вентилятор повинен встановлюватися на відстані, не менше 10 м від устя виробки, під уникнення потрапляння забрудненого повітря. Повітря повинен виходити у напрямку основного руху повітря поза устя виробки. Нагнетательнийвентілятор ставиться в 50-60 м від вибою.
6.Водоотлів при проходці
вироблення
При проходки горизонтальних виробок вода самопливом надходить в водовідливні канавки. Для уловлювання води, що надходить з горизонтальних і інших підземних виробок, створюються водозбірники, ємність яких повинна відповідати чотиригодинному притоку води.Із водозбірника вода стаціонарними насосами відкачується на поверхность.Пріотсутствіі спеціального устаткування воду можна видаляти в підйомних посудинах, однак цей спосіб, як правило, значно знижує темпи прохідницьких робіт.
7.Уборка породи
При проведенні горизонтальних виробок породу прибирають за допомогою породопогрузочних машин.
У горизонтальних виробках з площею перерізу більше 5 м 2 основне застосування знаходять малогабаритні вантажні машини ковшового кипа (ППН-1, ППН-2). При виборі тієї чи іншої вантажної машини враховують її габврітние розміри в робочому положенні (висоту підйому ковща).
8. ТРАНСПОРТ І ПІДЙОМ ПОРОДИ.
При проходці горизонтальної вироблення відбита порода транспортується за допомогою електровозною відкочування в вагонетках. При проходці вироблення такої протяжністю найбільш доцільна Електровозна відкатку по рейковому шляху. Для того, щоб не збільшувати поперечного перерізу вироблення потрібно використовувати акумуляторний електровоз АК2У-600 і зробити проходку однопутевой.
Для прохідницьких робіт зручні малогабаритні вагонетки з перекидним кузовом ВО-0, 8.
9. ОРГАНІЗАЦІЯ РОБІТ І СКЛАДАННЯ ЦІКЛОГРАМИ ПРОХОДКИ виробітку.
Повний комплекс робочих процесів: прибирання породи, буріння шпурів, кріплення виробки, підривання і заряджання, геологічне обслуговування та ін, що забезпечують продвіганіе виработкіна одну заходки (в нашому випадку 1,3 - 1,4 м у середньому), утворюють прохідницький цикл.
З-за невеликого розміру розтин доцільно виконання прохідницьких процесів послідовно (тут великий вплив має т. ж.геологіческое обслуговування вироблення, що забирають левову частку часу).
Для необхідності досягнення максимальних темпів проходки роботи повинні вестися цілодобово. Прохідницький цикл повинен укладатися в ціле число змін, в даному випадку - 3 зміни, з перервою по 3 години між змінами. Для проведення вироблення організується комплексна прохідницька бригада з 6-и осіб (з урахуванням можливості їх розміщення в забої вироблення та умов обслуговування відповідних гірських машин, їх характеристик). Для ліквідації простоїв при суміщення професій складу ланки рекомендується зберігати постійним протягом робочої зміни. Визначаємо витрати часу на окремі процеси прохідницького циклу, що виконуються послідовно. Для більшості робочих процесів
АNвр
Т = Тпзз + n (18)
де: Тіз-час підготовчо-заключних операцій - 0,5 год; А - обсяг роботи; Nвр - норма часу, з урахуванням поправочних коефіцієнтів; n - число робочих або число ланок.
Норми часу визначаються з довідника ЕНВ на геолого-розвідувальні роботи в одиницях, співвідносяться з одиницями обсязі робіт.
1. Визначення часу, необхідного на прибирання породи:
АбурхNвр
Tбур = Тnз + n (19)
Абура = Nврхlвр + NотбхlотбNвр = 0,051 (ЕНВ)
Абура = 5х2, 2 +8 х2.0 = 24
24х0, 051
Тбур = 0,5 +2 = 1,1 (ч)
2. Визначення часу, необхідного на прибирання породи:
SвчхlзаххNвр
Туб = Тnз + n (20)
Nвр = 1,3 (ЕНВ), lзах = 2,0 (м)
7,0 х2, 0х1, 3
Туб = 0,5 +2 = 2,5 (ч)
3. Визначення часу, необхідного на кріплення вироблення:
lзах/aхNвр
Ткр = Тnз + n (21)
Nвр = 3,29 (ЕНВ)
1,2 х3, 29
Ткр = 0,5 +2 = 2,5 (ч)
У сумі вони дають 6 годин - повний робочий день і 3 години на провітрювання і заряджання та підривання, а т. ж. на геологічне обслуговування. Цикл - 9 годин, на добу - 3 цикли.
Роботу слід починати з прибирання породи.
10. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИХ
ПОКАЗНИКІВ ПРОХОДКИ.
Вони включають трудові витрати, витрати основних матеріалів і енергії.
Трудові витрати визначаються наоснованіі розрахунків, виконаних для складання Циклограма. При цьому враховуються тільки витрати робочої сили. Трудові витрати управлінців та обслуговуючого персоналу не враховуються.
Трудові витрати у людино-змінах на один цикл:
Тn
Cц = ТСМ, де Т - час (22)
1. Бурильники: циклу, ТСМ - час зміни.
1,1 х2
Сц = 6 = 0,36 (осіб - зміни)
2.Крепільщікі:
2,5 x2
Сц = 6 = 0,83 (осіб - зміни)
1? Прибиральники породи:
2,5 х 2
Сц = 6 = 0,83 (осіб - зміни)
Витрата матеріалів в кг на цикл:
1? Буровий стали:
Абурх GБС1
1000
24 x 5
Сбс = 1000 = 0,12
2.Коронок:
CК = АбурC '-стійкість бурової коронки з
З 'урахуванням можливих заточек
CК = 24 = 0,24 З '= 100 м
100
3. Лісоматеріалів:
vокл x lокл
vкц = а
Vокл = 0,785 x d2 x (ln + 2 lст) = 0,785 x 0,04 (2,3 +2 x 2,8) =
= 0,2
Vгц = hг (ln + 2lст) x lзах = 0,034 x (2,3 + 2 x 2,8) x 1,8 =
= 0,4
4. Затррати праці: Ец = Nдв x ТМН
ВентіляторЕц = 2.2 x 9 = 19.8
ЕлектровозЕц = 4,4 x 9 = 39.6
ПогрузчікЕц = 22,0 x 9 = 198
Перфоратор Ец = 1,4 x 9 = 12.6
5.Сжатого повітря:
Qсж = 60 x Q'сж x ТМН
Qсж-витрата стисненого повітря пневматичним
двигуном, м3/хв.
Qсж = 60 x 5 x 9 = 850
Витрати на 1 м виробки:
C'ц = СЦ/lзах = СЦ/lотб x п п = 0,9
C'уб = 0,83/2 x 0,9 = 0,46
C'кр = 0,83/2 x 0,9 = 0,46
C'бур = 0,36/2 x 0,9 = 0,2
C'взр = 0,167/2 x 0,9 = 0,09
V'кц = 0,24/2 x 0,9 = 0,13
V'гц = 0,4/2 x 0,9 = 0,72
Е'ц = 37,6/2 x 0,9 = 20,8
C'бц = 0,12/2 x 0,9 = 0,07
C'кор = 0,24/2 x 0,9 = 0,13
Витрати на 1 м3:
C''ц = СЦ/Sвч x lзах = С'ц/Sвч
С''уб = 0,46/7 = 0,07
C''кр = 0,46/7 = 0,07
C''бур = 0,21/7 = 0,03
C''взр = 0,09/7 = 0,01
V''кц = 0,13/7 = 0,02
V''гц = 0,72/7 = 0,1
Е''ц = 20,8/7 = 2,9
C''бц = 0,06/7 = 0,008
C''кор = 0,13/7 = 0,02
Витрати на весь обсяг:
C = C'цx Lв
Lв - протяжність виробки, м.
Cуб = 0,46 x 150 = 75
Cкр = 0,46 x 150 = 75
Cбур = 0,21 x 150 = 30
Cвзр = 0,09 x 150 = 13.5
Vкц = 0,13 x 150 = 19.5
Vгц = 0,72 x 150 = 108
Ец = 20,8 x 150 = 3120
Cбц = 0,06 x 150 = 9.0
Швидка = 0,13 x 150 = 19.5
