Сооружение штольни в горной местности

7.     Общая мощность вентиляторов, кВт: 16,7

8.     Максимальный расход взрывчатых веществ (кг/м3):

q = qц/V = 78,5/13,6 = 5,77

qц = 78,5кг - расход ВВ на один цикл;

V = 6,8*2 = 13,6 м3- объём взорванной породы за цикл.

Третий раздел: Характеристика вентиляционных трубопроводов.

1.     Назначение трубопровода:

- для подачи воздуха нагнетательным вентилятором;

- для подачи воздуха всасывающим вентилятором.

2.     Материал вентиляционных труб:

- для нагнетательного трубопровода - МУ;

- для всасывающего трубопровода - листовая сталь.

3.     Диаметр вентиляционных труб, м:

- гибкие - 400 мм;

- металлические - 600 мм.

4.     Способ соединения звеньев:

- гибкие - пружинящими стальными кольцами;

- металлические - фланцевым болтовым соединением с прокладкой в стыке.

5.     Способ подвески трубопроводов в выработке:

- гибкие к тросу, протянутому по выработке;

- металлические - при помощи подвесок.

Четвёртый раздел: Характеристика вентиляторов.

1.     Марка вентиляторов:

- работающего на нагнетание - ВМ-4М;

- работающего на всас - ВМ-8М.

2.     Производительность (при проектной протяжённости), м3/с:

- работающего на нагнетание - 2,03 м3/с;

- работающего на всас – 4,32 м3/с.

3.     Депрессия при проектной протяжённости (Па)

- работающего на нагнетание - 926 Па;

- работающего на всас - 2057 Па.

4.     Диаметр рабочего колеса, мм:

- ВМ – 4М – 398 мм;

- ВМ – 6М – 800 мм.

5.     Мощность электродвигателя:

- ВМ – 4М – 4 кВт;

- ВМ – 8М – 55 кВт.

Пятый раздел: Режим работы системы в случае пожара.

(излагаются мероприятия согласно плану ликвидации аварии)

Шестой раздел: Дополнительные сведения о средствах и способах проветривания и борьбы с запылённостью воздуха в призабойном пространстве.

1.     Интенсивная вентиляция.

2.     Бурение шпуров с промывкой водой.

3.     Орошение водой поверхности призабойного пространства выработки (длиной 20 метров) перед выниманием. Поверхность выработки орошать за 30 минут до взрывания. Расход воды на 1 м2 выработки 1,5 – 1,8 л.

4.     Для подавления пылегазового облака при ведении взрывных работ устанавливать водяные завесы в 20 м от забоя. Для создания водяных завес используются два конусных туманообразователя ТК – 1.

Техническая характеристика ТК – 1

Расход воды, л/мин……………………………23÷43

Расход воздуха, м3/мин………………… .1,2÷3,4

Диаметр оросительного факела, м ……… ...2,5

Угол раствора факела, градус …… ……90

Дальнобойность, м

 - активная………………… …………….8

 - максимальная………………… ………...13

- масса, кг ………………… ………… …0,72

5.     Орошение водой взорванной породы до и во время погрузки при помощи механических разбрызгивателей.

6.     Использование средств индивидуальной защиты – респираторов.

В графической части паспорта проветривания схемой проветривания на плане выработки в масштабе 1:100 и поперечный разрез выработки в масштабе 1:50.

Даются также эскизы монтажа вентилятора и способы подвески трубопроводов.

6. Расчёт параметров процесса уборки и транспортировки породы

Расчёт складывается из определения эксплуатационной производительности уборки и продолжительности уборки.

Эксплуатационная производительность ковшовой машины при собственно погрузке породы с использованием перегружателя, снижающего простои из-за маневров.

Коэффициент разрыхления породы ориентировочно определим из выражения:

КР = 0,16*f1/2 + 1,34 = 1,99

Объём породы, подлежащей уборке в цикле, составит:

При буровзрывном способе проведения выработок уборка породы занимает до 30 % времени проходческого цикла и на него приходится значительная часть всех трудовых затрат.

Определим эксплуатационную производительность породопогрузочной машины в данных условиях:

 , где

 - коэффициент, учитывающий крупность кусков породы (менее 300 мм);

 - техническая производительность породопогрузочной машины;

 - скорость при замене гружёных вагонеток на порожние с помощью электровоза;

 - вместимость кузова вагонетки;

 - коэффициент заполнения вагонетки;

nв =- число вагонеток под погрузкой;

l =50м- среднее расстояние от забоя выработки до пункта обмена вагонеток;

.

QЭ = 60/[1/1,2 + 2 + 2*50/(85*1,3*0,9*1)] = 15,6

Продолжительность уборки породы в цикле составит:

ТУ = Vп/QЭ + tп.з. = 13,6/15,6 + 0,1 = 0,97ч

tп.з. = 0,1ч - затраты времени на выполнение подготовительно-заключительных операций при погрузке породы.

Расчёт локомотивной откатки:

Максимальная сила тяги электровоза не может быть больше силы сцепления ведущих колёс с рельсами:

 , где

 - коэффициент сцепления с подсыпкой песка при условии, что рельсы чистые и сухие;

Рсц = 45кН - сцепной вес аккумуляторного электровоза

F = 1000*Y * Рсц = 1000*0,24*45 = 10800кН

Допустимый вес гружённого состава определяется путём сравнения силы тяги электровоза с сопротивлениями движению при различных режимах – трогание с места (по сцеплению колёс с рельсами), равномерное движение, торможение на среднем уклоне (по тормозным средствам поезда). По наименьшему из трёх полученных значений рассчитывают число вагонеток в составе.

Вес порожнего состава (кН) из условия сцепления колёс с рельсами при трогании с места:

 , где

F = 10800кН- сила сцепления ведущих колёс с рельсами;

 - сопротивление движению за счёт уклона – 4%;

 - удельное сопротивление движению порожней вагонетки;

 - пусковое ускорение (ускорение при трогании);

Qп = 560 кН

Вес гружёного состава (кН) по условию торможения на среднем уклоне:

 где

 - коэффициент сцепления при торможении с подсыпкой песка при условии, что рельсы чистые и сухие;

Рт=Рсц- тормозной вес электровоза

 - сопротивление движению за счёт уклона – 4%;

 - удельное сопротивление движению вагонеток;

 - скорость при длительном режиме работы электровоза;

В соответствии с ПБ тормозной путь на преобладающем уклоне при перевозке грузов 40 м. Отсюда, приняв, что на участке торможения режим движения поезда равнозамедленный:

 - замедление при торможении.

Qгр = 1012 кН

Вес поезда по условию сцепления колёс с рельсами, при установившемся движении с равномерной скоростью  :

на расчётном прямолинейном подъёме:

Qгр =1000*Y*Рсц/(wгр+ic) = 1000*0,24*45/(12+4)=675 кН

на расчётном прямолинейном спуске:

Qгр =1000*Y*Рсц/(wгр-ic) = 1000*0,17*45/(7-4)=2550 кН

Допустимый вес поезда принимается по рассчитанным выше минимальным значениям

Qпmin = 560кН – минимальное значение веса порожнего состава,

Qгmin = 1012кН – минимальное значение веса груженого состава.

 - вес порожней вагонетки;

Максимальное число вагонеток в составе:

- порожнем: nп = (Qпmin – P )/G0 = (560 – 45)/6.2 = 80 шт

- гружёном: nг = (Qгmin – P )/( G + G0)= (1012 – 45)/(19,89+6,2) = 37 шт

Вес породы в вагонетке (кН) определяется по формуле:

, где

 - коэффициент заполнения вагонетки;

 - ускорение свободного падения;

 - вместимость вагонетки;

 - насыпная плотность транспортируемого материала;

kр – коэффициент разрыхления породы при разгрузке (1,99 при f=16).

ρн = ρ/ kр = 2720/1,99 = 1367кг/м3

G = kз* ρн*g*V*10-3 = 0.9*1367*9.81*1.3*10-3 = 15,7кН

Найдём относительную продолжительность движения:

τ = Тдв /( Тдв + Тман) = 0,8/(0,8+2) = 0,29мин

Тдв = 2*L/(60*0,75*υдв) = 2*50/(60*0,75*2,77) = 0,8мин

 - скорость при длительном режиме работы электровоза;

L = 50м- среднее расстояние от забоя выработки до пункта обмена вагонеток;

 - коэффициент, учитывающий уменьшение скорости на закруглениях пути.

Тман = 2мин- продолжительность манёвров за один рейс.

Число рейсов электровоза, необходимое для откатки всей породы в одном цикле проходки выработки:

np = (S*Lух * Kp *Kис)/(Vв*Kз )= (6,8*2,0*1,5*1,15)/(1,3*0,9) = 20рейсов

 - площадь поперечного сечения вчерне;

5 - коэффициент излишков сечения выработки;

 - длина уходки за цикл;

Для нахождения скоростей движения, необходимо рассчитать силы тяги в период установившегося движения:

- для гружёного состава:

Fгр = (Р+n*Gгр )*(wгр-ic) = (45+20*21,9)*(7-4) = 1449 кН

Gгр = 15,7 + 6,2 = 21,9- вес гружёной вагонетки.

- для порожнего состава:

Fпор = (Р+n*G0 )*(wгр+ic) = (45+20*6,2)*(12+4) = 2700 кН

Сила тяги, приходящаяся на один двигатель электрооза:

F1гр = F1гр/nдв = 1449/2 = 724,5 кН

 - число двигателей на электровозе.

F1пор = F1пор/nдв = 2700/2 = 1350 кН

Для нормальной работы электровоза необходимо, чтобы:

Условие соблюдается.

7. Обоснование и расчёт параметров вспомогательных процессов

Освещение.

Для обеспечения необходимого уровня для освещенности (Согласно ПБ освещенность по почве выработки должна составлять не менее 15лк в вертикальной плоскости – не менее 10лк) используются светильники нормального рудничного исполнения РН-100. Расстояние между светильниками 5м, так как необходимый уровень освещённости в призабойной зоне обеспечивается при использовании светильников мощностью 100 Вт при расстоянии между светильниками 4-6 м.

Допускаемое напряжение для питания стационарных светильников в подземных выработках – 127 В.

Техническая характеристика светильника нормального исполнения РН-100

Масса, кг………………………………………………2,45

Мощность, Вт………………… …………………...100

Напряжение, В…………..……… ….120/250

Основные размеры, мм       

 - высота……………………… …………..265мм

 - диаметр………………………………………195мм

Для питания осветительных установок применяется осветительный трансформатор типа ТСШ-2,5/0,5, который присоединяется к сети при помощи магнитного пускателя и реле утечки УАКИ-127.

По ПБ находящийся в подземных горных выработках человек должен иметь индивидуальный аккумуляторный светильник, который имеет продолжительность нормального непрерывного горения не менее 10 часов.

Прокладка трубопроводов и кабелей.

Трубопроводы, прокладываемые в нашей выработке, предназначены для обеспечения вентиляции, подачи в забой сжатого воздуха, воды, по силовым кабелям подаётся напряжение для питания горнопроходческого оборудования, с помощью слаботочных кабелей обеспечивается связь с забоем выработки и сигнализация при возникновении аварийной ситуации.

Кабели связи и сигнализации прокладываются по стороне выработки, свободной от силовых кабелей. Кабели всех видов подвешиваются непосредственно к горной породе выше габарита подвижного состава (штрек в наших условиях не требует крепления).

Трубопроводы сжатого воздуха и воды прокладываются по почве выработки у одного из боков. Вентиляционный трубопровод подвешивается на тросу натянутого вдоль борта выработки, с противоположной стороны от свободного прохода , на высоте выше габарита подвижного состава.

Определение трубопровода для подачи сжатого воздуха:

,

где  – расход сжатого воздуха на участке трубопровода.

 , где

ψ – коэффициент, учитывающий износ оборудования;

mi - число однотипных приемников сжатого воздуха i-го типа, работающих в смену;

ξi - расход воздуха для однотипных приемников сжатого воздуха, м3/мин;

εi - коэффициент одновременности работы – отношение работающих в данный момент приемников i-го типа к общему их числу, которые должны работать;

n - число однотипных групп приемников;

i – любое число (номер); Vут=3м3/мин – утечка воздуха на 1000 м длины труб;

Lр – расчётная длина участка, м

Принимаем диаметр трубопровода…………………….121 мм

Условный проход……………………………………….117 мм

Наружный диаметр………………………………… ...121 мм

Толщина стенки…………………………………….…….4 мм

Масса 1м………………………………………………...11,54 кг

Допустимое давление при гидравлическом испытании 1,6 МПа

Определение диаметра трубопровода, предназначенного для подачи воды в забой.

Расход воды на смену:

 , где

Q1, Q2, Q3, Q4 – расход воды (л) на промывку при бурении шпуров на одну бурильную машину, на обеспыливание при взрывных работах, погрузке горной массы, при производстве геологической документации;

q1 q2 q3 q4 – удельный расход воды соответственно, на одну бурильную машину (л/мин); на один туманообразователь при взрывных работах (л/мин); на орошение при погрузке горной массы (л/м3) на орошение перед геологической документацией (л/м2);

t2 – продолжительность работы туманообразователя, мин;

n1 – число работающих бурильных машин, шт;

n2 – число работающих туманообразователей в забое, шт;

S – площадь поперечного сечения выработки, м2;

Lсм - подвигание выработки за смену, м;

Kр – коэффициент разрыхления;

Sв – поверхность орошения, м2.

Трубопроводы для сжатого воздуха и воды подвешиваются к боку вырубки при помощи проволоки 6мм через 5 метров.

Кабели освещения подвешиваются в верхней части бока вырубки через 3 метра.

Трудоёмкость вспомогательных процессов - навеска вентиляционных труб, наращивание трубопровода для сжатого воздуха и воды, такелажно-доставочные работы.

Прокладка рельсовых путей.

Основным параметром рельсовых путей является ширина колеи. Учитывая тип принятого горнопроходческого оборудования, ширина колеи равна 600 мм. Выработка проводится с уклоном в сторону устья выработки. Уклон выбирается таким образом , чтобы сопротивление движению гружёного состава к устью выработки был равен сопротивлению движения порожнего состава в обратном направлении. Для выработок горизонтальных, с электровозной откаткой по ПБ уклон составляет 3-5 %. Тип рельса определяется округлённой до целого значения массой 1м рельса. Промышленностью выпускаются рельсы с массой от 8 до 75 кг. Для откатки вагонеток вместимостью до 2 куб.м. применяются рельсы типа Р18 и Р24 . Применяем в нашем случае рельсы типа Р24.

Рельсы соединяются между собой накладками и четырьмя болтами. Для безударного перехода колеса с рельсы на рельсу, стык располагается между шпалами. Последние укладываются на шпалы через подкладки, чем обеспечивается увеличение опорной поверхности рельсов. В нашем случае мы будем применять деревянные шпалы, сосновые, пропитанные антисептиком – фтористым натрием или хлористым цинком для увеличения срока службы.

К шпалам рельсы прикрепляются костылями. Для равномерной передачи нагрузки на рельсовый путь, применяется балласт из щебня, с крупностью кусков 20-60мм. Толщина балластного слоя под шпалой не менее 100 мм, пространство между шпалами засыпается на 2/3 толщины шпалы.

8. Разработка графика цикличной организации работ

График организации работ отображает последовательность и длительность рабочих процессов при установленном режиме работы и принятой организации труда, когда обеспечивается выполнение запланированных объемов производства.

Проведение выработок организуется по графикам цикличности, исходя из проходческого цикла (совокупность проходческих процессов и операций, повторяющихся в течение одинакового промежутка времени, за который забой выработки подвигается на одинаковую величину).

График цикличности дает графическое изображение работ проходческого цикла: выполнение всех работ цикла от начальной до конечной – во времени и в пространстве.

При проведении проектируемой горизонтальной выработки буровзрывным способом проходческий цикл включает в себя следующие операции:

а)                бурение шпуров;

б)                заряжание, взрывание зарядов;

в)                проветривание;

г)                 приведение забоя в безопасное состояние;

д)                погрузку и транспортировку отбитой породы;

е)                 настилка рельсового пути;

ж)              сооружение водоотводной канавки;

з)                  наращивание трубопроводов, кабелей

Исходные данные для построения графика цикличности для проведения проектируемой геологоразведочной штольни:

Штольня площадью поперечного сечения 6,8 м2, длиной 700 м, проходят в породах ХVII категории по буримости. Проектная глубина шпуров 2,5 м, количество шпуров по паспорту буровзрывных работ 34, коэффициент использования шпуров 0,8. Подвигание выработки за цикл – 2,0 м.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6