Проект проведения подземной горной выработки

2. Материал вентиляционных труб:- МУ и листовая сталь.

3. Диаметр вентиляционных труб: гибкие-500мм, металлические-600мм.

4. Способ соединения звеньев:

- гибкие - пружинящими стальными кольцами;

- металлические - фланцевым болтовым соединением

5. Способ подвески трубопроводов - к анкерной крепи

Характеристика вентиляторов.

1. Марка вентиляторов: нагнет - ВМ-5М; всасыв - ВМ-6М.

2. Производительность ВМ-5М - 4,0м3/с; ВМ-6М - 6,0м3/с.

3. Депрессия ВМ-5М-1306Па; ВМ-6М-2888Па.

4. Мощность электродвигателя- ВМ-5М - 8кВт; ВМ-6М - 23кВт.

Режим работы в случае пожара согласно плану ликвидации аварии

Дополнительные сведения.

1. Интенсивная вентиляция.

2. Бурение шпуров с промывкой водой.

3. Орошение водой взорванной породы до и во время погрузки.

4. Использование средств индивидуальной защиты - респираторов.

Расчёт параметров процесса уборки

Расчёт складывается из определения эксплуатационной производитель-ности уборки и продолжительности уборки.

Коэффициент разрыхления породы ориентировочно определим из выражения:

К_Р = 0,16* + 1,34 = 1,8

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 300мм);

- техническая производительность породопогрузочной машины;

- средняя скорость движения вагонеток с учетом перецепки при одиночном обмене;

- вместимость кузова вагонетки;

- коэффициент заполнения вагонетки;

n_в =1 - число вагонеток под погрузкой;

l =25м- среднее расстояние от забоя выработки до пункта обмена вагонеток;

. - затраты на вспомогательные операции

м³/час

Продолжительность уборки породы в цикле составит:

Т_У = V_п/Q_Э + t_п.з. = 32,13/15,3 + 0,1 = 2,2ч

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

Потребное количество вагонов N_в = V_п/V_в = 32,13/1,2 = 27шт

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 100Вт при расстоянии между светильниками 4-6м.

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

Техническая характеристика светильника 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.

Трубопроводы сжатого воздуха и воды прокладываются по технической стороне выработки.

Принимаем диаметр трубопровода…………………….108 мм

Условный проход……………………………………….100 мм

Наружный диаметр………………………………… ...108 мм

Толщина стенки…………………………………….…….4 мм

Масса 1м………………………………………………...10,0 кг

Допустимое давление при гидравлическом испытании 1,6 МПа

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

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

Устройство водоотводной канавы

Согласно исходным данным водоприток в выработке небольшой. Также при бурении и орошении забоя в выработке скапливается вода. Для отвода воды сооружаем канаву.

Для стока воды в канавку выработке в поперечном направлении придается уклон в 0,01 - 0,02. Продольный уклон для канавки соответствует уклону выработки, т.е. он составляет 0,003 - 0,005.

При таком уклоне вода перемещается самотеком по канавке со скоростью около 0,5 м/с.

При составлении паспорта буровзрывных работ предусмотрено бурение одного оконтуривающего шпура с большим углом наклона для рыхления породы. До проектных размеры канавки доводят после взрывных работ с использованием ручного инструмента.

Прокладка рельсовых путей

По мере продвигания выработки для бесперебойной погрузки взорванной горной массы необходимо постоянно наращивать рельсовые пути. Наращивание рельсового пути будет производится отдельными звеньями рельсов длиной 6м. После каждого цикла временные рельсовые пути выдвигаются на длину уходки.

Для удобства маневровых работ применяется накладная разминовка. Через каждые 40метров накладную разминовку периодически переносят и наращивают двухпутные постоянные рельсовые пути. Одна ветка рельсового пути используется для груженного состава, а другая - для порожнякового состава.

Основным параметром рельсовых путей является ширина колеи. Учитывая тип принятого горнопроходческого оборудования, ширина колеи равна 600мм. 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 %. 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 100мм, пространство между шпалами засыпается на 2/3 толщины шпалы.

Разработка графика цикличной организации работ

Цикл - совокупность проходческих процессов и операций, повторяющихся в течение одинакового промежутка времени, за который забой выработки подвигается на одинаковую величину.

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.

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:

-бурение шпуров;

-заряжание, взрывание зарядов;

-проветривание;

-приведение забоя в безопасное состояние;

-погрузку и транспортировку отбитой породы;

-крепление

-настилка рельсового пути;

-сооружение водоотводной канавки;

-наращивание трубопроводов, кабелей

-перенос накладной разминовки.

Основные проходческие работы выполняет бригада проходчиков, остальные вспомогательные работы по мере необходимости выполняет бригада горнорабочих

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

Штрек двухпутный площадью поперечного сечения 8,5м², длиной 380м, проходят в породах ХVIII категории по буримости. Проектная глубина шпуров 2,45м, количество шпуров по паспорту буровзрывных работ 46, коэффициент использования шпуров 0,85. Подвигание выработки за цикл - 2,1м. Выработку проводят с анкерной крепью.

Проектом предусмотрено серийное оборудование: пневмоподдержка П-2, перфоратор ПП-54, погрузочная машина типа ППН-2, вагонетки ВГ-1,2 и электровоз 4,5АРП-2

Режим проходческих работ: продолжительность рабочей смены 7,2 часа, число смен в сутки - 3, число циклов в смену - 1. Время на проходку 2месяца.

График работы проходческой бригады

1 звено

1см

1см

1см

3см

3см

3см

В

В

2см

2см

2см

В

1см

1см

1см

3см

2 звено

В

В

2см

2см

2см

В

1см

1см

1см

3см

3см

3см

В

В

2см

2см

3 звено

3см

3см

3см

В

В

2см

2см

2см

В

1см

1см

1см

3см

3см

3см

В

4 звено

2см

2см

В

1см

1см

1см

3см

3см

3см

В

В

2см

2см

2см

В

1см

1смена - с 08:00 до 16:00 2смена с 16:00 до 24:00 3смена с 00:00 до 08:00

Определяем объёмы работ по каждому из процессов проходческого цикла производимого за одну смену:

-бурение забоя - 114,2п.м.

-заряжание, взрывание зарядов - 114,2п.м.; 86,4кг

- уборка породы: - 32,13м³ (2,2часа)

-бурение шпуров под анкеры - 2,0п.м.

-крепление - 4 анкера

-настилка рельсового пути - 2,1п.м.

-сооружение водоотводной канавки - 2,1п.м.

-наращивание вент.труб - 4,2м

-наращивание «труб вода-воздух» - 4,2м

-перенос накладной разминовки - один раз в неделю

По сборнику ЕНВ-1984г. определяем трудозатраты на выполнение единицы работ по каждому процессу цикла.

Трудозатраты принимаются с учётом поправочных коэффициентов на условия работы. Результаты сводим в таблицу.

Нормы времени на операции проходческого цикла в проектируемой выработки

Операции	№ таб-лицы	№ нормы	Ед. изм.	Норма по ЕНВ	Попра-вочный коэфф.	Норма
Бурение забоя	1	1	Чел-ч/м.	0,077	-	0,077
Заряжение шпуров	21	10	Чел-ч. на 10м	0,185	-	0,185
Бурение шпуров под анкеры	1	1	Чел-ч/м.	0,072	2,0	0,144
Установка анкеров	111	1	Чел-ч/шт	0,114	-	0,114
Настилка временного рельсового пути	139	17	Чел-ч/м.	0,81	-	0,81
Сооружение канавки	160	1	Чел-ч/м.	0,168		0,168
Наращивание вент.труб	147	1	Чел-ч/м.	0,036	-	0,036
Монтаж става «вода-воздух»	148	2	Чел-ч/м.	0,21	-	0,21

Определяем трудоёмкость каждого технологического процесса в цикле:

, где

- объём работ по каждому процессу;

- норма времени на выполнение единицы объёма работ.

· бурение забоя: N_заб = V_заб*Н_вр = 114,2*0,077 = 8,8 чел-ч

· заряжание шпуров: N_зар = V_бвр*Н_вр/10 = 114,2*0,185/10 = 2,11 чел-ч

· бурение шпуров под анкеры: N_бур = V_бур*Н_вр = 2,0*0,144 = 0,3чел-ч

· установка анкеров: N_кр = V_а*Н_вр = 4,0*0,114 = 0,45 чел-ч

· настилка рельсового пути: N_рп = V_рп*Н_вр = 2,1*0,81 = 1,7 чел-ч

· устройство канавки: N_к = V_к*Н_вр = 2,1*0,168 = 0,35 чел-ч

· навеска вентиляционных труб: N_вен = V_вен*Н_вр = 4,2*0,036 = 0,15 чел-ч

· монтаж трубопровода вода-воздух: N_тр = V_тр*Н_вр = 4,2*0,21 = 0,88 чел-ч

Общая трудоёмкость работ в цикле без учёта уборки породы составит:

N_общ = N_заб+ N_зар+ N_бур+N_кр+ N_рп+ N_к+N_вен+N_тр = 8,8+2,11+0,3+0,45+1,7+0,35+0,15+0,88 = 14,74чел-ч

Явочный состав проходческого звена:

n_зв = N_общ /(Т_см - Т_уб) = 14,74/(7,2 - 2,2) = 2,95чел, где

Т_см = 7,2ч- продолжительность смены;

Т_уб = 2,2ч - продолжительность уборки породы.

Принимаем численный состав проходческого звена n_зв = 3чел, так как учитываем, что остальная трудоёмкость работ будет приходится на прочие работы.

Явочный состав проходческой бригады:

n_бр = m*n = 4*3 = 12чел, где - число звеньев.

Определяем продолжительность каждой производственной операции.

Наименование операции	Объем работ за сутки	Кол исп. чел.	Длительность операции, час
Бурение забоя	342,6шпм	3	8,8ч
Заряжение шпуров	259,2кг	3	2,11ч
Уборка породы	53,55м3	3	6,6ч
Бурение шпуров под анкеры	6,0шпм	3	0,3ч
Установка анкеров	12шт	3	0,45ч
Настилка временного рельсового пути	6п.м.	3	1,7ч
Сооружение канавки	6,3п.м.	3	0,35ч
Наращивание вент.труб	6,3п.м.	3	0,15ч
Монтаж става «вода-воздух»	6,3п.м	3	0,88ч
Прочие работы		3	0,26ч
Межсменный перерыв			2,4ч
Итого за сутки			24,0ч

Работы по настилке и содержанию постоянного двухпутного рельсового пути выполняются параллельно с работами в забое (при бурении шпуров, монтаже трубопроводов, устройстве канавки). Через каждые 40 метров наращиваются постоянные рельсовые пути и переносится накладная разминовка.

настилка постоянного рельсового пути:

N_дп = V_дп*Н_вр = 40,0*1,075 = 43 чел-ч

Работу выполняет бригада из дорожно-путевых рабочих 5разряда.

Состав звена

n_зв = N_дп /(Т_см - Т_уб - Т_зар) = 43/(7,2-2,2-0,7) = 10чел,

принимаем дорожно-путевую бригаду из 10чел.

Настилка постоянных рельсовых путей производится один раз в неделю. Продолжительность операции - 4,3часа.

Составление таблицы технико-экономических показателей по проекту

Расчёт сжатого воздуха на цикл

Количество сжатого воздуха для проходки исходит из работы бурильной и погрузочной машины.V_общ =V_бур +V_уб

, где

где g - удельный расход воздуха

t - время работы оборудования

n - количество используемых оборудований

в - коэффициент, учитывающий износ оборудования, 1,4

ц - коэффициент одновременности работы потребителей, 0,9

б - коэффициент учитывающий утечки воздуха, 1,3

Расход сжатого воздуха на бурение шпуров в забое

м³/мин

Расход сжатого воздуха на уборку породы

м³/мин

V_общ =V_бур + V_уб = 48+72=120 м³/мин

Определим расход воздуха на 1пм выработки 120:2,1=57м³/мин

Расход электроэнергии на цикл

Применяемое электрооборудование при проходке выработки.

Освещение - светильники с эл. лампами V=127В W=100Вт*80шт=8,0кВт

Вентиляторы ВМ-5М - мощностью 8кВт; ВМ-6М - мощностью 23кВт.

Расход электроэнергии на проходку 1п.м. выработки:

где - коэффициент загрузки потребителей - 0,9;

- относительная мощность двигателей, находящихся в работе - 0,3;

- суммарное время работы потребителей - 24ч;

- КПД электродвигателя - 0,85;

- КПД передачи - 0,8;

- КПД сети - 0,95;

- суммарная мощность потребителей - 39,0кВт.

Определим расход эл.энергии на 1пм выработки 1537,0:2,1=732,0кВт/ч

Расчёт стоимости электроэнергии и сжатого воздуха на 1 п.м

№ пп	Наименование энергии	Ед.изм.	Норма расхода на 1 п.м.	Цена за единицу, у.е	Сумма затрат на 1 п.м. в у.е.
1	Электроэнергия	кВт/час	732,0	0,04	29,3
2	Сжатый воздух	м3/мин	57,0	0,01	0,6
	ИТОГО:				29,9

Расчёт стоимости амортизационных отчислений

№ пп	Наименование оборудования	Кол-во	Балансо-вая стоимость, у.е.	Годовая норма амортизации, %	Отчисле-ния на амортиза-цию в у.е.
	Машина ППН-2	1	12500	15	0,82
	Электровоз 4,5-АРП-2	1	14500	15	0,95
	Пневмоподдержка П-2	3	1560	30	0,2
	Перфоратор ПП-54	3	2940	30	0,39
	Вагонетка ВГ-1,2	27	34020	15	2,24
	Вентилятор ВМ-5М	1	2050	20	0,18
	Вентилятор ВМ-6М	1	2250	20	0,2
	ИТОГО:				4,98

Расчёт стоимости необходимых материалов

№ пп	Наименование материалов	Ед. изм	Норма расх. на 1 п.м.	Цена за единицу у.е.	Сумма затрат на пм, у.е
1	Коронки КДП-40-25	шт	0,89	25,8	22,96
2	Рельсы Р-24	кг	96	0,92	88,32
3	Шпалы	шт	2,85	9,7	27,65
4	Трубы стальные 100мм	м	2,0	6,7	13,4
5	Трубы МУ 500 мм	м	1,0	5,8	5,8
6	Трубы металлич. 600мм	М	1,0	6,3	6,3
7	Проволока 6мм	кг	0,189	0,3	0,06
8	Проволока 4мм	кг	0,085	0,28	0,02
9	Респиратор «Лепесток»	шт	6	0,01	0,06
10	Взрывчатые вещества Nobelit 216Z;	кг	41,14	0,86	35,3
11	Электродетонаторы	Шт	22	1,63	35,86
14	Шланги водяные 12мм	м	0,1	0,6	0,06
15	Шланги воздушные 25мм	м	0,1	2,0	0,2
16	Светильники РН-100	шт	0,2	1,8	0,36
17	Кабель ПВ	м	1,0	2,5	2,5
18	Кабель ВМП	м	1,5	0,49	0,74
19	Электролампы 127В	шт	0,22	0,3	0,07
	Итого:				239,66

Технико-экономические показатели проведения выработки

№ п.п.	Наименование показателей	Ед. изм.	Кол-во
1	Наименование выработки		Штрек
2	Крепость пород		15
3	Протяженность горной выработки	м	380
4	Время на проходку	мес	2,0
5	Сечение выработки	м2	8,5
6	Подвигание забоя за цикл	м	2,1
7	Численность проходчиков	чел	12
8	Фонд заработной платы	у.е.	13200
9	Производительность труда	м3/чел. смен	5,95
10	Себестоимость 1 м выработки	у.е.	320,74
	в т.ч. заработная плата	у.е.	34,74
	- отчисления на соц.страх, 33 %	у.е.	11,46
	- материалы	у.е.	239,66
	- электроэнергия	у.е.	29,3
	- сжатый воздух	у.е.	0,6
	- амортизация	у.е.	4,98

Список литературы

1. Проведение горизонтальных разведочных выработок и камер. Москва 2001г. Учебное пособие. Авторы: В.И.Несмотряев, В.А.Косьянов.

2. Проведение горизонтальных горнопроходческих выработок скоростным методом. Справочное пособие. Авторы: В.Г.Лукьянов, Л.Г.Грабчак, Ф.В.Рогов, Ю.Т.Смирнов, А.Д.Громов, Г.П.Новиков, В.В.Махотин, В.Г.Крец, А.А.Щукин. Москва «Недра» 1989г.

3. Подземный транспорт шахт и рудников. Справочное пособие. Авторы: Пейсахович Г.Я., И.П. Ремизов. Москва «Недра» 1985г.

4. Справочник по буровзрывным работам. Под общей редакцией М.Ф. Друкованого. Москва «Недра» 1979г.

5. Проведение горизонтальных горноразведочных выработок буровзрывным способом. Часть 1, часть 2. Учебное пособие. Москва 2002г. Авторы: В.М. Рудаков, В.И. Шендеров.

6. Проходчик горных выработок. Справочник. Москва 1991г

7. Справочник механика подземных геологоразведочных работ. Авторы: В.И.Мурашов, Ю.И.Холопкин. Москва «Недра» 1978г.

8. Единые нормы времени на подземные горные работы. 1984г

9. Нормы расходов материально-энергетических ресурсов. Отраслевая методика на подземные горные работы. Москва 1986г.

10. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом.

11. Правила безопасности при геологоразведочных работах.