Квершлаг двухпутный

P = QH/1000з, где

Q - действительная подача вентилятора (Q?Qв), мі/с; 180/60 = 3,0 мі/сек

H = hтр - давление, создаваемое вентилятором, равное депрессии трубопровода, 426,0 Па.

, кВт

Таблица 10

Марка вентилятора	Подача,	Давление, даПа	Мощность двигателя, кВт	Масса, кг	Размеры, мм
					длина	ширина	высота
1	2	3	4	5	6	7	8
ВМ - 5М	95 - 270	60 - 212	11	250	940	660	670

Для всасывающей магистрали, при использовании металлического трубопровода, согласно полученных данных (Q - 180 мі/мин (3,0 мі/сек) и hтр - 137,0 даПа) я выбираю так же осевой вентилятор с электроприводом марки ВМ - 5М (техническая характеристика которого приведена в таблице 5 настоящего проекта) с КПД з = 0,7.

Проверочный расчет мощности привода вентилятора выполняю по формуле: (3, стр. 34)

P = QH/1000з, где

, кВт

Q - действительная подача вентилятора (Q?Qв), мі/с; 180/60 = 3,0 мі/сек

H = hтр - давление, создаваемое вентилятором, равное депрессии трубопровода, 1370 Па.

8. Уборка породы и транспортные операции

Под уборкой породы понимают ее погрузку и транспортировку до обменного пункта или основной транспортной выработки. Эта операция является одной из основных и трудоемких при проведении горизонтальных горно-разведочных выработок буровзрывным способом. В связи с этим важное значение имеет использование высокопроизводительного погрузочного оборудования с целью уменьшения трудоемкости и увеличения производительности и скорости проведения выработки.

Широкое распространение получили погрузочные машины периодического действия с нижним захватом с ковшовым исполнительным органом, с прямой или ступенчатой погрузкой, типа ППН.

Для этого проекта выбраем ППН-7 (таблица 2, КП), так как фронт погрузки 4м дает возможность уборки породы с одного рельсового пути (временный путь устанавливается по оси выработки и продвигается по мере продвигания забоя.

Погрузку породы производят чаще всего непосредственно в вагонетки, но тогда много времени уходит на обмен порожних вагонеток, поэтому применяем способ непрерывной погрузки (в составы вагонеток без их расцепки) горной массы с использованием забойного перегружателя ПСК - 1М(таблица 3, КП).

В геологической практике для транспортировки грузов в основном применяется рельсовый транспорт, и учитывая что в настоящем проекте ведется проходка двухпутного квершлага, применяем аккумуляторный электровоз 4,5АРП-2М, и вагонетки ВГ - 1,4 (таблица 4, КП).

Порода загруженная в вагонетки, составом доставляется в пункт разгрузки (обычно это скиповой ствол) и разгружается специальными бригадами.

Для сокращения времени на маневровые работы по доставке к забою и смены технологического оборудования, транспортировке его к месту отстоя (на безопасное расстояние по длине всей выработки), погрузки горной массы, доставки к забою материалов и инструментов применяется накладная плита - разминовка рекомендуемая в условиях задания. То есть, до настилки постоянных рельсовых путей, используется один временный по оси выработки с накладным съездом на оба постоянных.

Эксплуатационная производительность погрузочной машины определяется по формуле: (1, (20.63) стр. 423)

, мі/смен;

где

T - продолжительность смены, ч; T = 6,0 ч;

tпз - продолжительность подготовительно-заключительных операций, мин/смену; tпз = 20,0;

tлн - время на личные надобности, мин/смену; tлн = 10,0;

tоб - время на обслуживание рабочего места, мин/смену; tоб = 10,0;

kр - коэффициент разрыхления горной породы, среднее значение, kр = 1,6 - 1,8, kр = 1,6;

kкр - коэффициент крупности кусков в развале породы; kкр = 1;

QТ - техническая производительность погрузочной машины, мі/мин, по породе в разрыхленном состоянии; Qт = 0,8;

tв - удельные затраты времени на вспомогательные операции (кайловка и перекидка породы от периферии к центру выработки, очистка и выдвижение рельсов); для выработок, ширина которых равна фронту погрузки машины,

tв = 1,5 мин/мі;

L - расстояние от забоя до пункта обмена вагонеток, м;

L = 500,0 + 300,0 = 800,0;

хc - средняя скорость движения вагонеток при обмене составами (при использовании забойного перегружателя), хc =0,9 м/с;

Vв - вместимость вагонеток, мі; Vв = 1,4

kз - коэффициент заполнения вагонеток, kз =0,9;

nв - количество вагонеток в составе, определяется типом перегружателя (длиной консольной части) и типом вагонеток (длиной вагонетки);

Lпер = 15500,0 мм, Lваг = 2400,0 мм,

, (шесть вагонеток в составе);

kо - коэффициент, учитывающий норматив времени на отдых, kо = 0,11;

, мі/смену

Расчет полного объема горной массы подлежащей уборке за цикл:

, где

- коэффициент, учитывающий увеличение сечения выработки против проектного, равен 1,05,

, м3

Продолжительность уборки породы за цикл

,

где tпз - время на выполнение подготовительно-заключительных операций, tпз = 0,5 часа,

9. Расчет локомотивной откатки

Максимальная сила тяги электровоза не может быть больше силы сцепления ведущих колес с рельсами, Н:

, где

- сцепной вес электровоза, кН; = 45 кН,

М - масса электровоза, кг; 4,5 тн

- коэффициент сцепления колес с рельсами, = 0,18, (1, стр. 430);

, Н = 8,1 кН

Вес груженого состава из условия сцепления колес с рельсами при трогании с места, кН;

, где

P - вес электровоза, кН;

n - количество вагонеток в составе; 8 шт.

G - вес груза в вагонетке, кН;

G0 - вес порожней вагонетки, кН;

an - пусковое ускорение (ускорение при трогании, amin = 0,03 м/сІ);

wгр - удельное сопротивление движению, Н/кН; wгр = 8 (1, стр. 431)

- сопротивление движению за счет уклона, равно 3 Н/кН,

, кН

Вес груженого состава (кН) из условия нагревания двигателей при работе с длительной силой тяги Fдл

, где

- коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев двигателей при выполнении маневров, = 1,4;

- относительная продолжительность движения:

,

,

где

L - расстояние откатки, м; 800 м

0,75 - коэффициент, учитывающий уменьшение скорости на закруглениях пути, при трогании, торможении и т.д.;

- скорость при длительном режиме работы электровоза, м/с, при 10,2 км/час = 2,8 м/с;

Тман - продолжительность маневров. Тман = 15 мин,

, мин

, тогда

По наименьшему значению веса груженого состава определяется количество вагонеток:

, где

Вес породы в вагонетке G определяется по формуле, кН

, где

- коэффициент заполнения вагонетки, равный 0,9;

- насыпная плотность горной породы , кг/мі

, кг/мі

- вместимость вагонетки, мі, =1,4

, кН, тогда

,

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

, где

,

,

- коэффициент излишков сечения выработки, = 1,05,

S - проектная (вчерне) площадь сечения выработки, S = 10,5 мІ,

Сила тяги в период установившегося движения (Н):

-для груженого состава:

, где G - вес груженой вагонетки, 25,4,

, Н

-для порожнего состава:

, Н

Время движения груженого и порожнего составов, мин:

,

где ,

Продолжительность рейса: , мин.

10. Вспомогательные работы

При проведении горизонтальных горных выработок буровзрывным способом наряду с ведением основных операций выполняются и вспомогательные. К ним относятся:

-настилка рельсовых путей (временных и постоянных);

-прокладка трубопроводов (вода, воздух, вентиляция);

-устройство водоотводной канавки;

-оборудование освещения;

-прокладка кабелей, и другие.

Оборудование водоотводной канавки.

При ведении буровых работ, орошении с целью подавления пыли, мойке оборудования и других необходимо удалять воду с выработки - для этого оборудуют водоотводную канавку. Учитывая что размеры горных выработок ограничены, водоотводные канавки сооружают в почве со стороны предназначенной для прохода людей, перекрывая ее настилом из досок. Для стока воды в канавку выработке в поперечном направлении придается уклон в 0,01 - 0,02. Продольный уклон - соответствует уклону выработки, т.е. он составляет 0,003 - 0,005. При этом вода самотеком перемещается по канавке со скоростью около 0,5 м/с.

Площадь сечения канавки составляет 0,05 - 0,1 мІ. Обычно канавки имеют трапециевидное сечение, в крепких породах их не крепят. При составлении паспорта БВР предусматривают бурение одного основного или дополнительного шпура по почве (в сечении канавки) под большим углом для рыхления породы. После взрывных работ канавки доводят вручную.

Прокладка трубопроводов (вода, воздух, вентиляция), КАБЕЛЕЙ.

Трубопроводы, прокладываемые в выработке, предназначены для обеспечения вентиляции, подачи в забой сжатого воздуха, воды, по силовым кабелям подается напряжение для питания горнопроходческого оборудования, связи с забоями выработок и сигнализации на случай аварии.

Прокладкой всех трубопроводов (кроме вентиляционных), кабелей, освещения и другими занимаются специализированные участки одновременно с проведением горной выработки. Работы проводятся в соответствии с требованиями ЕПБ. (2)

Настилка рельсовых путей.

Расстояние между внутренними кромками головок рельсов образовывает ширину рельсовой колеи, на горноразведочных работах принята ширина колеи 600 мм. Для исключения возможности зажатия реборд колес между рельсами, ее монтируют на 10 мм больше ширины колесной пары.

Рельсовый путь состоит из нижнего и верхнего строений. Нижнее это почва. Верхнее - балластный слой, шпалы, рельсы и скрепления.

Настилка постоянного рельсового пути идет с отставанием от забоя 30м, а непосредственно к забою прокладывается временный путь с накладным съездом на оба постоянных пути, на котором происходит погрузка горной массы в вагонетки.

11. Организация работ

Наиболее совершенной формой организации труда является проведение выработок комплексными проходческими бригадами. Бригада состоит из проходческих звеньев, выполняющих работу по графику цикличности. При такой организации работ выполнение технологических операций производится в определенной последовательности и в установленное время. График цикличности разрабатывают, исходя из заданных темпов проведения выработки, основываясь на использовании конкретного комплекса проходческого оборудования.

Перечень проходческих операций в цикле в данном варианте следующий:

- бурение шпуров,

- заряжание,

- взрывание ВВ,

- проветривание,

- уборка и транспортировка породы,

- крепление,

- вспомогательные операции.

Определяю объемы по все операциям:

· Бурение шпуров: Vб = 96,3 метра.

· Заряжание: Объем работ по заряжанию шпуров выражается суммарной длиной шпуров в комплекте, Vз = Vб = 96,3 метра.

· Погрузка и транспортировка породы: Vп = Slшпз, где з - коэффициент использования шпура.

Работы по погрузке нормируются в целике, поэтому коэффициент

разрыхления здесь не выводится.

Vп = Slшпз = 10,5 · (96,3/36) · 0,8 = 22,47 мі,

· Крепление выработки: анкера устанавливаются по сетке 1,3 Х 1,3 м, по кровле выработки получается 4 анкера в ряду по периметру выработки и при уходке забоя в смену 2,08 метра определяю среднее число шпуров в цикле.

шпура за один цикл в среднем.

Тогда Vб = 6,4 · 1,95 = 12,48 м бурения шпуров для устройства анкерной крепи.

· Объемы работ по вспомогательным процессам, например прокладке рельсового пути, оформлению водоотводной канавки, наращиванию трубопроводов, определяется величиной подвигания забоя за цикл и выражается в метрах рельсового пути, канавки и т.д.

Штат комплексной бригады определяется по явочному составу проходческих звеньев (рабочих смен в сутки).

Состав звена можно установить по суммарной трудоемкости проходческих операций в цикле. Трудоемкость по каждой операции, в свою очередь, рассчитывают по известному объему работ и норме времени из сборника ЕНВ. (12)

Трудоемкость отдельных операций (чел.-ч.) рассчитываю по общей формуле:

Ni = Vi Hвр i

где

Vi и Hврi - соответственно объем работ и норма времени по данной операции.

Трудоемкость бурения шпуров:

Nб = Vб Hвр б = 9,63 · 0,517 = 4,98 чел.-ч.

где

Hвр б = 0,517 часов на 10 м шпура для XV категории горных пород по буримости, (12, стр. 70)

Бурение шпуров под анкера:

Nб = Vб Hвр б = 1,248 · 0,517 = 0,65 чел.-ч.

Трудоемкость заряжания и взрывания шпуров:

Nз.в = Vз.в Hз.в kт / 10,

где

Н з.в - норма времени на заряжание и взрывание шпуров равное 0,210 на 10 м шпура, чел./-ч; (12)

kт - коэффициент, характеризующий трудоемкость способа заряжания; для электрического способа kт = 1,2.

Nз.в = 9,63 · 0,242 · 1,2 = 2,80 чел.-ч.

Трудоемкость проветривания принимается равной нулю.

Трудоемкость крепления:

N кр = V кр H кр + N н.б

N кр = 0,123 на 1 штангу чел./ч (12)

-трудоемкость на установку анкеров:

N шп = 6,4 · 0,123 = 0,79 чел.-ч

Площадь для набрызгбетона: S = 15,6 мІ,

N н.б = 1,59 на 10 мІ бетонированной поверхности, чел./ч, толщина слоя до 4 см.

N нб = 1,56 · 1,59 = 2,5 чел.-ч

N кр = 0,79 + 2,5 = 3,29 чел.-ч

Трудоемкость погрузки:

Nі = Vп nл Hп , где Vп = 22,47мі,

nл - число рабочих в звене, обслуживающем погрузочное оборудование

Hп = 1,17 на 10 мі горной массы в целике, чел, звено из двух человек

Nі = 2,247 · 2 · 1,17 = 5,26 чел.-ч

Настилка временного рельсового пути:

Nврп = Vврп N = 2, 08 · 0,671 = 0,14 чел.-ч

Настилка постоянного рельсового пути:

N прп = Vпрп N = 2, 08 · (0,671 · 2) = 0,28 чел.-ч

Трудоемкость водоотводной канавки:

N вк = Vвк N = 2, 08 · 1,68 = 3,5 чел.-ч

Навеска вентиляционных труб:

N вт = Vвт N = 2, 08 · 2 · 0,036 = 0,15 чел.-ч

Прокладка трубопроводов воды и воздуха:

N вв = Vвв N = 2, 08 · 2 · 0,28 = 1,16 чел.-ч

Трудоемкость вспомогательных процессов:

N вс = 0,14 + 0,28 + 3,5 + 0,15 + 1,16 = 5,23;

Суммарная трудоемкость за цикл:

N ц = N вс + N б + N з.в + N уб = 5,23 + 4,98 + 2,8 + 5,26 + 3,9 = 22,17.

Рассчитываю численный состав рабочих в звене:

 человек = 4 человека

- продолжительность смены, 6 час;

- коэффициент выполнения нормы = 1,05 - 1,15;

Состав бригады равен 5 х 4 = 20 чел.

Продолжительность каждого процесса (операции) определяю по формуле:

,

где

nзв = 4 чел, количество рабочих, занятых на выполнении данной операции,

a - коэффициент, учитывающий затраты времени на проветривание, если оно выполняется не в междусменный перерыв,

тогда

-бурение шпуров:

-заряжания и взрывания шпуров:



-проветривание: 0,33 часа = 20 мин

-крепление:

установка анкеров

набрызгбетон

-погрузка:

-выполнение всех вспомогательных процессов:

-настилка временного рельсового пути:

-настилка постоянного рельсового пути:



-устройство водоотводной канавки:

-навеска вентиляционных труб:

-прокладка трубопроводов воды и воздуха:

Рассчитываю суммарное значение времени затраченного по всем операциям:

T = 1,13 + 0,17 + 0,7 + 0,33 + 0,2 + 0,63 + 1,32 + 1,37 = 5,85 часов

Вывод: выполнения проходческого цикла возможно звеном в составе четырех человек за 5,85 часа. 0,15 часа будут потрачены на подготовительно - заключительные и вспомогательные операции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Грабчак Л.Г. …. «Горноразведочные работы». Москва, Высшая школа, 2003 год.

2. ЕПБ при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом ПБ 03-553-03. Серия 03.

Выпуск 33. Москва 2004 ФГУП "НТЦ "Промышленная безопасность"

3. В.И.Несмотряев, В.А.Косьянов Проведение горизонтальных подземных разведочных выработок и камер МГГРУ Москва 2001

4. ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНОРАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК, Рабочая программа, контрольные вопросы и задания, …, Москва 1993. МГГРА.

5. В.М.Рудаков, В.И.Несмотряев, В.А.Косьянов «Разрушение горных пород взрывом», Учебное пособие, МГГРУ, Москва, 2003.

6. Ш.Б.Багдасаров, А.О.Верчеба, И.И.Пальмов, СПРАВОЧНИК горного инженера геолого-разведочных партий, Москва, «Недра», 1986 год.

7. Ю.С.Пухов "Транспортные машины" Москва, НЕДРА, 1979год.

8. И.Ф.Медведев, А.А.Фещенко, С.И.Одинец "Механизация проведения горных выработок в крепких породах" Москва, НЕДРА, 1982 год.

9. Лукьянов В.Г., Громов А.Д. Проведение горноразведочных выработок, Москва, Недра 1999.

10. В.М.Рудаков, «ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ», Методические указания …. , МГГРУ, Москва, 2001

11. В.К.Шехурдин, ЗАДАЧНИК по горным работам, проведению и креплению гонных выработок, Москва, Недра, 1985 год.

12. Единые нормы выработки и времени на подземные очистные, горнопроходческие и нарезные горные работы, часть 1, Москва, 1984г.

13. В.К.Шехурдин, В.И.Несмотряев, П.И.Федоренко «Горное дело», Москва, Недра, 1987 год.

Размещено на Allbest.ru