Проведение и крепление двухпутевого полевого штрека

Характеристика и условия применения промышленных ВВ

3) Вычисляем глубину комплекта шпуров и величину заходки.

(35)

где С - требуемая скорость проведения выработки, м/мес;

n_дн - число рабочих дней в месяц, 25-30;

n_см - суточное число циклов, принимаем из таких соображений, чтобы глубина шпуров получилась допустимой (2 - 2,5м);

- коэффициент использования шпуров (КИШ):

= 0,7-0,8 для пород f5;

= 0,8-0,9 для пород средней крепости f=3-4;

=0,9-0,95 для мягких пород f 3.

4) Вычисляем расход ВВ на 1м³ взрываемой горной массы:

(36)

где f - коэффициент крепости пород по М.М. Протодьяконову;

F - коэффициент структуры породы;

e - коэффициент работоспособности ВВ,

е = 380/Р; (37)

S - площадь забоя в проходке, м².

- коэффициент зажима взрываемой породы:

(38)

5) Вычисляем количество шпуров на забой:

(39)

где d_п - диаметр патрона, м;

- плотность патронированния, кг/м³.

k_з - коэффициент заполнения шпура, представляющий собой отношение длины заряда к общей длине шпура (по породе k_з =0,45-0,75).

Окончательно принимаем целое число шпуров.

Вычисляем количество врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров:

(40)

где m - сумма соотношения врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров, m = n₁+n₂+n₃.

Соотношение можно принять следующее: 1:2:3; 1:0,5:1,5 или др.

Окончательно принимаем целое число шпуров.

6) Вычисляем длину врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров:

(41)

Длина отбойных шпуров при перпендикулярном их расположении к плоскости забоя равна средней глубине комплекта шпуров, т. е.

(42)

7) Вычисляем расстояние от стенки выработки до устья оконтуривающих шпуров:

(43)

Вычисляем расстояние от устья врубовых шпуров до оси выработки при расстоянии между забоями этих шпуров b = 0,1 ч 1,14м.

(44)

7) Вычисляем:

количество ВВ на заходку (цикл):

(45)

средний вес заряда на шпур:

ориентировочный вес врубовых, отбойных и оконтуривающих зарядов равен:

количество патронов ВВ во врубовых, отбойных и оконтуривающих шпурах:

(46)

9) Вычисляем фактический расход ВВ на заходку (цикл)

(47)

10) Проверяем длину забойки, она по ПБ составляет не менее 1/3 длины шпура:

11) Выбираем схемы соединения электродетонаторов. Выбор проводится на основании расчета величины тока, поступающего в каждый электродетонатор.

При последовательном соединении

(48)

(49)

При параллельном соединении

(50)

(60)

где U - напряжение источника тока, В;

r - расчетное сопротивление одного электродетонатора, Ом (r =2 Ом для константовых мостиков накаливания и r = 4,2 Ом для нихромовых);

n - число электродетонаторов в цепи, обычно оно равно числу шпуров;

i - ток, поступающий в каждый электродетонатор, А;

i_б - минимальная величина тока на один электродетонатор, необходимая для безотказного взрывания, А (при источнике переменного тока i_б2,5 А , при источнике постоянного тока i_б2 А);

R - сопротивление всех проводников, Ом

(61)

где S_пр - сечение провода (не менее 0,75) мм²;

l_пр - длина провода, м;

р - удельное сопротивление материала провода (для меди 0,0175; для алюминия 0,0286; для железа 0,1324).

горный выработка геологический буровзрывной

7. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫРАБОТКИ

Расчет расхода воздуха по выделению метана:

(72)

где Q_З.П. - расход воздуха, который необходимо подавать в призабойной

пространство тупиковой выработки;

I_З.П. - метановыделение на призабойном участке выработки (1,93м³/мин);

С - допустимая концентрация метана в исходящей струи (по ТБ =1%);

С_о - концентрация метана в струе воздуха, поступающего в выработку (по ТБ С_о = 0,5%).

Вычисляем расход воздуха по минимальной скорости движения воздуха в призабойном пространстве тупиковой выработки:

Qn = 60 • V • S, м³/мин, (73)

где V - минимальная скорость воздуха, м/сек;

S - площадь поперечного сечения выработки, м².

Qn = 60 • 0,5 • 12,2 = 366 м³/мин,

Расчет расхода воздуха по наибольшему числу одновременно работающих людей в выработки:

м³ /мин (74)

где n_H - наибольшее число людей, находящихся в выработки (6 человек).

м³ /мин

Из полученных результатов выбираем максимальное значение расхода воздуха для выработки Q_ЗП , м³/мин.

Проверяем это значение по скорости воздушной струи:

, (75)

Проверяем следующее уравнение:

V_min < V_факт < V_{max ,} (76)

где V_min - минимальная скорость движения воздуха по ПБ 0,25 м/с на негазовых шахтах; и 0,5 м/с - на шахтах, опасных по газу;

V_max - максимальная скорость движения воздуха в подготовительных выработках в момент проведения, 4 м/с.

Выбор вентилятора местного проветривания производим из расчета количества воздуха Q_З.П .

Производительность вентилятора:

(77)

где К_УТ - коэффициент утечки воздуха в вентиляционных трубах, табличное значение (при длине до 400м равен 1,2).

Напор вентилятора:

Аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода вычисляется по формуле:

R_тр.г = r_тр · ( L_тр + 20 · d_тр · n₁ + 10 · d_тр · n₂ ), (78)

где r_тр - уровень аэродинамического сопротивления гибкого трубопровода без утечек воздуха, r_тр = 0,0053;

d_тр - диаметр трубопровода,

d_тр ==0,3·3,24 =1 м.

n_1,n₂ - количество поворотов трубопровода на 90 и 45 , n₁ = n₂ = 1.

Q_р - принятое к расчёту количество воздуха для проветривания выработки, (Q_р = 5 м³/с).

R_тр.г = 0,0053 · (1300 + 20 · 1 · 1 + 10 · 1 · 1 ) =7,05

Напор вентилятора:

h = К_ут · R · Q_в², Па, (79)

h = 2,1 · 7,05 · 810,6² =97279556,29

Выбираем вентилятор ВМ3М

8. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

1. Устройство водоотводной канавки. Канавки служат для отвода воды в водосборник околоствольного двора, откуда насосами её откачивают на поверхность. При буровзрывном способе работ для образования канаки в почве выработке с одной стороны бурят и взрывают более глубокие шпуры. Канавку сооружает бригада проходчиков одновременно с проведение выработки.

Допускается окончательная отделка её с отставанием от забоя до 20м. Для обеспечения самотёка воды канавке придают уклон 0,005 в сторону околоствольного двора шахты. Канаки бывают прямоугольной и трапецеидальной формы. Размеры их бывают в зависимости от типа постоянной крепи выработки, притока воды и крепости пород по типовым сечениях горных выработок.

2. Вентиляционные прорезные трубы подвешивают крючьями в верху выработки к тросу диаметром 5 - 6 мм, который натягивают вдоль выработки. Трос трубы необходимо заземлять. Наращивает вентиляционные прорезные трубы проходческая бригада последовательно: вначале навешивают 5 - метровое звено, по мере продвигания забоя его заменяют 10 - метровым, затем опять 5 - метровое, и только потом оба звена заменяют 20 - метровым. Далее работы повторяют.

3. Для обеспечения проходческих забоев воздухом, водой и энергией применяют трубы и кабели, которые прокладывают в выработках так, чтобы они не мешали передвижению людей по выработке и не могли быть повреждены подвижным составом не только при нормальном движении по рельсам, но и при сходе с них.

4. Безопасность и производительность труда проходчиков зависят от степени освещённости рабочего места. Кроме переносного и местного освещения необходимо, чтобы выработка на длине до 100 м от забоя освещалась стационарными электрическими светильниками РП - 100 и РП - 200, подвешиваемыми через 4 - 8 м вдоль выработки. Хорошее освещение забоя можно обеспечить также применением одного - двух прожекторов.

5. Контроль за проведением горных выработок производиться маркшейдерской службой шахты. Особое внимание обращается на точность направления, уклона пути, поперечного сечения, радиусов закругления проводимой выработки.

В промежутке между маркшейдерскими измерениями контроль осуществляют инженерно - технические работники участка и рабочие, которые для этих целей используют отвесы, рулетки, шаблоны, ватерпасы и др.

6. Временные рельсовые пути служат для работы с них бурильных установок и погрузочных машин. Настилают временные пути вслед за продвиганием забоя звеньями в виде отрезков рельсов длиной 1-2 м, приваренных к металлическим шпалам или спецпрофиля СВП. Постоянные рельсовые пути служат для обеспечения работы рудничного транспорта в период эксплуатации. Верхнее строение рельсового пути состоит из балластного слоя, шпал, рельсов и скреплений. В качестве балласта используется щебень или гравий.

9. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

В этом разделе необходимо описать требования безопасности при выполнении отдельных процессов:

- общие требований правил безопасности при проведении горных выработок;

- при бурении шпуров, заряжании, взрывании, проветривании;

- при работе комбайна;

- при погрузке горной массы;

- при креплении горной выработки;

- при выполнении вспомогательных операций.

10. ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

10.1 Охрана труда

В данном разделе следует привести допустимые концентрации содержания метана и углекислого газа в шахтной атмосфере, газов образующихся при взрывных работах.

Необходимо более подробно описать:

- контроль за состоянием шахтной атмосферы, применяемые приборы, периодичность замера, правила и места установки датчиков стационарных автоматических приборов контроля метана в подготовительной выработке;

- допустимые концентрации шахтной пыли в атмосфере и меры борьбы с пылью как профессиональной вредностью при проведении горных выработок;

- способы передвижения и перевозки людей по горным выработкам;

- оказание первой помощи при несчастных случаях, ушибах, рваных ранах, переломах, поражении электрическим током, отравлении газами.

10.2 Противопожарная защита

Описать наличие и размещение в выработке пожарно-оросительного трубопровода первичных и автоматических средств пожаротушения.

11. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВЫРАБОТКИ

К расчетам по организации проходческих работ приступают тогда, когда составлена схема проходки, выполнены необходимые расчеты по определению размеров поперечного сечения выработки, прочных размеров крепи, параметров буровзрывных работ, выбрана механизация процессов проходки, установлен режим работы по проходке (число и продолжительность циклов в смену, в сутки), выбраны средства проветривания и известен перечень рабочих процессов цикла.

В цикл по проведению горизонтальных и наклонных выработок входят следующие процессы, в выработках, проводимых буровзрывным способом:

бурение, заряжание шпуров, взрывание зарядов, проветривание забоя после взрыва, приведение забоя в безопасное состояние, погрузка и транспортирование горной массы до обменного пункта, крепление (временной и постоянной крепью), настилка пути, наращивание конвейера и вентиляционных труб, устройство водоотливной канавки и др.;

График цикличной организации работ при проходке горной выработки состоит из графика организации работ (основной график), графика выходов рабочих (составляется на основе графика организации работ) и таблицы технико-экономических показателей (сводка расчетных и других данных о проходке).

Проходческим циклом называют совокупность основных и вспомогательных проходческих процессов, при однократном выполнении которых за определенное время забой выработки подвигают на установленную величину.

Время, затраченное на выполнение одного цикла, называют продолжительностью цикла.

В зависимости от организации работ при проведении выработок основные процессы выполняют последовательно (один за другим) или с частичным совмещением (одновременно), насколько позволяют принятая технология и техника безопасности. Вспомогательные процессы необходимо выполнять параллельно с основными, чтобы они не влияли на продолжительность цикла. Запрещается совмещать заряжание шпуров, взрывание зарядов и проветривание забоя после взрывания с какими-либо другими процессами.

Для каждого подготовительного забоя составляется график организации работ, который наглядно (графически) показывает, как должны протекать во времени процессы проходческого цикла.

Основной формой организации труда при проведении выработок является комплексная круглосуточная бригада проходчиков, представляющая группу рабочих нескольких смежных профессий, объединенных общим местом работы, единым производственным планом и коллективной ответственностью. Проходчики бригады выполняют все работы, предусмотренные графиком цикличности.

При проведении выработок проходческий цикл состоит из следующих процессов: бурения шпуров по углю и породе, заряжания шпуров и взрывания зарядов, погрузки угля и породы, крепления штрека, настилки пути, проведения водоотводной канавки, наращивания вентиляционных труб.

Проведение выработок осуществляет комплексная суточная проходческая бригада, численность которой устанавливается в зависимости от объемов работ по процессам за цикл и действующих норм выработки на горнопроходческие работы.

Расчет штата и стоимости проходческих работ на цикл производим по методике, принятой в сборниках норм выработки, сводят в табл. 5.

Число чел-смен по каждому процессу

, (80)

где V - объем работ на цикл;

Н_У - установленная норма выработки.

Н_У =k_iH_i (81)

Общее число чел-смен на цикл

, (82)

где N₁, N₂,… N_n - число чел-смен по каждому процессу.

Потребное число чел-смен на цикл . Принимаем явочный состав бригады на цикл N_я, чел., тогда коэффициент перевыполнения нормы выработки составит:

(83)

Учитывая, что за сутки выполняется четыре цикла, явочный состав комплексной проходческой бригады будет равен

, (84)

Определяем комплексную норму выработки

(85)

Рассчитываем производительность труда проходчика на выход

(86)

Стоимость работ по каждому процессу

, (87)

где Т - тарифная ставка рабочего, руб.;

N_П - число чел.-смен на выполнение процесса.

Стоимость работ на цикл сводим в табл. 4.

Общая стоимость работ на цикл

, (88)

где С_1, С₂, С₃, ..., С_п - стоимость работ по каждому процессу, руб.

Определяем стоимость проведения 1м штрека по зарплате, или комплексную расценку

(89)

Таблица 4

Расчет штата и стоимость проходческих работ

Стоимость 1м штрека по затратам на материалы сводим в табл. 5

Таблица 5

Стоимость 1м штрека по затратам на материалы

Определяем стоимость 1м штрека по прямым затратам (заработная плата и материалы).

С=Р_К+С_М, (90)

Для построения графика организации работ необходимо определить длительность каждого процесса цикла по формуле

, (91)

где Т - продолжительность смены, ч;

п_р - число рабочих, выполняющих данную работу;

- коэффициент, учитывающий затраты времени на заряжание шпуров, взрывание зарядов и проветривание забоя после взрывания

, (92)

где Т_Ц - продолжительность цикла, ч;

N - число шпуров на цикл;

ч - время, необходимое на заряжание одного шпура;

п_зар - число рабочих, занятых на заряжании шпуров (предусматриваем в каждом звене два проходчика, имеющих Единую книжку взрывника, тогда число рабочих, занятых на заряжании, вместе со взрывником составит 3 чел.);

t_np - время необходимое для проветривания забоя после взрывания шпуров (принимаем 0,25 ч после каждого взрывания по углю или породе).

Определяем длительность заряжания шпуров по породе

, (93)

Определяем длительность заряжания шпуров по углю

, (94)

Определяем длительность погрузки породы

, (95)

Длительность остальных процессов проходческого цикла при продолжительности смены 6 ч, коэффициенте, учитывающем затраты времени на заряжание, и коэффициенте перевыполнения нормы выработки, определяем и сводим в табл. 6.

Таблица 6

Длительность процессов проходческого цикла

ВЫВОД:

В данном курсовом проекте были произведены расчеты паспорта буровзрывных работ проведения и крепления двухпутевого полевого штрека. Выполняя курсовой проект мы углубили знания, которые получили ранее.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРА:

1. Шехурдин В.К., Несмотряев В.И., Федоренко П.И. Горное дело: Учебник для техникумов. - М.: Недра, 1987. - 440 с.

2. Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03). Серия 05 Выпуск 11 / Колл. авт. - М.: Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2004. - 296 с.

3. Заплавский Г.А., Лесных В.А. Горные работы, проведение и крепление Горных выработок: Учебник для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1986. 272 с.

Размещено на Allbest.ru