Основы горного производства
АННОТАЦИЯ
проходка штрек буровзрывной водоотлив
Курсовой проект сочетает умение разрабатывать технические,
технологические и организационные вопросы проходки проектируемой выработки, а
также определение по прямым затратам стоимости проведения 1 м выработки.
Курсовой проект базируется на тех знаниях, которые были приобретены во
втором семестре, а также развиты и закреплены в момент прохождения учебной
практики.
Принятые решения обеспечивают безопасность работ, высокую
производительность труда, соответствующие темпы проведения выработки и
наименьшую стоимость работ с соблюдением охранных мероприятий.
THE SUMMARY
In order to fulfill this course project, the profound
knowledge of technology and organization of constructing the underground
structures is needed as well as definition of its cost.is based on the skills
the students were to get while studying the course "The basics of mining
industry" and working in summer practice.decisions taken here must provide
the safety of work, high labour productivity, according speed of construction
and the lowest cost; it must also satisfy to the ecological demands.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ
1.1 ЗАДАНИЕ
.2 СПОСОБЫ ПРОХОДКИ И МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ
2. РАСЧЕТ ПАСПОРТА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ
. РАСЧЕТ МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
. УБОРКА ПОРОДЫ
. ВОЗВЕДЕНИЕ КРЕПИ
. ВОДООТЛИВ
. НАСТИЛКА РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ
. НАРАЩИВАНИЕ КОММУНИКАЦИЙ
.1 ПРОКЛАДКА ТРУБ И КАБЕЛЕЙ
.2 ОСВЕЩЕНИЕ
.3 МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
. РАСЧЕТ ГРАФИКА ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
. РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ 1 М ВЫРАБОТКИ
11. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
12. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА
13. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ
.1 ЗАДАНИЕ
В данном курсовом проекте требуется составить проект проведения
двухпутевого полевого штрека.
Штрек - горизонтальная выработка, не имеющая непосредственного выхода на
поверхность, пройденная по простиранию и предназначенная для передвижения
людей, вентиляции, водоотлива и транспортировки грузов. Штрек -
подготовительная выработка, но может быть и капитальной.
Исходные данные:
1. Площадь поперечного сечения выработки в свету Sвс=13,5 м2
2. Длина выработки L=1000 м
. Коэффициент крепости пород f=10÷12. Для составления дальнейших вычислений необходимо
выбрать среднее значение коэффициента крепости пород: f=11.
. Тип крепи - металлическая арочная пятизвенная
. Категория по газу - III (относительная метанообильность составляет не более 15 м3/т,
поэтому минимальная скорость движения воздушной среды равна 0,5 м/с ).
. Емкость вагонетки 3,3 м3.
. Скорость проведения выработки V≥70 м/мес.
. Водоприток ω=12 м3/ч
1.2 СПОСОБЫ
ПРОХОДКИ И МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ
При выборе способа проходки и механизации работ предпочтительно
использование комплексов оборудования, которые в большей мере обеспечивают
механизацию процессов проходческого цикла.
В соответствии с условиями, предоставленными для составления курсового
проекта, принимаем обычный способ проведения выработки с применением
буровзрывных работ. Тип крепи - металлическая арочная пятизвенная крепь.
Для бурения шпуров по забою применяем ручные перфораторы ПР-24Л при
диаметре патрона 36 мм..
Транспортирование породы осуществляем с использованием электровозной
откатки. С этой целью применяем аккумуляторный электровоз 5АРВ-2М и вагонетки с
глухим неопрокидным кузовом ВГ-3,3. Так как выработка двухпутевая, то в
качестве схемы обмена вагонеток применяем схему с использованием накладной
плиты-разминовки (Рисунок 1). Расстояние от забоя не должно превышать 20 м.
Для проветривания выработки в соответствии с тем, что шахта является
опасной по газу (III) выбираем
всасывающую схему проветривания, используя вентилятор местного проветривания
ВМ-8М.
Рисунок 1. Накладная плита-разминовка
2. РАСЧЕТ ПАСПОРТА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Процесс возбуждения детонации промышленных ВВ от внешнего,
преимущественно теплового, воздействия (начального импульса) называется
инициированием.
Средство с помощью которого передаётся начальный импульс взрывчатому
веществу и осуществляется возбуждение его детонации, называются средством
инициирования(СИ).
Средствами взрывания называют совокупность средств инициирования и
принадлежностей для взрывания промышленных ВВ.
Способ взрывания - совокупность приёмов взрывания зарядов ВВ в заданной
последовательности и в заданный момент времени с использованием средств,
обеспечивающих безопасность взрыва.
1. Выбор взрывчатых веществ и средств взрывания
Так как шахта опасна по газу (III), то выбираем взрывчатое вещество для рудников и шахт, опасных по газу и
пыли - Аммонит АП-5ЖВ. Данное вещество имеет следующие характеристики:
мм =
0,036 м - диаметр патрона
г = 0,25
кг - масса патрона
г/см³ = 1000 кг/м³ - плотность
взрывчатого вещества в патронах
320-330=320см³ - работоспособность взрывчатого вещества
2.
Средства электрического инициирования зарядов:
Для
врубовых шпуров используем ЭД-КЗ-ОП
Для
контурных и отбойных шпуров используем ЭД-КЗ-П.
3.
Данные для расчетов:
-
коэффициент крепости пород
-
коэффициент структуры породы (контур бурится перпендикулярно плоскости
напластования)
м² - площадь поперечного сечения выработки в проходке
ч -
продолжительность цикла
м/мес. -
скорость проведения выработки
смены -
количество смен в сутки по проходке выработки
ч -
продолжительность смены
дней -
количество рабочих дней в месяце
-
коэффициент использования шпуров (КИШ)
-
коэффициент заряжания шпуров
[м]
4.
Расчет удельного расхода взрывчатого вещества
q - количество
взрывчатого вещества, необходимого для дробления и выброса из забоя 1 м³ горной породы
[кг/м³]
-
нормальный удельный заряд
[кг/м³]
-
коэффициент зажима породы при одной обнаженной поверхности забоя
-
коэффициент работоспособности ВВ
5.
Расчет величины заряда и количества шпуров
-
количество взрывчатого вещества на взрыв
[кг]
-
количество шпуров
[шт]
6.
Расчет необходимых параметров для контурных , отбойных и врубовых шпуров.
- средняя
величина заряда в шпуре
[кг/шпур]
м
-величина
заряда во врубовом шпуре
[кг/шпур]
Округляем
полученное значение, чтобы величина заряда была кратна массе патрона.
≈1,25
[кг/шпур]
Для
контурных и отбойных шпуров:
-
величина заряда в отбойном шпуре
[кг/шпур]≈1
[кг/шпур]
- масса
заряда в контурном шпуре
[кг/шпур]
7.
Расчет длины заряда
- длина
заряда во врубовом шпуре
[cм]=1,25
м
-
площадь патрона
[см²]
- длина
заряда в контурном шпуре
[см]=1,0
м
- длина
заряда в отбойном шпуре
[м],
так
как 
[кг/шпур]
8.
Проверка полученных данных
1)
Определение длины забойки
[м]
[м]
Так
как 
[м], то выбранные и полученные значения можно считать
верными.
)
Уточненный (фактический) расход ВВ на заходку:
[кг]
Так
как 
, то выбранные и полученные значения можно считать
верными.
9.
Определение величины подвигания забоя за цикл
[м]
3. РАСЧЕТ
МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
Расчет местного проветривания заключается в выборе схемы вентиляции,
определении количества воздуха, необходимого для наиболее быстрого разжижения
газов после взрывных работ и для нормального дыхания людей; в выборе типа и
диаметра вентиляционных труб, определении депрессии и производительности
вентилятора.
Для расчета проветривания необходимы следующие данные:
Тип ВВ - аммонит АП-5ЖВ
Общее количество ВВ на заходку - 71,5 кг
Наибольшее распространение имеет проветривание выработок вентиляторами
местного проветривания.
Для проветривания применяем металлический трубопровод диаметром 0,9 метра
и с длиной звена 4 метра. Определим максимальное количество воздуха,
необходимое для проветривания забоя проходимой выработки.
Количество воздуха, подаваемое в забойное пространство рассчитывается :
-по количеству одновременно работающих в выработке людей.
Qзп=6×n,
-по минимально допустимой скорости движения воздушной струи.
Qзп=umin×Sсв [м3/с]
umin=0,5 м/с, т.к. шахта опасна по газу. (III категория)
Qзп=0,5 ×13,5=6,75 [м3/с]
-по количеству одновременно взрываемого вещества
t-30 мин
j1-коэфициент, учитывающий обводненность выработки-0,3
-коэффициент
утечки воздуха
· Рассчитаем аэродинамическое сопротивление трубопровода по
формуле:
=0,00028
- коэффициент аэродинамического сопротивления;
L=1000 м - длина
трубы;
dT=0,9
м - диаметр трубы.
· Рассчитаем коэффициент утечки воздуха по формуле:
y=0,002 -
удельный стыковой коэффициент, учитывающий качество сборки трубопровода;
lзв=4 м - длина одного звена трубы.
R-
аэродинамическое сопротивление трубопровода.
· Коэффициент утечки воздуха равен:
[кμ]
· Так как L>500
м Þ Найдем Lкрит
В-количество одновременно взрываемого вещества (по паспорту БВР)
b-
газовость ВВ(40 л/кг)
kT=0,312 (отставание трубопровода от забоя 8 м) - коэффициент турбулентной
диффузии.
Т.
к. Lкр<LÞ расчет
Qзп ведется
по Lкр.
Учитывая
все ранее найденные данные, рассчитаем Qзп
Qзп×max= 6,75м3/с
)
Расчет депрессии проветривания
hв=1,2×
×P1×R
hв=1,2 ×6,752×1,6×3,08=269,44[мм вод ст]=2,69[кПа]
)
Найдем производительность вентилятора
Qв= Qзп×p1;
Qв=6,75 1,6=10,8 [м3/c]
По
расходу воздуха, необходимого для проветривания выработки (Qв) и напору (hв) выбираем вентилятор местного проветривания. Для
наших условий подходит вентилятор ВМ - 8М - осевой с электроприводом.
Для
проветривания принимается всасывающая схема, при которой загазованный воздух из
призабойного пространства всасывается в вентиляционный трубопровод и уже внутри
перемешивается со свежей струей воздуха. При всасывающей схеме чаще всего
используют металлический трубопровод. Недостаток этой схемы: малая
эффективность проветривания, так как воздушная среда, находящаяся от конца
трубопровода на расстоянии более 1,5 м практически не засасывается в
трубопровод. Расстояние от конца вентиляционной трубы до забоя в заданных
условиях (шахта опасна по газу - III категория) не должно превышать 8 м.
Таблица1 Техническая характеристика ВМ-8М
|
Производительность, м3/мин
|
Давление, кПа
|
Диаметр входного и
выходного патрубков, мм
|
КПД вентилятора
|
Мощность двигателя, кВт
|
Масса, кг
|
|
600
|
3,2
|
800
|
0,72
|
55
|
650
|
4. УБОРКА ПОРОДЫ
При проведении горизонтальных выработок буровзрывным
способом уровень механизации погрузки породы составляет 95-98%. Внедрение
высокопроизводительных породопогрузочных машин позволяет уменьшить трудовые
затраты и время погрузки породы до 30-35% трудозатрат и времени общего цикла
работ.
Погрузку горной массы в горизонтальных выработках
осуществляют ковшовыми машинами периодического действия, погрузочными машинами
типа ПНБ непрерывного действия с нагребающими лапами и частично скреперными
установками. В отечественной практике получили распространение погрузочные машины
непрерывного действия со ступенчатой погрузкой. Эти машины обозначаются ПНБ -
погрузочная, непрерывного действия с исполнительным органом нагребающей лапы.
Погрузочная машина 2ПНБ-2 с нагребающими лапами на
гусеничном ходу предназначена для погрузки разрушенной горной массы на конвейер
или в вагонетки при проведении горных выработок буровзрывным способом.
Машина может работать в горизонтальных и наклонных (до
8˚) выработках с площадью сечения в свету 3×1,8 м и более и по породам с f=12.
Погрузочная машина 2ПНБ-2 состоит из исполнительного
органа, механизма передвижения на гусеничном ходу, конвейера,
электрооборудования, гидрооборудования, станции управления и системы орошения.
Механизм передвижения состоит из рамы, на которой
крепится стальной корпус редуктора гусеничного механизма, электродвигателя
ходовой части, балансиров, гусеничных цепей и натяжных устройств.
Для подавления пыли, образующейся при работе машины в
момент загребания горной массы лапами и перегрузки ее с конвейера в
транспортные средства, машина оборудована оросительным устройством.
Погрузочная машина 2ПНБ-2 конструктивно аналогична
машине 1ПНБ-2. Отличительными особенностями машины 2ПНБ-2 являются большие ее
размеры, мощность и прочность, а также наличие трех самостоятельных приводов гусеничного
хода, нагребающих лап и скребкового конвейера.
Основными преимуществами машин типа ПНБ являются
высокая производительность и высокая маневренность машины. К недостаткам этих
машин относятся ограниченность применения по крепости горных пород (работают с
мягкой горной породой) и высокая стоимость машин.
Выбор типа погрузочных машин обусловливается производственно-техническими
и горно-геологическими условиями. В горнорудной промышленности наиболее типичны
выработки ограниченных сечений, а пересекаемые породы достаточно прочны и почти
всегда абразивны.
Погрузочная машина 2ПНБ-2
Таблица2
|
Минимальное сечение
выработки в свету
|
6,8
|
|
Фронт погрузки, м
|
Неограниченный
|
|
Производительность
погрузки,м3/мин
|
2,5
|
|
Вместимость ковша, м3
|
-
|
|
Коэффициент крепости пород
|
12
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
60
|
|
Тип механизма передвижения
|
Гусеничный
|
|
Габариты: (м) ширина высота
в рабочем положении длина
|
1,8 2,6 7,8
|
|
Масса, кг
|
11850
|
Учитывая, что шахта опасна по газу и пыли, при откатке горной массы
применяем аккумуляторный электровоз для выработок в шахтах, опасных по газу и
пыли - 4,5АРП-2М.
Характеристика электровоза 5АРВ-2М
Таблица3
|
Серия
|
Сцепной вес, кН
|
Ширина колеи, мм
|
Жесткая база, мм
|
Основные размеры, мм
|
|
|
|
|
длина
|
ширина
|
высота
|
|
5АРВ-2М
|
50
|
600, 900
|
950
|
3480
|
1300
|
1450
|
При заданной емкости вагонетки 3,3 м2 для транспортировки
горной массы используем вагонетки: ВД-3,3. Этот вид имеет кузов с разгрузкой
через дно.
Технические характеристики вагонетки ВГ - 3,3
Таблица 4
|
Тип
|
Емкость кузова м3
|
Грузоподъем-ность,
т
|
Жесткая база, мм
|
Колеямм
|
Основные размеры, мм
|
|
|
|
|
|
Длина с буфером
|
Высота от головки рельса
|
Ширина кузова
|
|
ВГ-3,3
|
3,3
|
6,0
|
1100
|
900
|
3450
|
1300
|
1320
|
Определение количества вагонеток, необходимого для уборки всей горной
массы за цикл:
где
Sвч -
площадь выработки вчерне;
lц - продвижение забоя за цикл;
kразр - коэффициент разрыхления породы, kразр =2;
Vваг - емкость одной вагонетки;
kзапл - коэффициент заполнения вагонетки, kзапл =0,9;
вагонетка
5.
ВОЗВЕДЕНИЕ КРЕПИ
Технология крепления горных выработок - это совокупность приемов и
операций по возведению инженерных конструкций, предназначенных для обеспечения
устойчивого состояния подземных сооружений в течение всего срока их службы.
Учитывая, что крепь горных выработок оказывает воздействие на протекание
геомеханических процессов в породном массиве, вмещающем выработку, можно
целенаправленно влиять на происходящие в нем процессы, устанавливая конструкции
крепи на различном расстоянии от забоя выработки и через определенные
промежутки времени после создания породного обнажения. Обычная технология
крепления горных выработок рассматривает возведение постоянной крепи как один
из составляющих процессов основного проходческого цикла. Крепь возводят
непосредственно в забое выработки после уборки породы. Правилами безопасности
отставание постоянной крепи от забоя выработки ограничивается тремя метрами.
Установленная таким образом крепь сразу же включается в работу и воспринимает
полную нагрузку.
Крепь является главным конструктивным элементом, а работы по ее
возведению являются наиболее ответственными и весьма трудоемкими. Уровень
механизации этих работ значительно ниже, чем остальных горнопроходческих работ.
В результате этого относительные затраты времени на крепление выработок
составляют более одной трети общей продолжительности основных операций
проходческого цикла, достигая 36%.
Наибольшее распространение в угольной и горнорудной промышленности в
настоящее время получила арочная податливая крепь из специального
взаимозаменяемого профиля СВП массой 17, 22, 27 и 33 кг/м.
Металлическая арочная пятизвенная крепь состоит из верхняка и двух
криволинейных стоек и двух ножек, которые соединяются между собой внахлестку
500 мм при помощи хомутов, стягиваемых планками и гайками. После того, когда
величина внешней нагрузки на крепь превысит величину силы трения стали по
стали, верхняк, стойки и ножки начнут вдвигаться друг в друга. При этом
величина нахлестки будет увеличиваться, а периметр и площадь выработки в свету
будет постепенно уменьшаться. Когда податливость будет исчерпана полностью,
кровля выработки сядет по вертикали на 500 мм. После исчерпания податливости
крепь начнет работать в жестком режиме.
Металлические крепи обычно возводятся вручную. Порядок возведения арки
податливой крепи из СВП следующий: в лунки на почве выработки устанавливают
ножки и стойки, распирают их и соединяют межрамными соединительными планками с
ранее установленной аркой. На стойки устанавливают верхняк и хомутами соединяют
все элементы крепи, выверяют установку арки по направлению выработки. По мере
затяжки выработки пустоты за крепью закладывают мелкой породой.
6.
ВОДООТЛИВ
Отлив воды из выработки осуществляется при помощи водоотливной канавки.
Водоотливная канавка сооружается одновременно с проведением горной
выработки с отставанием от забоя на 15-20 м. Водоотливная канавка имеет форму
трапециевидного сечения и расположена со стороны, предназначенной для прохода
людей и проводится с уклоном в направлении центрального водосборника. В
выработках с малым сроком службы допускается крепление канавки
антисептированными досками, перекрывается сверху деревянным настилом, чтобы
была возможность прохода людей по выработке. Для проходки водоотливной канавки
в паспорте БВР предусмотрен 1 дополнительный оконтуривающий шпур, который
взрывается одновременно с комплектом шпуров. До проектных размеров канавку
оформляем с помощью отбойных молотков МО-5ПМ.
Техническая характеристика отбойного пневматического молотка
МО-5ПМ
Таблица 5
|
Показатель
|
МО-5ПМ
|
|
Энергия удара, Дж
|
29,5
|
|
Число ударов в минуту
|
1500
|
|
Длина, мм
|
540
|
|
Масса, кг
|
7,8
|
Характеристика водоотливной канавки
Таблица 6
|
Параметры
|
Ед. изм.
|
Значения
|
|
Материал крепления канавки
|
-
|
дерево
|
|
Приток воды
|
м3/ч
|
12
|
7. НАСТИЛКА РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ
Перед началом укладки рельсового пути, полотно расчищают от неровностей.
На разровненной почве на расстоянии не более 1 м друг от друга укладывают
обычно деревянные шпалы, пропитанные антисептиками. Материалом для шпал служат
сосна, кедр, пихта, лиственница. Затем на них укладывают рельсы, скрепляют с
ранее уложенными рельсами и "пришивают" к шпалам. Пространство между
шпалами засыпают породой. При укладке рельсовых путей на закруглениях рельсы с
помощью пресса выгибают в соответствии с радиусом закругления выработки. Одним
из важных условий при укладке рельсовых путей является соблюдение уровня стыков
обеих ниток укладываемого пути и выдерживание необходимого возвышения наружного
рельса по отношению к внутреннему на закруглениях.
Постоянный рельсовый путь настилается одновременно с проведением горной
выработки с отставанием от забоя до 100 м или после ее проведения. Производится
настилка рельсами Р-24 с шириной колеи 900 мм. Работы по устройству постоянных
путей начинают с планировки почвы выработки в соответствии с маркшейдерскими
отметками на всю ширину выработки. На подготовленную почву перпендикулярно оси
пути укладывают шпалы на расстоянии 1 м друг от друга. На разложенные шпалы укладывают
рельсы, которые скрепляют при помощи планок и болтов с ранее установленными
рельсами. Соединенные между собой звенья путей выравниваются при помощи
домкратов, а шпалы засыпаются балластом на 2/3 высоты. В качестве балласта
используем породу, щебень и гальку с размером зерен от 20 до 40 мм и гравий
крупностью зерен от 3 до 20 мм.
Толщина балластного слоя под шпалами должна быть равна 100 мм. При
рельсах типа Р-24 толщина балласта принимается равной 190 мм. Рельсы костылями
пришивают к шпалам. Рельсовому пути придают уклон 0,003-0,005˚ (3-5мм на
1м выработки) в сторону откатки грузов.
Таблица 7 Характеристика рельсов типа Р - 24
|
Тип
|
Р -24
|
|
Масса 1 м, кг
|
24,90
|
|
Высота, мм
|
108
|
|
Ширина, мм Подошвы Головки
|
92 51
|
|
Толщина шейки, мм
|
10,5
|
|
Площадь поперечного
сечения,см2
|
31,79
|
8. НАРАЩИВАНИЕ КОММУНИКАЦИЙ
8.1 ПРОКЛАДКА ТРУБ И КАБЕЛЕЙ
Трубопроводы и силовые кабели нужно прокладывать в выработке так, чтобы
их не мог повредить подвижной состав не только при нормальном движении, но и в
случае его схода с рельсов, чтобы они не мешали проходу людей, и чтобы было
удобно их обслуживать. Их размещают на деревянных подкладках по почве или
поднимают на высоту более 1800 мм со стороны прохода людей. Кабели подвешивают
на гибких или жестких подвесках, расстояние между которыми не более 3 м.
Трубопроводы и кабели целесообразно прокладывать в верхней части
выработки. Вентиляционные металлические трубы подвешиваются на крючьях к туго
натянутому стальному тросу. Жесткие металлические трубопроводы наращивают
звеньями длиной 2-3 м с необходимыми уплотнительными прокладками и обмазкой
фланцевых соединений герметизирующей замазкой.
Наращивание вентиляционных труб в забое производится в следующем порядке:
вначале навешивается пятиметровое звено, затем по мере подвигания забоя его
заменяют десятиметровым, далее опять наращивают пятиметровое звено. В
дальнейшем оба звена заменяют серийным двадцатиметровым звеном.
Силовые кабели подвешивают к металлической крепи эластично на брезентовой
ленте в таком месте выработки, где в случае обрыва подвески кабель не попал бы
на рельсы, и на такой высоте, чтобы сошедшая с рельсов вагонетка их не
повредила. Также осуществляем прокладку кабелей телефонной связи и
сигнализации.
8.2
ОСВЕЩЕНИЕ
Вопросы освещения подземных выработок имеют весьма важное значение ввиду
специфических условий подземных работ. При хорошем освещении в выработках
повышается безопасность работ, улучшаются санитарно - гигиенические условия,
увеличивается производительность труда и повышается качество выполняемой
работы.
В настоящее время в угольных шахтах допускается только электрическое
освещение от сети или автономных источников электрической энергии
(аккумуляторов, генераторов).
Для освещения выработки вслед за подвиганием забоя наращивают с
отставанием 10-20м постоянную осветительную сеть.
Слаботочные кабели располагают на высоте 2300 мм со стороны людского
прохода. Для повышения производительности, для безопасности работы необходимо
иметь хорошее освещение забоя и призабойного пространства. Для стационарного
освещения применяют светильники во взрывобезопасном исполнении типа РВЛ - 80
мощностью 100Вт, напряжением не более 220В, устанавливая их через 6м. Для
непосредственного освещения забоя на погрузочную машину устанавливаются
светильники напряжением 127В.
На случай выключения энергии проходчиков снабжают переносными
аккумуляторными светильниками со световым потоком не менее 30лм.
8.3
МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Все горные выработки на шахте или руднике необходимо проводить в
соответствии с утвержденным проектом или планом развития горных работ данного
предприятия. Контроль осуществляется маркшейдерской службой предприятия.
Маркшейдер дает проходчикам в натуре направление оси выработки, а процессе
проходки проверяет, проводится ли выработка по заданному направлению.
Одной из основных задач геодезическо-маркшейдерской службы является
выполнение комплекса работ по геометрическому обеспечению строительства в
соответствии с технической проектной документацией, утвержденной в
установленном порядке.
При ведении горных работ геодезическо-маркшейдерская служба:
контролирует соответствие строительства проекта, календарным планам,
объемам и скоростям;
задает проектные направления и уклоны сооружений;
систематически проверяет направления уклона, профиля и размеры
сооружения;
выполняет ежемесячные маркшейдерские замеры и контрольный учет объемов
выполненных работ;
ведет установленный обязательный комплект геодезической и маркшейдерской
документации и пополняет её в установленные сроки.
Обо всех отклонениях от технической документации маркшейдерская служба
дает указания линейному персоналу, которые заносятся в "Журнал
геодезическо-маркшейдерского контроля".
9. РАСЧЕТ
ГРАФИКА ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
Организация работ является одним из главных факторов повышения
технико-экономических показателей. Наиболее прогрессивной организацией труда
является проведение работ по графику цикличности, который предусматривает
выполнение технологических процессов в определенной последовательности и в
установленное время. График цикличности увязывает в пространстве и времени
выполнение всех технологических процессов с учетом объема работ,
производительности оборудования, числа и расстановки рабочих График организации
работ изображает технологически целесообразную последовательность выполнения
работ проходческого цикла, обеспечивающую достижение заданных
технико-экономических показателей.
Суточный режим - 4 смены. Ремонтные и подготовительные работы выполняются
в выходные дни. Продолжительность работы в подземных условиях - 6 часов в смену
при 25 рабочих днях в месяц. При расчете графика организации работ учитываем
продолжительности дополнительных работ и перерывов, установленных в ЕНиР. В
соответствии с ними принимаем время подготовительно-заключительных операций по
15 минут в начале и конце каждой смены, а также по 10 минут в середине каждой
смены на личные надобности.
1. Объемы
работ по процессам на цикл (
)
Объем работ вычисляется в натуральных показателях на величину подвигания
забоя за цикл.
[м] -
объем работ по бурению
[м³] - объем работ на уборку породы
[Рам] -
объем работ на установку крепи
Z
- шаг крепи
м - объем
работ по разработке водоотливной канавки
м - объем
работ по креплению водоотливной канавки
м -
настилка рельсового пути
м - объем
работ по навеске вентиляционных труб
2. Трудоемкость
работ в человеко-часах (
)
Трудоемкость - количество труда, затрачиваемое на выполнение данного
объема работ.
По каждому процессу проходческого цикла определяем трудоемкость работ по
формуле:
- объем
работ по i-ому процессу
-
принятая норма времени по i-ому процессу. Норму времени для каждого процесса
необходимо выбрать из ЕНиР.
- норма
времени по i-ому процессу по ЕНиР
-
поправочный коэффициент по условиям работ (K = 1)
Норма
времени - количество рабочего времени, затрачиваемое на выполнение
единицы работы.
-
бурение
- уборка
породы
-
установка крепи
-
разработка водоотливной канавки
-
крепление водоотливной канавки
-
настилка рельсового пути
Суммарная
трудоемкость на один цикл:
-
трудоемкости отдельных процессов
[чел/час]
=16,37 [чел/смена]
3. Продолжительность
всего проходческого цикла (
)
[ч]
-
количество рабочих дней в месяце
-
количество рабочих смен в сутки по проходке выработки
-
продолжительность рабочей смены
- длина
шпура
-
коэффициент использования шпура
-
скорость проведения выработки
Продолжительность
цикла () принимаем равной 12 часам.
По
принятой продолжительности цикла определяем
количество циклов в сутки (
):
[цикла]
4.
Количество проходчиков в смену (nсм)
Рассчитываем количество проходчиков в смену, разделив суммарную
трудоемкость цикла работ на число смен в цикле:
[чел]
5. Продолжительность
основных процессов цикла
- продолжительность выполнения i-того процесса;
- трудоемкость i-того процесса;
- коэффициент перевыполнения нормы 
; 
- количество
рабочих, занятых на выполнение i-того процесса; a - коэффициент сокращения времени основных процессов за
счет выполнения взрывных работ:
- продолжительность проходческого цикла; 
- время
проветривания (30 мин); 
- время
заряжания
мин =
0,58 ч
·
Продолжительность бурения шпуров 
ч
· Продолжительность
уборки породы 
ч
· Продолжительность
возведения крепи 
ч
· Продолжительность
настилки рельсового пути 
ч
· Продолжительность
разработки водоотливной канавки 
ч
· Продолжительность
крепления водоотливной канавки 
ч
· Продолжительность
навески вентиляционных труб 
ч
Полученные в результате расчетов данные оформим в виде
таблицы:
Таблица 8
|
Операция
|
Ед. изм.
|
Объем работ
|
Норма времени
|
Трудоемкость
|
Время, ч
|
Кол-во чел.
|
|
Бурение шпуров
|
м
|
126,2
|
0,42
|
53
|
5,9 ч
|
8
|
|
Заряж., взрыв.,
проветривание
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1,08 ч
|
8
|
|
Уборка породы
|
м³
|
30,3
|
0,48
|
14,54
|
1,6 ч
|
8
|
|
Возведение крепи
|
Рам
|
1,62
|
13
|
21,06
|
2,3 ч
|
8
|
|
Разработка водоотливной
канавки
|
м
|
1,62
|
1,4
|
2,27
|
0,5 ч
|
4
|
|
Крепление водоотливной
канавки
|
м
|
1,62
|
1
|
1,62
|
0,4 ч
|
4
|
|
Настилка рельсового пути
|
м
|
3,24
|
1,5
|
4,86
|
1,1 ч
|
4
|
|
Навеска вентиляц-х
труб
|
10 м
|
1,62
|
0,54
|
0,87
|
0,2ч
|
4
|
10. РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ 1 М
ВЫРАБОТКИ
На действующих горных предприятиях стоимость проходки горных выработок
устанавливается по участковым затратам. При этом учитываются только те затраты,
которые зависят от работы участка. Затраты на транспорт, вентиляцию и тому
подобное относятся к участку внутришахтного транспорта, вентиляции, водоотлива
и так далее.
Стоимость проходки 1 м выработки по участку складывается из заработной
платы, стоимости материалов, энергии и амортизационных отчислений.
Стоимость 1 м выработки по заработной плате рассчитываем на основе
следующих данных: объема работ за цикл, нормы времени на отдельные виды работ,
тарифных ставок с учетом районных коэффициентов и принятого подвигания забоя
выработки за цикл.
1. Фонд заработной платы на цикл:
Таблица9
|
Фонд заработной платы
|
|
Вид работ
|
Един. измер.
|
Норма времени
|
Объем работ
|
Кол-во чел/часов на объем
|
Тарифн. ставка (руб.)
|
Сумма зар./пл. (руб.)
|
|
Бурение шпуров
|
м
|
0,42
|
126,2
|
53
|
13,38
|
709,14
|
|
Уборка породы
|
м³
|
0,48
|
30,24
|
14,54
|
13,38
|
194,55
|
|
Возведение крепи
|
Рам
|
13
|
1
|
21,06
|
13,38
|
281,78
|
|
Разработка водоотливной
канавки
|
м
|
1,4
|
1,62
|
2,27
|
13,38
|
30,37
|
|
Крепление водоотливной
канавки
|
м
|
1
|
1,62
|
1,62
|
13,38
|
21,68
|
|
Настилка рельсового пути
|
м
|
1,5
|
3,24
|
4,86
|
13,38
|
65,03
|
|
Навеска вентиляционных труб
|
10м
|
0,54
|
1,62
|
0,87
|
13,38
|
11,64
|
|
Итого комплексная норма и
расценка на подвигание забоя за цикл
|
1314,37
|
Стоимость 1 м выработки по заработной плате получаем делением фонда заработной
платы на цикл на подвигание забоя за цикл:
руб/м
Стоимость
1 м выработки по материалам зависит от количества необходимых материалов, их
стоимости и принятого подвигания забоя за цикл.
2.
Количество
материалов, необходимых за цикл:
a) Дерево (используется для изготовления
канавки)
Для водоотливной канавки:
Vканавки=
×h(Sниж.
осн+ Sверх. осн+
),
используем формулу для вычисления объема усеченной пирамиды.
При h=300мм=0,3м - глубина канавки
а=400мм=0,4 м - ширина канавки по верху
в=300мм=0,3 м - ширина канавки по низу
Vканавки=×0,3×(0,32+0,42+
)=0,037 м3
Vдерево= Vканавки
=0,037 м3
a) Затяжка
Материал, перекрывающий интервалы между рамами, и обеспечивающий плотное
прилегание к породе. Используем железобетонные затяжки:
м3
a) Рельсы.
Проектом
предусмотрена двухпутевая выработка, значит метраж настилаемых рельс составит 
[м]. Учитывая вес 1 м рельс в 24 кг, получим общую
массу материала:
[кг].
Рельсы
Р-24 укладываются на деревянные шпалы с интервалом 1 м. Значит, за цикл
необходимо установить 2 шпалы.
[м³].
a)
Балласт
балласт= hб×lц×lш. в ч.
lш.
в ч=4860 мм=4,86 м.-
ширина в свету по почве
hб=190 мм=0,19 м - высота балласта
Vбалласт =0,19 м ×4,86 м×1,62 м=1,45 м3
e) Кабели и трубы
Необходимую длину кабелей и вентиляционных труб для проветривания
принимаем равной длине подвигания забоя (1,62 м)
Таблица10
|
Материалы
|
|
Материал
|
Единица измерения
|
Количество единиц на цикл
|
Стоимость единицы, руб.
|
Сумма, руб.
|
|
ВВ
|
т
|
0,0715
|
250
|
17,86
|
|
Деревянные доски для
крепления канавки
|
м3
|
0,037
|
15
|
0,56
|
|
Затяжка
|
м3
|
0,63
|
40
|
25,2
|
|
Крепь
|
т
|
0,878
|
156
|
136,97
|
|
Кабель осветительный
|
м
|
1,62
|
0,5
|
0,81
|
|
Кабель сигнализационный
|
м
|
1,62
|
0,3
|
0,49
|
|
Кабель силовой
|
м
|
1,62
|
0,5
|
0,81
|
|
Кабель телефонный
|
м
|
1,62
|
0,7
|
1,13
|
|
Рельсы Р-24
|
т
|
0,156
|
175
|
27,3
|
|
Балласт
|
м3
|
1,45
|
10
|
14,5
|
|
Трубы вентиляционные
|
м
|
1,62
|
0,8
|
1,4
|
|
Шпалы деревянные
|
шт.
|
2
|
3,04
|
6,08
|
|
ЭД-КЗ-П
|
шт.
|
10
|
0,1
|
1
|
|
ЭД-КЗ-ОП
|
шт.
|
59
|
0,1
|
5,9
|
|
Итого:
|
240,01
|
|
Неучтенные материалы, 10%
от итога по норме:
|
24,0
|
|
ВСЕГО:
|
264,01
|
2. Стоимость 1 м выработки по материалам
равна стоимости материалов на цикл, деленной на подвигание забоя за цикл:
2. Стоимость 1 м выработки по энергии
зависит от расхода энергии пневматическими и электрическими призабойными
механизмами за один цикл.
a)Расход
энергии пневматическими машинами:
Qпн=p×T×1,1×60=66pT,
где
р - расход сжатого воздуха в минуту,м3;
Т - время чистой работы механизма за цикл, ч;
,1 - коэффициент, учитывающий потери
=t×kв
продолжительность процесса
b) Расход энергии электрическими машинами:
Qэл=1,1×N×T×kм/h, где
- мощность электродвигателя, кВт;
h - КПД электродвигателя;
kм - коэффициент использования
электродвигателя по мощности;
kв - коэффициент использования
электродвигателя по времени.
Время чистой работы данного механизма за смену вычисляем умножением
коэффициента kв на продолжительность процесса t, определяемую по графику организации
работ.
Значения коэффициентов kв и kм для различных механизмов следующие:
Таблица 11
|
kв
|
kм
|
|
погрузочная машина
|
0,4
|
0,8
|
|
молотки отбойные
|
0,7
|
1,0
|
|
перфораторы
|
0,5
|
0,8
|
Сначала рассчитаем расход энергии пневматическими забойными механизмами
за 1 цикл:
1) Расход энергии отбойными молотками
МО5 ПМ:
Техническая
характеристика отбойного молотка МО-5ПМ
Таблица 12
|
Параметры
|
Значения
|
|
Расход воздуха
|
1,5 м3/мин
|
|
Время чистой
работы
|
T =
t×kв=(0,4×0,7) ч =0,28 ч
|
Q=1,1× 60×1,5 × 0,28 =27,72 м3
1) Расход энергии перфораторами ручными
ПР-24:
Характеристика ручного перфоратора ПР-24Л
Таблица13
|
ПараметрыЗначения
|
|
|
Расход воздуха
|
3,5 м3/мин
|
|
Время чистой
работы
|
T =
t×kв=(5,9 ×0,6) ч =3,54ч
|
Q=1,1× 60×3,5 × 3,54 =817,74 м3
Стоимость 1 м3 сжатого воздуха равна 0,6 коп./ м3
Спн=0,6 коп./ м3×(27,72+817,74) м3= 507,28 коп.=5,01 руб.
Расход энергии электрическими забойными механизмами за 1 цикл:
1) Расход энергии погрузочной машиной
2ПНБ-2:
Техническая характеристика погрузочной машины 2ПНБ-2
Таблица
14
|
Параметры
|
Значения
|
|
Мощность двигателя
|
N=60 кВт
|
|
KПД электродвигателя
|
h=0,85
|
|
Время чистой
работы
|
T =
t×kв=(1,6 ×0,4) ч =0,64 ч
|
2)Расход
электроэнергии вентилятором ВМ-8М:
Техническая характеристика вентилятора ВМ-8М
Таблица 15
|
Параметры
|
Значения
|
|
КПД вентилятора
|
h=0,72
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
N=55 кВт
|
|
Время чистой
работы
|
T =
t×kв=(0,5 ×1) ч =0,5 ч
|
Расход
энергии электрическими машинами:
Сэл=143,88
кВт×ч ×2 коп./кВт×ч = 287,77коп.=2,88 руб.
2. Стоимость 1 м выработки по энергии
определяется делением общей стоимости по электроэнергии на принятое подвигание
забоя за цикл (1,62 м):
руб /м
2. Амортизационные отчисления
рассчитываются пообъектно, исходя из числа механизмов и оборудования в забое,
их полной стоимости и нормы амортизации для данной группы оборудования.
Амортизационные отчисления за цикл работ рассчитываются по следующей
форме (амортизация составляет 1500 руб. на тонну оборудования):
a)
Погрузочная
машина 2ПНБ-2
M=11,85
т.
С прейск 1=11,85т×1500 руб./т=17775 руб.
b) Вагонетки ВГ-3,3
М ваг=1270 кг=1,27 т
С прейск 2=1,27 т×1500 руб./т*21шт.=40005 руб.
c) Вентилятор ВМ-8М
М вент=0,65 т
С прейск 3=0,65 т×1500 руб./т=975 руб.
d) Перфоратор ручной ПР-24Л
М перф=29 кг=0,029 т
С прейск 6=0,029 т×1500 руб./т=43,5 руб.
e) Молотки отбойные МО-5ПМ
М молот.=7,8 кг=0,078 т
С прейск 7=0,0078 т×1500 руб./т=11,7 руб.
f)
Электровоз
5АРВ-2М
М эл.=7 т
С прейск 8=7т×1500 руб./т=10500 руб.
2. Стоимость 1 м выработки по
амортизации оборудования определяем делением суммы амортизационных отчислений
на принятое подвигание забоя за цикл.
Общая
стоимость 1 м выработки по участковым затратам определяется как сумма,
включающая стоимость 1 м выработки по заработной плате, материалам, энергии и
амортизации.
,
значит
Расчет
сметной стоимости:
[руб]
1,78
- общешахтные расходы
,28
- накладные расходы
,08
- плановые накопления
11. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
1. Производительность труда:
[м/чел]
lц
- подвигание
забоя за цикл, м
nц
- число
людей в цикле
2. Комплексная норма выработки:
м/чел.см.
3. Длина выработки (задана в проекте): L = 1000 м
4. Площадь
в свету (в проекте): 
м²
5. Площадь
в проходке (в проекте): Sпр = 18,7 м2
. Месячная
скорость проходки:
[м/мес]
- длина
шпура; h - КИШ; - количество рабочих дней в месяце
n - количество
циклов за сутки
Таблица
технико-экономических показателей содержит результаты, которые могут быть
получены при выполнении цикла в соответствии с запланированной организацией
работ.
Технико-экономические
показатели:
Таблица 17
|
Характеристика
|
Значение
|
|
Производительность труда
|
0,1 м/чел
|
|
Комплексная норма выработки
|
0,099 м/чел.см.
|
|
Длина выработки
|
1000 м
|
|
Площадь в свету
|
13,5 м2
|
|
Площадь в проходке
|
18,7 м2
|
|
Подвигание забоя
|
1,62 м
|
|
Месячная скорость проходки
|
81 м/мес
|
Полученная
скорость проведения выработки является искомой, так как она не противоречит
заданной 
. Обеспечивая такую скорость, выработка будет пройдена
за 12 месяцев и 1 неделю.
12.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА
водоотлив штрек двухпутевой полевой
Ведение горных работ чрезвычайно опасно для здоровья человека, поэтому
возникает необходимость введения различных мероприятий, предупреждающих
критические ситуации.
Выработка и призабойное пространство должны обеспечиваться нормальным
проветриванием, освещением, средствами для оповещения об аварии, находиться в
состоянии полной безопасности для работы.
Придя на рабочее место, рабочий должен до начала работы удостовериться в
безопасном состоянии забоя, кровли и боков выработки, крепи, исправности
предохранительных устройств, действии вентиляции, а также проверить исправность
инструментов, механизмов и приспособлений, требующихся для работы.
Во время бурения шпуров в призабойном пространстве образуется пыль. Для
борьбы с пылью бурение ведем с промывкой и применяем интенсивное проветривание,
благодаря чему количество пыли в забое снижается до установленных санитарных
норм.
Особенно строго должны соблюдаться ПТБ во время буровзрывных работ:
1. Охрана и доставка ВВ должны
проводиться при строгом соблюдении условий безопасности.
2. Непосредственно производить операции
по изготовлению патронов боевиков, заряжанию, взрыванию, проверке забоя после
взрыва разрешено только лицам, имеющим "Единую книжку взрывника
(мастера-взрывника)".
3. В целях предотвращения несчастных
случаев при ведении взрывных работ также необходимо:
· всех людей, не связанных с ведением работ вывести на
безопасное расстояние
· патрон боевик изготавливать только на месте взрывных работ и
строго по числу зарядов;
· обеспечить подачу звуковых и световых сигналов;
· осмотр забоя после взрыва производить не ранее чем через 15
минут после взрыва;
Взрывники перед взрыванием должны подавать сигналы при помощи свистка,
рожка или сирены. Первый сигнал предупредительный (один продолжительный). По
этому сигналу все люди, не занятые непосредственно взрыванием, должны удалиться
в безопасное, заранее определенное место. Второй сигнал боевой (два
продолжительных). По этому сигналу взрывники удаляются в укрытие и включают
электрический ток (при электровзрывании). Третий сигнал отбой (три коротких) -
подаётся после осмотра места взрывания и означает окончание взрывных работ.
При обнаружении невзорвавшегося ВВ или капсюль-детонатора необходимо
поставить в известность лицо технического надзора, а работу прекратить. В шахтах, опасных по газу или пыли, можно применять только
предохранительные ВВ и электродетонаторы короткого или замедленного действия. Перед началом погрузки породы и бурением, забой должен быть
приведен в безопасное состояние: нависшие куски породы обираются, кровля
обстукивается с целью выявления отслоившихся плит, так как через отслоившиеся
плиты бурение скважин не допускается.
Для защиты слуха от шума применяем индивидуальные средства защиты:
заглушки из ткани ФП, противошумные каски и антифоны. Ширина проходов для людей
в горных выработках, зазоров между транспортными средствами и крепью, а также
между различными транспортными средствами должна соответствовать стандартным
величинам (приведены в ПТБ).
На шахтах должен вестись учет всех лиц, спустившихся в шахту и вышедших
из нее. Все рабочие должны быть обеспечены
индивидуальными средствами защиты (самоспасателями), необходимой спецодеждой,
исправными инструментами.
13. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вяльцев М.М. Технология
строительства горных предприятий в примерах и задачах: Учебн. Пособие для
вузов. - М.: Недра,1989. - 240с.
2. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и
ремонтно-строительные работы. Сб. № 36. Горнопроходческие работы. М:
Стройиздат,1984.
. Единые правила безопасности при взрывных работах. М:
НПООБТ, 1992.
. Единые правила безопасности при разработке рудных,
нерудных и россыпных месторождений подземным способом. М.: Недра, 1985.
. Килячков А.П. Технология горного производства. М.:
Недра, 1992. - 415с
. Насонов И.Д., Ресин В.И. Технология строительства подземных сооружений// Строительство
горизонтальных и наклонных выработок., - М.: Издательство Академии горных наук,
1998. - 317с.
. Петров А.И., Штумпф Г.Г., Егоров П.В., Механизация
проведения подготовительных выработок. Г. М: Недра, 1988.
. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах.
Под ред. Шадова М.М., М.: Недра, 1995. - 447с
. Технология строительства горизонтальных выработок:
Учеб. Пособие // Под ред. Очкурова В.И.; СПГГИ. СПб,1997
. Технология проведения горных выработок. Методические
указания по выполнению курсового проекта, СПГГИ, сост. И.Е. Долгий, СПб,1998.