Расчет горной выработки
Оглавление
СОДЕРЖАНИЕ
. ВВЕДЕНИЕ
.1 Цели и задачи курсового проекта
.2 Исходные данные
.3 Характеристика данных
. ВЫБОР ФОРМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
ВЫРАБОТКИ
.1 Выбор формы поперечного сечения
.2 Выбор вагонеток
.3 Выбор электровоза
.4 Выбор клети
.5 Расчет площади поперечного сечения ствола в свету
. ВЫБОР И РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТКИ
.1 Способы проходки стволов
.2 Выбор крепи
.3 Расчет диаметра и сечения ствола вчерне
. ВЗРЫВНАЯ ОТБОЙКА
.1 Выбор бурового оборудования
.2 Выбор взрывчатых веществ
.3 Выбор средств взрывания
.4 Заряжание взрывчатых веществ
.5 Выбор зарядной машины
.6 Расчет параметров БВР
. ВЫБОР СХЕМЫ И РАСЧЕТ ПРОВЕТРИВАНИЯ
.1 Количество воздуха подавляемого стволом для проветривания
.2 Выбор вентилятора
. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОГРЗКИ И ДОСТАВКИ
.1 Цикличность работ связанных с погрузкой и доставкой
.2 Выбор проходческой бадьи
. РАСЧЁТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПРОХОДЧЕСКОГО ЦИКЛА
.1 Время бурения шпуров
.2 Время на заряжание и взрывание
.3 Время на погрузку пород пневмопогрузчиками в бадью
.4 Время на подъем и разгрузку бадьи
.5 Время на крепление выработки монолитным бетоном:
.6 Суммарные трудовые затраты
.7 Комплексная норма выработки
.8 Скорость подвигания забоя за сутки
. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ
. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ
. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 Цели и задачи курсового проекта
Как бы ни сложилась в дальнейшем наша судьба и
профессиональная карьера, в будущем от нас потребуется, как минимум, уметь
выявлять и точно формулировать проблемы, грамотно их решать и внятно излагать
свои выводы (например, в аналитических записках, которые попросить писать наше
начальство). Научиться этому можно. Добросовестно выполняя курсовые работы.
Цели курсовой работы:
· Собрать подходящий материал по
заданной теме
· Отсортировать и логически
систематизировать собранный материал
· Написать понятный текст и, произвести
расчет, основываясь на свои исходные данные, с соблюдением общих принятых
правил и стандартов оформления
· Нужно кратко и уверенно изложить
полученные результаты и ответить на уточняющие вопросы в присутствии большого
числа людей
Задачи курсовой работы:
· Закрепление; расширение; углубление
полученных знаний.
Выполнение курсовой работы по дисциплине «горное дело»
служит завершающим этапом в изучении данной дисциплины.
1.2 Исходные данные
Исходные данные для выполнения курсового проекта
приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Исходные данные
Выработка
|
ветиляцонно-клетьевой ствол
|
Глубина ствола
|
300 м
|
Вмещаемая порода
|
Крепкий известняк
|
Категория пород по
буримости
|
XIII
|
Категория пород по
трещиноватости
|
IV
|
Угол падения пласта
|
30°
|
Производительность рудника
|
350 тыс.тон/год
|
Крепость породы по шкале
Протодьяконова, f
|
6-8
|
Срок службы выработки
|
2 года
|
1.3 Характеристика данных
Вентиляционно - клетьевой ствол - вертикальная
капитальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную
поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ. Через
стволы поднимают полезные ископаемые, породу, материалы, оборудование, людей и
осуществляют проветривание шахты.
Верхняя часть ствола, выходящая на земную поверхность, называется устьем;
нижняя (ниже горизонта околоствольного двора) - зумпфом. Поперечное сечение
шахтных стволов бывает круглым, иногда - прямоугольным, реже - эллиптическим.
Диаметр вертикальных стволов достигает 9 м, глубина 3-3,5 км. Стенки стволов
закрепляют бетоном, железобетоном и металлическими или железобетонными
тюбингами; в крепких устойчивых породах - набрызг-бетоном. Армировка ствола включает
обычно металлические горизонтальные элементы (расстрелы) и вертикальные
элементы (проводники), обеспечивающие плавное движение скипов и клетей.
Сооружают стволы с помощью буровзрывных работ, бурильных установок и
стволопроходческих агрегатов.
Буримость горной породы - способность горной породы сопротивляться
проникновению в неё бурового инструмента, или интенсивность образования в
породе шпура (скважины) под действием усилий, возникающих при бурении.
Буримость породы характеризуют скорость бурения (мм/мин), реже -
продолжительность бурения 1 м шпура (мин/м).
Для различных способов бурения разработаны и применяются следующие
классификации:
· для вращательного механического бурения с XII категориями
пород по буримости;
· для шнекового бурения с VI категориями;
· для ударно-канатного бурения при разведке россыпных
месторождений с VI категориями;
· для ударно-канатного бурения (исключая разведку россыпных
месторождений) с VII категориями;
Совокупность трещин, разбивающих массивы пород,
называют трещиноватостью горных пород. Степень трещиноватости вместе с другими
тектоническими нарушениями характеризует структуру массива пород, ее
пространственную неоднородность и анизотропность свойств, влияет на прочность и
устойчивость пород (деформируемость, водопроницаемость, влагоемкость,
сейсмостойкость, твердость, буримость). Классификация пород по трещиноватости
представлены в таблице 1.2.
Критерием количественной оценки степени трещиноватости
выбирают следующие 3 вида показателей, учитывающих размеры и густоту трещин:
· линейные (количество и размеры трещин
на единицу длины обнажения, горной выработки, скважины);
· распределенные по площади
(количество, размеры и раскрытость трещин на единицу площади);
· объемные (количество, площадь стенок
и объем трещин на единицу объема породы)
Таблица 1.2. Классификация пород по трещиноватости
Категория пород по
трещиноватости
|
Степень трещиноватости
(блочности) массива
|
Среднее расстояние между
трещинами, м
|
Цельная трещиноватость, м-1
|
I
|
Чрезвычайно трещиноватые
(мелкоблочные)
|
До 0,1
|
Более 10
|
II
|
Сильнотрещиноватые
(среднеблочные)
|
0,1-0,5
|
10-2
|
III
|
Среднетрещиноватые
(крупноблочные)
|
0,5-1
|
2-1
|
IV
|
Малотрещиноватые (весьма
крупноблочные)
|
1-1,5
|
1-0,65
|
V
|
Практически монолитные
|
Свыше 1,5
|
До 0,65
|
ствол буровой взрывчатый погрузка
Падение пласта - наибольший наклон пласта (слоя, жилы и др.),
определяемый относительно горизонтальной плоскости (угол падения) и меридиана
местности (азимут падения). Вместе с простиранием пласта составляет элементы
залегания геологических тел и структурных поверхностей
Шкала Протодьяконова - шкала коэффициента крепости горной породы.
Разработана в начале XX в. Протодьяконовым М.М. Является одной из первых
классификаций пород. Основывается на измерении трудоемкости их разрушения при
добывании.
. ВЫБОР ФОРМЫ
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ
2.1 Выбор формы поперечного сечения
На основании исходных данных (крепость породы, глубина разработки, и
т.д.) выбрали круглую форму выработки.
Расчет будет производиться исходя из выбранного оборудования, которое
будет применяться при эксплуатации данной выработки.
2.2 Выбор вагонеток
Для выбора вагонеток воспользуемся таблицей 2.1. Выбор электровозов и
вагонеток.
Таблица 2.1. Выбор электровозов и вагонеток
Производственная мощность
рудника Агод ,
тыс. т/год
|
Сцепной вес электровозов, т
|
Ёмкость вагонеток, м3
|
Ширина колеи, мм
|
До 100
|
3
|
1,0
|
600
|
100-300
|
7
|
1,2; 1,3
|
600
|
300-600
|
10
|
2,2; 2,5
|
600; 750
|
600-1000
|
10; 14
|
2,2; 4,0
|
750; 900
|
> 1000
|
14; 20
|
4,0
|
900
|
По данной таблице выбрали вагонетки типа ВГ - 5,5 (2,2).
Вагонетки шахтные грузовые с глухим неопрокидным кузовом типа ВГ могут
применяться на всех предприятиях горнодобывающей промышленности для
транспортирования полезных ископаемых с насыпной плотностью не более 2,5 т/м3
по горизонтальным подземным выработкам и на промплощадках. Радиус закругления
рельсовых путей не менее 15 м (для вагонеток ВГ 1,3 и ВГ 5,5 (2,2) - не менее
12 м). Разгрузка вагонеток осуществляется круговыми опрокидывателями без
расцепления состава. У всех типоразмеров вагонеток увеличен срок эксплуатации
колесных пар за счет того, что расточка отверстий под роликоподшипники
выполняется с одной установки (отклонения от соосности не превышают 0,02 мм),
что исключает биение колес, а глубина прокаливания обода колес достигает 8 мм. Вагонетки
ВГ 5,5 (2,2) и ВГ 4,5А состоят из кузова, рамы, колесных пар и буферных
устройств со звеньевой сцепкой. По требованию заказчика вагонетки могут
оборудоваться автосцепками. Прямоугольный кузов вагонеток сварен из
низколегированной листовой
стали и обвязочных угольников. Рама вагонеток служит для крепления на ней
кузова, резиновых амортизаторов, колесных пар и буферно-сцепных устройств. Срок
службы всех типоразмеров вагонеток - 6,5 лет.
Технические характеристики:
· Геометрическая емкость кузова, м3, не более
2,2+0,1
· Грузоподъемность 5,5тонн
· Колея 600; 750 мм
· Диаметр колеса по ободу катания 400 мм
· Тип сцепки - звеньевая вращающаяся
· Высота оси сцепки от уровня головки рельса 365 мм
· Жесткая база (расстояние между осями колесных пар) 1000 мм
· Габаритные размеры, мм, не более:
- длина по буферам 2775 мм
- длина по автосцепкам 2925 мм
- ширина 1200 мм
- высота от уровня головки рельса 1300 мм
· Масса загружаемых кусков не более 150 кг
· Масса вагонетки 1850 кг
2.3 Выбор электровоза
По сцепному весу электровоза (таблица 2.1) выбираем электровоз К14М
Электровоз контактный рудничный «К14М» предназначен для транспортирования
составов по подземным выработкам шахт и рудников с уклоном до 0,005 и радиусами
закругления рельсовых путей не менее 18 метров, в которых действующими
правилами безопасности разрешена эксплуатация контактных электровозов.
Техническая характеристика электровоза К14М
· Ширина колеи 900 мм
· Высота по кабине 1650 мм
· Ширина по раме 1350 мм
· Длина по раме (буферам), 4700 (5100) мм
· Жесткая база 1700 мм
· Клиренс 90 мм
· Диаметр по круга катания 680 мм
· Напряжение питающей сети 250В
· Суммарная мощность электродвигателей в часовом режиме 90 кВт
· Скорость в часовом режиме 10,8 км/час
· Сила тяги в часовом режиме 25 кН
· Масса электровоза 14,0 т
2.4 Выбор клети
В стволе будет использоваться клеть L=4,5м с противовесом. Клеть имеет
грузоподъемность равную 10т. D = 6,5 м, где D - диаметр ствола в свету.
2.5 Расчет площади поперечного сечения ствола в свету
Находим сечение ствола в свету по формуле:
Sсв,
где π=3,14, D-диаметр в свету, м.
3. ВЫБОР И
РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТКИ
3.1 Способы проходки стволов
При совмещённой схеме (самая рациональная схема) крепь возводят почти до
самого забоя сразу за погрузкой породы на величину ухода забоя за цикл (2-5 м),
скорость проходки с использованием щита-оболочки в среднеустойчивых породах
80-100 пм/мес. Если породы недостаточно устойчивы, тогда до возведения постоянной
крепи ствол укрепляют временной крепью, например, из металлических колец,
состоящих из 4-8 отдельных сегментов.
3.2 Выбор крепи
В стволах круглой формы поперечного сечения при значительной толщине
горного давления и при условии равномерного его распределения по периметру
сечения возводят каменную крепь.
Конструкция крепи представляет собой сплошную оболочку ограждающие
породные стенки ствола от обрушения. Контур крепи соответствует форме
поперечного сечения ствола. В зависимости от применяемого вида камня различают
бетонитовую и кирпичную крепь. Толщина крепи применяется в зависимости от
горного давления и прочности кладки. Толщина бетонитовой крепи 20-40 см,
толщина бетонной забутовки 15-20 см. Бетониты укладывают на цементном растворе
горизонтальными рядами с перевязкой вертикальных швов. Пустоты за крепью
заполняют бетоном, который связывает камни с боковыми породами.
3.3 Расчет диаметра и сечения ствола вчерне
Полная толщина крепи Bкр равна 35 см, она получилась из суммы
ширины бетонной забутовки и ширины самой крепи. Далее рассчитываем по формуле
диаметр поперечного сечения вчернее:
,
где Dсв - диаметр ствола в свету;
Bкр - ширина крепи.
Далее находим сечение ствола вчернее по следующей формуле:
где π=3,14, Dвч - диаметр ствола вчерне.
4. ВЗРЫВНАЯ
ОТБОЙКА
4.1 Выбор бурового оборудования
Исходя из условий применения и исходных данных выбираем проходческий
комплекс КС - 7, ниже приведены его технические характеристики:
· Диаметр ствола в свету: 4,5 - 8 м
· Глубина ствола: до 300 метров
· Бурильная установка, перфоратор: БУКС-1м
· Число установок: 1
· Погрузочная машина: «Погрузчик»
· Вместимость бадьи: 2 - 2,5 - 3 м3
· Схема проходки ствола: Совмещенная
· Вождение грейфера: Механизированное
· Емкость грейфера: 0,4 м3
Техническая характеристика грейферов:
· Емкость: 0,4 м3
· Число лопастей: 6
· Машинная производительность на погрузке разрушенной породы:
40м3/ч
Машины стволовые погрузочные предназначены для механизации процесса
погрузки взорванной породы в подъемные сосуды при проходке вертикальных стволов
шахт.
Погрузочная машина "Погрузчик". Разработана институтом
ЦНИИПодземмаш и предназначена для погрузки взорванной породы в бадьи при
проходке и углубке стволов диаметром 4,5 - 8 м и глубиной до 300 м. Машина
перемещается в вертикальной плоскости для подготовки к операции погрузки или
подъема ее перед взрывными работами лебедкой на канате. При погрузке
фиксируется к опалубке или крепи ствола специальными конструктивно
предусмотренными фиксаторами.
Машины используются в сочетании с различными комплексами проходческого
оборудования, применяемыми в угольной, горнорудной и сланцевой промышленности
при проходке стволов буровзрывным способом. По желанию заказчика они
комплектуются навесной бурильной установкой БУКС-1У5, позволяющей
механизировать такую трудоемкую операцию технологического цикла проходки, как
бурение шпуров. Имеется также возможность оснащения машин гидроприводом.
Глубина стволов, проходимых машинами, не ограничена, так как они
подвешиваются непосредственно к проходческому полку.
Машины рассчитаны на широкое применение в шахтном строительстве как
средство повышения средних темпов проходки до 100-120 м в месяц.
Монтаж одногрейферной машины выполняется за 15-20 ч, демонтаж за 8-10 ч.
Погрузочные машины можно эффективно использовать при различных способах
проходки, но основным является совмещенный способ проходки с крепью из
монолитного бетона, возводимой из забоя ствола. Возможно также применение
параллельного способа проходки в крепких породах средней крепости. В этом
случае постоянное крепление возводится с проходческого полка из монолитного
бетона.
Характеристика проходческих полков:
· Площадь сечения ствола: 33,2 м2
· Диаметр ствола: 6,5 м
· Диаметр полка: 6,26 м
· Число этажей: 3
· Вместимость бадьи: 2 м3
· Масса: 33 т
Характеристика бурильной установки БУКС-1М:
Диаметр ствола, м
|
5,5-9
|
Диаметр шпуров, мм
|
52 (42)
|
Глубина бурения, м
|
4,2-4,5
|
Число бурильных головок
|
4
|
Бурильная головка
|
БГА-1М
|
Скорость бурения в гранитах
f=10-12, м/мин
|
0.8
|
Расход сжатого воздуха, м3/мин
|
36
|
Расстояние между шпурами,
мм
|
800
|
Угол наклона бурильных
головок, град.
|
10
|
Размеры в транспортном
положении, м: - длина - диаметр окружности
|
10,3 1,54
|
Количество бурильщиков
|
3
|
Масса, т
|
10,2
|
4.2 Выбор взрывчатых веществ
Все промышленные ВВ делятся по степени предохранения от опасных газов или
пыли на 7 классов, но широко используются лишь первые 6 классов.
Выбор взрывчатых веществ осуществляется по крепости породы.
Так как выработка не опасна по газу и пыли, мы выбираем
непредохранительные ВВ класса II.
Наименование ВВ
|
Крепость f
|
Обводнённость
|
Заряжание
|
Аммонал 200
|
6-8
|
Любая
|
ручное
|
Аммонал-200- мелкий однородный порошок серо-стального цвета. Малосыпучий,
водоустойчив, стабилен при хранении.
Состав: селитра аммиачная марки ЖВ - 80,5 %, тротил - 15 %, пудра
алюминиевая - 4,5 %. Выпускался в патронах. Работоспособность - не менее 400
см3, бризантность - 16 мм.
Рекомендации по применению
ВВ
· Коэффициент крепости пород 6-8
· Работоспособность рекомендуемого ВВ, 320-400 см3
4.3 Выбор средств взрывания
Для инициирования заряда применяют капсюли-детонаторы или
электродетонаторы мгновенного, короткозамедленного (25, 50, 75, 100, 150, 250
мс) действия и детонирующий шнур ДШ-А, ДШ-В и ДШЭ-12 (диаметр 5-6 мм, скорость
детонации не менее 6,5 км/с). При короткозамедленном взрывании каждый
последующий взрыв изменяет направление своего действия с учетом образованной предыдущим
взрывом обнаженной поверхности. Замедленное взрывание широко используется при
горнопроходческих работах с врубовыми шпурами. Управляя замедлением можно
улучшить дробление при соударении кусков породы, создать в массиве направленное
действие сейсмоволн, разгрузить массив.
В неопасных по пыли и газам забоях применяют непредохранительные
электродетонаторы: мгновенного действия ЭД-8-Э, ЭД-8-Ж, ЭД-1-8-Т и
короткозамедленного действия ЭД-КЗ, ЭД-3-Н и ЭД-ЗД.
В работу выбран:
· Детонирующий шнур - ДШ-А
· Электродетонатор - ЭД-КЗ
4.4 Заряжание взрывчатых веществ
Технология заряжания патронов: патрон-боевик вводят в шпур первым (забой
шпура) - обычно применяется в газообильных шахтах - или последним (устье шпура)
и той стороной, с которой не находится детонатор; последним в шпур вводится
забойка из бурового шлама или глины. Обычно используются гранулированные ВВ,
которые можно заряжать пневмозарядчиками в шпуры d>34 мм. Ручное заряжание
патронированными ВВ применяется в шпурах d=28-40 мм (диаметр патронов dп=31-32
мм, длина 200 мм, масса патрона 216 - 279г, плотность патронирования Δ=1150
кг/м3).
4.5 Выбор зарядной машины
Так как для БВР выбран Аммонал 200, имеющий ручное заряжание, то машина
для заряжания не понадобится, так как ручное заряжание объясняется зарядом
патронов в ручную.
4.6 Расчет параметров БВР
Диаметр шпура берем 38 мм, на 7 мм больше диаметра патрона.
Удельный расход ВВ
где е - коэффициент работоспособности, е = 450 / Р;
Р - работоспособность выбранного ВВ, см3;- коэффициент,
учитывающий диаметр патрона выбранного ВВ;
=32/dп;
dп= 32 мм - диаметр патрона выбранного
ВВ.
кг
Удельное число шпуров на 1м2 площади забоя ствола
,
где К - коэффициент,
учитывающий крепость пород: при f=3÷6 K=1÷1,1
, при f=7÷10
K=1,1÷2;ш - диаметр шпура, м.
Глубина шпуров
где υм-заданная
месячная скорость проходки, обычно υм =40÷50, м/мес;
Тц-
продолжительность проходческого цикла (бурение, заряжание, взрывание,
проветривание, погрузка, крепление), ч;
η
- коэффициент использования длины шпуров
(КИШ), η=0,8÷0,95;
m - число рабочих дней в
месяце;- число рабочих смен в сутки;см- продолжительность смены, ч;г-
коэффициент готовности технологической схемы (оборудования), Kг=0,7÷0,8.
Глубина врубовых шпуров
Соотношение массы зарядов в
пропорциях
· Врубовые
· Отбойные
· Окунтуривающие
где q - расчетный удельный расход ВВ, кг
Расход ВВ на одно взрывание
где А - расход ВВ на одно взрывание, кг;
q -
удельный расход ВВ;
Vзах
объем ВВ на
зарядку шпуров;
Lшп - длина шпуров;
ŋ - КИШ = 0.8÷0.9;
Sвч - площадь сечения вчерне.
Число шпуров в стволе
Выбор вруба
Конический вруб образуется шпурами (5-10 шт.) по окружности диаметром 1,5÷2
м, навстречу друг другу
и наклонно к плоскости забоя ствола (с перебуром на 0,4-0,5 м), при этом в
центре окружности располагается короткий вертикальный шпур длиной 0,7÷1
м.
Число окружностей отбойных шпуров (nо), расстояние между шпурами в каждой окружности (а)
где Dвч и Sвч- диаметр и площадь ствола вчерне, м
и м2;
Dвр- диаметр окружности врубовых
конических шпуров, м;
С - расстояние оконтуривающих шпуров от стенок забоя, обычно С=0,15÷0,3 м;
nу - удельное число шпуров на 1 м2 площади
забоя ствола.
Число окружностей на выработку всего 4:
· Оконтуривающая окружность
· 1 отбойная окружность
· 2 отбойная окружность
· Коническая врубовая окружность
При проходке стволов круглой формы шпуры распологаются по 3 - 4 - 5
концентрическим окружностям, описанным из центра ствола.
Диаметр этих окружностей при патронах ВВ диаметром 32-37 мм применяют:
При 4 окружностях: 0,36; 0,54; 0,7 и 0,93 * Dвч , где Dвч - диаметр сечения ствола вчернее.
Соотношение количества шпуров на окружность:
: 2 : 3 : 5 = 6 врубовые - 12 отбойные - 18 отбойные - 25 оконтуривающие.
Интервал замедления:
Обычно интервал замедления между сериями взрывов составляет τ=20 -25 мс, но может быть и больше.
5. ВЫБОР
СХЕМЫ И РАСЧЕТ ПРОВЕТРИВАНИЯ
5.1 Количество воздуха подавляемого стволом для проветривания
Где Q - кол-во воздуха подавляемого
стволом для проветривания;
t =
время проветривания (30 мин = 1800сек);
А - расход ВВ на одно взрывание, кг;
Sвч - площадь сечения ствола вчерне;
L -
глубина ствола;
Кобв = 0,6- коэффициент обводненности;
Кут.тр = 1,2- коэффициент утечек трения
5.2 Выбор вентилятора
Вентилятор представляет собой механическое устройство, предназначенное
для перемещения воздуха по воздуховодам систем вентиляции. Прибор осуществляет
прямую подачу воздуха в помещение, а, при необходимости, отсос воздуха из
помещения, создавая необходимый для этого перепад давления.
В зависимости конструкции прибора и принципов его работы различают:
центробежный вентилятор (радиальный вентилятор), осевой и диаметральный.
Данный
вид вентилятора (рисунок 5.1.) имеет вращающийся (ротор
<#"879574.files/image035.gif">
Рисунок
5.1. Конструкция центробежного вентилятора
Технические
характеристики приведены в таблице 5.1.
Таблица
5.1.Технические характеристики вентиляторов
Условное обозначение
|
Типоразмер двигателя
|
Мощность установочная
Nу,кВт
|
Частота вращения вала
N,об/мин.
|
Производительность Q, м3/час
|
Давление полное Pv,Па
|
Масса без двигателя не
более, кг
|
Виброизоляторы
|
ВЦ 5-35-3,55
|
АИР71А2
|
0,75
|
3000
|
800
|
1650
|
54
|
ДО40
|
6
|
|
АИР71В2
|
1,1
|
3000
|
1000
|
2000
|
56
|
ДО40
|
6
|
ВЦ 5-35-4
|
АИР80В2
|
2,2
|
3000
|
1800
|
2600
|
86
|
ДО40
|
6
|
ВЦ 5-35-8
|
АИРМ132М4
|
11,0
|
1500
|
8100
|
3030
|
385
|
ДО42
|
6
|
ВЦ 5-35-8,5
|
АИРМ132М4
|
11,0
|
1500
|
7900
|
3340
|
385
|
ДО42
|
6
|
ВЦ 5-45-4,25
|
АИР100S2
|
4,0
|
3000
|
3100
|
2920
|
125
|
ДО41
|
6
|
ВЦ 5-45-8
|
АИРМ132М4
|
11,0
|
1500
|
9100
|
2600
|
310
|
ДО42
|
6
|
ВЦ 5-45-8,5
|
АИР160S4
|
15,0
|
1500
|
10200
|
2760
|
390
|
ДО42
|
6
|
ВЦ 5-50-8
|
АИР160S4
|
15,0
|
1500
|
16200
|
2460
|
390
|
ДО42
|
8
|
|
АИР160М4
|
18,5
|
1500
|
18300
|
2800
|
420
|
ДО42
|
8
|
ВЦ 5-50-9
|
АИР180М4
|
30,0
|
1500
|
23200
|
3160
|
590
|
ДО42
|
8
|
Производительность -
Выбираем два вентилятора ВЦ 5-50-8 типа АИР160М4, так как он подходит по
условиям.
. ВЫБОР
ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОГРЗКИ И ДОСТАВКИ
6.1 Цикличность работ связанных с погрузкой и доставкой
Погрузка и доставка в вертикальных стволах осуществляется с помощью
проходческой бадьи. В не глубоких стволах процесс погрузки и доставки
осуществляется по следующей цикличности:
· Грейфер захватывает отбитую породу и погружает на бадью.
· Бадья с породой поднимается вверх
· Производит выгрузку, образуя отвал на поверхности (или сразу
опракидывает в скип, если он предусмотрен)
· Далее есть разные варианты откатки отвала: Самосвал,
электровозная откатка.
6.2 Выбор проходческой бадьи
Таблица 6.1. Выбор бадьи
Основная характеристика
|
Обычная
|
Самоопрокидывающаяся
|
|
|
БПС
|
БПСМ
|
|
БП-0.75
|
БП-1.0
|
БП-1.5
|
БП-2.0
|
БПС-1
|
БПС-1.5
|
БПС-2
|
БПС2.5
|
БПС-3
|
БПС-5.5
|
БПС-6.5
|
БПСМ-0.75
|
БПСМ-1
|
БПСМ-1.5
|
БПСМ-2.0
|
БПСМ-3
|
БПСМ-4.5
|
БПСМ-5
|
Вместимость, м3
|
0,75
|
1,0
|
1,0
|
2,0
|
1,0
|
1,5
|
2,0
|
2,5
|
3,0
|
5,5
|
6,5
|
0,75
|
1,0
|
1,5
|
2,0
|
3,0
|
4,5
|
5,0
|
Грузоподъемность, т
|
1,5
|
2,0
|
3,0
|
4,0
|
2,0
|
3,0
|
4,0
|
5,0
|
6,0
|
11,0
|
12,0
|
1,5
|
2,0
|
3,0
|
4,0
|
6,0
|
9,0
|
10,0
|
Основные размеры, мм
Диаметр корпуса, D
|
942
|
1150
|
1300
|
1436
|
1150
|
1290
|
1430
|
1600
|
1600
|
2050
|
2050
|
950
|
1150
|
1300
|
1400
|
1620
|
2050
|
2050
|
Высота корпуса, H
|
1170
|
1100
|
1250
|
1350
|
1100
|
1250
|
1350
|
1400
|
1600
|
1880
|
2200
|
1225
|
1140
|
1320
|
1475
|
1600
|
2108
|
1710
|
Высота габаритная Н1
|
1920
|
1965
|
2125
|
2400
|
1965
|
2125
|
2400
|
2530
|
3730
|
3885
|
4205
|
1459
|
1365
|
2560
|
1715
|
1880
|
2315
|
1935
|
Диаметр душки, d
|
50
|
55
|
60
|
70
|
55
|
60
|
70
|
70
|
70
|
80
|
80
|
55
|
60
|
70
|
70
|
70
|
70
|
80
|
Толщина стенки корпуса
|
6
|
6
|
8
|
8
|
6
|
8
|
8
|
8
|
8
|
10
|
10
|
6
|
6
|
8
|
8
|
8
|
8
|
6
|
Вес, кг
|
280
|
350
|
540
|
665
|
370
|
605
|
730
|
880
|
940
|
1690
|
1950
|
320
|
390
|
580
|
750
|
1095
|
1680
|
1800
|
Выбор проходческой бадьи производится из выбранной опалубки.
Опалубка служит для защиты находящихся в забое ствола людей и для
размещения съёмного оборудования.
Характеристика проходческих полков
Площадь сечения ствола, м2
|
9,6
|
12,6
|
15,9
|
19,6
|
28,3
|
33,2
|
38,5
|
44,2
|
50,2
|
56,7
|
Диаметр ствола, м
|
3,5
|
4
|
4,5
|
5
|
6
|
6,5
|
7
|
7,5
|
8
|
8,5
|
Диаметр полка, м
|
3,26
|
3,76
|
4,26
|
4,76
|
5,76
|
6,26
|
6,76
|
7,26
|
7,76
|
8,26
|
Число этажей
|
1
|
1
|
2
|
2
|
3
|
3
|
2
|
2
|
2
|
2
|
Вместимость бадьи, м3
|
0,75
|
0,75
|
1
|
1,5
|
2
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6,5
|
2,6
|
3,4
|
5,5
|
7,3
|
32
|
33
|
40
|
41
|
42
|
43
|
Площадь сечения ствола равен 33,17 м2, вместительность бадьи
равен 2 м3, выбираем бадью из таблицы
6.3 Выбор бадьи
Выбираем бадью БПС-2
Характеристики бадьи БПС-2:
· Вместимость - 2,0 м3
· Грузоподъемность - 4,0 т
Основные размеры, мм:
· диаметр корпуса, D -1430
· высота корпуса, Н - 1350
· высота габаритная, Н1 -2400
· диаметр душки, d - 70
· Толщина стенки корпуса, δ - 8
· Вес - 730 кг
7. РАСЧЁТ
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПРОХОДЧЕСКОГО ЦИКЛА
7.1 Время бурения шпуров
где ΣLшп - суммарная длина шпуров, м;- норма
выработки на бурение 10 м, чел-час/10 м;перф - количество одновременно работающих бурильных
установок в забое.
м
7.2 Время на заряжание и взрывание
где ΣQвв - суммарный вес зарядов ВВ, кг;-
норма времени на заряжание, например, зарядчиком Курама-8 N=5 кг/мин=300
кг/час;- коэффициент ис-пользования зарядчика, обычно k=0,2.
ΣQвв = 5*1,77+25*1,77+25*1,65=94,35 кг
7.3 Время на погрузку пород пневмопогрузчиками в бадью
где Vц- объём отбитой породы за цикл, м3;- норма
времени на погрузку породы, чел-ч/м3 ;- число пневмопогрузчиков, обычно n=1;
Кр -
коэффициент разрыхления, обычно 1,2-1,3;
Кнап - коэффициент
наполнения, обычно 0,8.
7.4 Время на подъем и разгрузку бадьи
где L - высота подъёма (равна высоте ствола), м;б - вместимость бадьи, м3;з - коэффициент заполнения
бадьи, обычно kз =0,85;и - коэффициент использования,
обычно kи=0,2;
υ - средняя скорость подъёма-опускания
бадьи, пусть υ=5 м/с = 18000 м/ч.
7.5 Время на крепление выработки монолитным бетоном
7.6 Суммарные трудовые затраты
7.7 Комплексная норма выработки
7.8 Скорость подвигания забоя за сутки
8.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Категория шахт
|
Не опасна по газу и пыли
|
Площадь сечения выработки
|
33,17 м2
|
Коэффициент крепости
породим (по Протодьяконову)
|
6-8
|
Число бурильных установок с
бурильными машинами
|
1
|
Диаметр коронки
|
40
|
Число шпуров на цикл, в том
числе заряжания
|
61
|
Глубина шпура, м
|
2,67
|
Длина шпуров на цикл, м
|
251
|
Коэффициент использования
шпура
|
0,9
|
Расход ВВ на цикл, кг
|
173
|
Расход электродетонаторов:
За цикл На 1 м выработки
|
61
|
Тип электродетонаторов
|
ЭД-КЗ
|
Подвигания забоя за цикл, м
|
|
Выход породы за цикл (в
массиве), т
|
|
Число взрывных приборов
|
1
|
. ОРГАНИЗАЦИЯ
РАБОТ
Проходческий цикл, включает в себя основные операции:
· Приведение забоя в безопасное состояние
· Уборка горной массы, зачистка забоя
· Бурение забоя
· Крепления забоя
· Заряжание и взрывание забоя
· Проветривание забоя
По окончанию взрывных работ, после проветривания забоя, горный мастер
после проверки состава атмосферы газоанализатором ГХ-4(ПГА 200), разрешает
ведение работ в забое.
Взрывник и лицо, ответственное за проведение взрывных работ, проверяют
визуально подходы к забою и сам забой. Проходчики орошают отбитую горную массу,
борта и кровлю, приводят горную выработку в безопасное состояние, производят
оборку кровли, бортов выработки, груди забоя (общее направление обезопашивания
от устья выработки к забою). Проверяется цельность вентиляционного состава,
исправность магистралей воды и сжатого воздуха; замеченные неисправности
устраняются. В прострелы и «стаканы» забивают деревянные пробки во избежание
забуривания в шпуры с ВВ.
10.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнение курсового проекта по дисциплине «Горное
дело» служит завершающим этапом в изучении данной дисциплины.
Для выполнения курсового проекта, я собрала подходящий материал по
заданной теме, отсортировала и логически систематизировала собранный материал,
написала понятный текст и, произвела расчет, основываясь на свои исходные
данные, с соблюдением общих принятых правил и стандартов оформления. Также
расширила полученные знания.
Исходя, из расчетов я получила:
На основании исходных данных (крепость породы, глубина разработки, и
т.д.) выбрали круглую форму выработки.
Расчет будет производиться исходя из выбранного оборудования, которое
будет применяться при эксплуатации данной выработки:
Вагонетки типа ВГ - 5,5 (2,2);
Электровоз контактный рудничный «К14М»;
В стволе будет использоваться клеть L=4,5м с противовесом;
Площадь сечения в свету и вчерне:
Sсв=33,17 м2 и .
В стволах круглой формы поперечного сечения при значительной толщине
горного давления и при условии равномерного его распределения по периметру
сечения возводят каменную крепь.
Для взрывной отбойки применяем:
Проходческий комплекс КС - 7;
Бурильная установка БУКС-1М;
Взрывчатых вещество «Аммонал-200»;
Детонирующий шнур - ДШ-А;
Электродетонатор - ЭД-КЗ;
При проходке стволов круглой формы шпуры распологаются по 3 - 4 - 5
концентрическим окружностям, описанным из центра ствола.
Соотношение количества шпуров на окружность:
: 2 : 3: 5 = 6 врубовые - 12 отбойные - 18 отбойные - 25 оконтуривающие.
Для проветривания выбрали два вентилятора ВЦ 5-50-8 типа АИР160М4
производительностью 18300 м3/ч;
Оборудование для погрузки и доставке бадья БПС-2.
11. СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
· Баклашов
- Механика горных пород
· Докукин
О.С. Строительство стволов шахт и рудников. 2011г
· Дроздова
Л.Г. Стационарные машины и установки
· Кантович.-
Горные машины и установки
· Максимов
А.П.- Горное давление и крепь выработок
· Таранов
П.Я.-Буровзрывные работы. Москва, Недра-2014г
· Шехурдин
В.К. Горное дело.- М.: Недра, 2009
Интернет
сайты о горной промышленности и горной металлургии:
<http://www.mining-media.ru/>
- Журнал "Горная Промышленность" <http://www.mining-media.ru/>
<http://www.miningexpo.ru/>
- Главный горнопромышленный портал России.