Курсовая работа
На тему: «Проведение горизонтальной горно-геологической выработки»
Содержание
Глава 1. Определение параметра устойчивости горной выработки. Выбор крепей
Глава 2. Выбор формы и определение размера поперечного сечения выработки
2.1 Выбор формы поперечного сечения выработки
2.2 Определение размеров поперечного сечения выработки
2.2.1 Габариты транспортных средств
2.2.2 Число и тип рельсовых путей
2.2.3 Определение размеров поперечного сечения выработки
Глава 3. Разработка паспорта буровзрывных работ
3.1 Выбор ВВ
3.2 Определение глубины шпуров
3.3 Определение удельного расхода ВВ
3.4 Определение расхода ВВ на один цикл
3.5 Определение количества шпуров
3.6 Схема расположения шпуров.
3.7 Выбор бурового оборудования
3.8 Средства взрывания
3.9 Заряжание
3.10 Определение суммарной длины шпуров на забой
Глава 4. Расчет проветривания выработки
4.1 Выбор схемы проветривания
4.2 Определение количества воздуха для проветривания
4.2.1 Определение количества воздуха по фактору взрывных работ
4.2.2 Расчет количества воздуха по пылевому фактору
4.2.3 Расчет количества воздуха по максимальному количеству людей, находящихся в забое
4.3 Оборудование для проветривания
4.3.1 Выбор типа труб
4.3.2 Определение диаметра трубопровода
4.3.3 Выбор вентилятора
Глава 5. Уборка горной породы
5.1 Выбор оборудования для уборки
5.2 Расчет технической производительности погрузочной машины
5.3 Время уборки взорванной породы
5.4 Эксплутационная производительность
5.5. Обмен вагонеток
Глава 6. Проектирование цикличной производительности труда
6.1 Бурение шпуров
6.2 Заряжание шпуров
6.3 Взрывание и проветривание
6.4 Приведение забоя в безопасное состояние
6.5 Уборка горной породы
6.6 Вспомогательные работы
6.6.1 Устройство водоотливных каналов
6.6.2 Настил временного пути
6.6.3 Наращивание вентиляционной трубы
6.7 Составление графика организации работ
Глава 7. Технико-экономические показатели
7.1 Трудоёмкость по квалификациям за цикл
7.2 Производительность труда
7.3 Производительность труда рабочего
7.4 Скорость проведения выработки
7.4.1 Скорость проведения выработки за сутки
7.4.2 Скорость проведения выработки в месяц
7.4.3 Продолжительность сооружения выработки
7.4.4 Технико-экономический показатель
Глава 1. Определение параметра устойчивости горной выработки
Выбор крепей.
Согласно СНиП ІІ-94-80 предварительный выбор крепи производится по безразмерному показателю Пу . Для рудников цветной металлургии
Пу
= 
, (1)
где γ - объемный вес горной породы, кН/м3 ;
Н - глубина залегания выработки, м;
σдл -длительная прочность на сжатие, кПа.
σдл = R сж . Кс . ξ , (2)
где R сж - предел прочности образца горной породы на сжатие, кПа;
Кс - коэффициент структурного ослабления породы;
ξ- коэффициент длительной прочности породы.
R сж =100. f , (3)
где 100- временное сопротивление на сжатие эталонной породы, кгс/см2 ; f - коэффициент крепости породы по профессору М. Н. Протодъяконову.
R сж =100 кгс/см2. f = 107 Па. f =104. 4= 4. 104 кПа;
σдл = R сж . Кс . ξ=9. 104. 0,8. 0,8= 5,76. 104 кПа;
Пу
= =
=0,11
Пу =0,11
В таблице І приведены рекомендации по выбору крепи в зависимости от величины Пу .
Таблица І
| Пу |
Вид крепи |
| <0,1 |
Без крепи или набрызгбетон, толщиной 3-5 см, если породы склонны к выветриванию. |
| 0,1-0,3 |
Анкерная крепь или комбинированная(анкеры и набрызгбетон) . |
| >0,3 |
Деревянная или металлическая инвентарная крепь. |
Так как Пу =0,11 проводим выработку с установкой анкерной крепи.
Глава 2. Выбор формы и определение размера поперечного сечения выработки
2.1 Выбор формы поперечного сечения выработки
Форма поперечного сечения выработки определяется материалом крепи. Так как в данной работе выработка проводится без крепи, придаем сводчатую форму её поперечному сечению.
2.2 Определение размеров поперечного сечения выработки
Размеры поперечного сечения выработки зависят от:
габаритов транспортных средств;
количества рельсовых путей;
допустимых зазоров;
количества проходящего по выработке воздуха.
2.2.1 Габариты транспортных средств
Таблица II
| Транспортное средство |
Габаритные размеры |
Ширина колеи, мм |
Масса, кг |
Вместимость кузова, м3 |
||
| Длина, мм |
Ширина, мм |
Высота, мм |
||||
| Вагонетка ВГ-2,0 |
2500 |
1240 |
1300 |
900 |
1000 |
2,0 |
| Контактный электровоз КТ - 14 |
5200 |
1350 |
1650 |
900 |
14000 |
– |
2.2.2 Число и тип рельсовых путей
В данной работе принимается выработка с одним рельсовым путем. Тип рельсового пути принимается в зависимости от ёмкости вагонетки. В проекте принимаем тип рельсов Р 33(ёмкость вагонетки 2,0).По принятому типу рельсов принимаются шпалы брусковые и определяются размеры строения рельсового пути.
Таблица III
Характеристики рельсов Р 33.
| масса, кг |
высота, мм |
ширина подошвы, мм |
ширина головки, мм |
| 33 |
128 |
110 |
60 |
Таблица IV
Характеристики шпал брусковых.
| толщина шпал, см |
ширина, см |
длина шпалы, мм |
|
| по верхней постели |
по нижней постели |
||
| 14 |
13,8 |
22,5 |
1600 |
Таблица V
Размеры строения рельсового пути.
| полная высота строения пути (от почвы выработки до уровня головки рельса), мм |
390 |
| толщина балластного слоя, мм |
200 |
| расстояние от балластного слоя до уровня головки рельса, мм |
190 |
| высота рельса, мм |
128 |
2.2.3 Определение размеров поперечного сечения выработки
Определение ширины выработки на уровне транспортного средства в свету.
B = m + A + n , (4)
где m -зазор между стенкой выработки и транспортным средством (принимается согласно «Инструкции по безопасному применению самоходного оборудования в подземных рудниках»),
m =0,25м ; n - зазор для прохода людей,
n =0,8м ; A -ширина транспортного средства (принимаем по контактному электровозу 4 КР I),
A =1,35м. B = m + A + n =0,25+0,8+1,35=2,4м
Определение высоты прямолинейной части стенки выработки в свету.
, (5)
где hл -высота человека, м.
=2+0,2=2,2м
.
Определение радиуса осевой дуги свода.
R =0,692. B , (6)
где 
-ширины выработки на уровне транспортного средства в свету, м.
R =0,692. B =0,692. 2,4=1,7м (f≤12).
Определение высоты свода.
h
0
=
, (7)
где- ширины выработки на уровне транспортного средства в свету, м.
h
0
==
=0,8м.
Определение радиуса боковой дуги свода.
r =0,262. В , (8)
где - ширина выработки на уровне транспортного средства в свету, м.
r =0,262.
В=0,262. 2,4=0,6м .
Определение периметра выработки в свету.
, (9)
где 
-высоты прямолинейной части стенки выработки в свету, м;
- ширина выработки на уровне транспортного средства в свету, м.
=2.
2,2+2,33.
2,4=10м.
Определение поперечного сечения выработки в свету.
, (10)
где -высота прямолинейной части стенки выработки в свету, м;
- ширина выработки на уровне транспортного средства в свету, м.
=2,4(2,2+ 0,26.
2,4) =6,8м2
.
Определение площади поперечного сечения в черни (в проходке).
, (11)
где - ширина выработки на уровне транспортного средства в свету, м;
- высота прямолинейной части стенки выработки в черни, м,
, (12)
где 
- толщина балластного слоя, м;
=2,2+0,2=2,4м;
=2,4(2,4 +0,175.
2,4) =6,768м2
(в черни)=6,8м2
(в проходке).
Определение периметра в черни (в проходке).
, (13)
где 
- ширина выработки на уровне транспортного средства в черни, м,
;
- высота прямолинейной части стенки выработки в черни, м.
=2.
2,4+2,33.
2,4=10,392м (в черни)=10,4м (в проходке).
Глава 3.Разработка паспорта буровзрывных работ
3.1 Выбор взрывчатого вещества (ВВ)
Принимаем в работе в качестве ВВ аммонит 6 ЖВ. При выборе учитывается крепость горных пород, их газоносность и обводненность.
3.2 Определение глубины шпуров
Глубину шпура выбираем по СНиПу.
Таблица VI
| Коэффициент крепости пород |
Глубина шпуров (м) при площади поперечного сечения выработки, м2 . |
|
| до 12 |
более 12 |
|
| 1,5-3 |
3-2 |
3,5-2,5 |
| 4-6 |
2-1,5 |
2,5-2,2 |
| 7-20 |
1,8-1,2 |
2,2-1,5 |
Так как Sпрох =6,8м2 , f=4, то Lшпура =2 м.
3.3 Определение удельного расхода ВВ
Удельный расход ВВ в обычных условиях можно определить по эмпирическим формулам. Из эмпирических формул выводится формула М. М. Протодъяконова.
q
=1,1
e
, (14)
где е -коэффициент работоспособности ВВ,
е
= 
, (15)
где Р - работоспособность принятого ВВ,см3 .
Для аммонита 6 ЖВ Р=360-380 см3 .В работе принимаем Р=370 см3 .
е
= = 
=1,4,
q
=1,1е
= 1,1.
1,4
=1,2кг/м3
3.4 Определение расхода ВВ на один цикл
Q вв = q . V п = q . S прох . L шп , (16)
где V п –объем породы, взрываемой за один цикл,м3 .
Q вв = q . V п = q . S прох . L шп =1,2. 6,8 . 2=16,32 кг
3.5 Определение количества шпуров
N
=
, (17)
где d п - диаметр патрона, м;
Кз.шп - коэффициент заполнения шпура;
∆- плотность ВВ, кг/м3 , ∆=1000-1100 кг/м3 для аммонита 6 ЖВ.
Таблица VII
| Диаметр патрона ВВ, мм |
Коэффициент заполнения при крепости пород |
|
| f=2+9 |
f=10+20 |
|
| Горизонтальные и наклонные выработки |
||
| 36 |
0,5-0,6 |
0,6-0,65 |
Принимаем Кз.шп =0,5.
N= 
=
=16.
3.6 Схема расположения шпуров
Вид вруба-прямой призматический. Конструкция заряда - колонковый сосредоточенный. Инициирование - прямое. Количество шпуров: врубовых-4 штуки; отбойных-4 штуки; оконтуривающих-8 штук; общее количество шпуров-16 штук.
3.7 Выбор бурового оборудования
Для бурения шпуров в данной работе выбираем перфоратор ПВ-36В (ПР-20В).
Таблица VIII
Характеристики перфоратора ПВ-36В.
| коэффициент крепости пород |
4 |
| глубина шпуров, м |
2 |
| диаметр шпуров, мм |
32-40 |
| расход сжатого воздуха, м3 /мин |
2,7 |
| масса, кг |
24 |
| производительность перфоратора, м/смен |
56 |
3.8 Средства взрывания
В данной работе принимаем наиболее универсальный способ взрывания: электрический. Для осуществления Электрического взрывания необходимо: источник тока, детонаторы, провода и контрольно-измерительные приборы.
В качестве источника тока принимаем ПИВ-100М (источник тока со встроенным измерителем сопротивления электровзрывчатых цепей).
Таблица IX
Характеристики ПИВ-100М.
| напряжение на конденсаторе, В |
610/670 |
| ёмкость конденсатора, мкФ |
10 |
| максимальное сопротивление взрывной цепи при последовательном соединении ЭД, Ом |
320 |
| число одновременно взрываемых последовательно соединенных ЭД |
100 |
| масса, кг |
2,7 |
Детонаторы:
1 . ЭД-8-Э -электродетонатор мгновенного действия (предохранительный). Применяется для врубовых шпуров; количество-4 штуки.
Таблица X
Характеристики ЭД-8-Э.
| материал мостика |
нихром |
| диаметр мостика, мм |
0,03 |
| наружный диаметр электродетонатора, мм |
7,2 |
| длина электродетонатора, мм |
50-60 |
| сопротивление ЭД с медными выводными проводниками длиной 24м, Ом |
2,0-4,2 |
2. ЭД-КЗ-25 -электродетонатор короткозамедленного действия (предохранительный). Применяется для отбойных шпуров; количество-4 штуки.
Таблица XI
Характеристики ЭД-КЗ-25.
| материал мостика накаливания |
Нихром |
| диаметр мостика накаливания, мм |
0,03 |
| наружный диаметр, мм |
7,2 |
| длина электродетонатора, мм |
72 |
| время замедления, мс |
25 |
| время срабатывания, мс |
2-4,2 |
| импульс воспламенения, мс. А2 |
0,6-2,5 |
3. ЭД-ЗД-50 -электродетонатор замедленного действия (предохранительный). Применяется для оконтуривающих шпуров; количество-8 штук.
Таблица XII
Характеристики ЭД-ЗД-50.
| материал мостика накаливания |
Нихром |
| диаметр мостика накаливания, мм |
0,03 |
| наружный диаметр, мм |
7,2 |
| длина электродетонатора, мм |
72-90 |
| время замедления, мс |
50 |
| время срабатывания, мс |
до 12 |
| импульс воспламенения, мс. А2 |
0,6-3,0 |
Провода:
ЭВ -соединительный провод.
Таблица XIII
Характеристики ЭВ.
| длина, м |
80 |
| изоляция |
полихлорвиниловая |
| число жил |
1 |
| число проволок в жиле |
1 |
| площадь сечения жилы, мм2 |
0,2 |
| сопротивление 1км провода при +200 С, Ом |
100 |
| масса 1км провода, кг |
3,1 |
| сопротивление медного провода (при t=200 С), Ом/км |
87,5 |
ВМП - магистральный провод.
Таблица XIV
Характеристики ВМП.
| длина, км |
0,4 |
| Изоляция |
полихлорвиниловая |
| число жил |
1 |
| число проволок в жиле |
1 |
| площадь сечения жилы, мм2 |
0,5 |
| сопротивление 1км провода при +200 С, Ом |
25 |
| масса 1км провода, кг |
7,8 |
| сопротивление медного провода (при t=200 С), Ом/км |
35 |
| забоечный материал |
песок, глина |
Рассчитаем силу тока в магистральных проводах и силу тока, проходимого через ЭД. При последовательном соединении
I
=
i
=
, (18)
где I -сила тока в магистральных проводах, А;
i -сила тока, проходящего через ЭД,А;
U -напряжение источника тока, В;
n -количество ЭД в цепи;
r -сопротивление ЭД( 2-4,2 Ом);
R -сопротивление магистральных и соединительных проводов, Ом.
Принимаем U=610 В.
R
=
, (19)
где ρ-удельное сопротивление магистрального провода, ρ=25 Ом*мм2 /км ;
L пр -длина провода, L пр =0,4км ;
S пр -сечение магистрального провода, S пр =0,5мм2 .
R
==25.
=20 Ом.
Принимаем r =4 Ом; n =18 .
I
==
=6,6А.
Минимальный ток для каждого ЭД=2,5А при источнике переменного тока и 2,0А при источнике постоянного
29-04-2015, 00:58