Проект проведения подземной горной выработки

У почвы выработки расстояние между шпурами может быть несколько уменьшено, а у кровли, соответственно, несколько увеличено.

Расстояние от контура выработки до устьев оконтуривающих шпуров принимается равным 15ч20 см.

Расчёт взрывной сети

Для производства взрывных работ принимаем электрический способ взрывания с последовательным соединением электродетонаторов с семью степенями замедления. Принятый способ взрывания максимально безопасен для взрывного персонала, а принятая схема взрывания не только проста, но и надёжна т.к. легко позволяет проверить правильность коммутации взрывной сети. В качестве средств взрывания будем применять электродетонаторы марки ЭД-8-Э с жёстким креплением мостика, нормальной мощности, предназначенные для мгновенного взрывания и электродетонаторы короткозамедленного действия марки ЭДКЗ

Шпуры в комплекте взрываются в определённой последовательности: первый ряд врубов; второй ряд врубов; отбойные; оконтуривающие справа; оконтуривающие слева; оконтуривающие по кровле выработки и нижние оконтуривающие.

Число ступеней замедления оптимальное – 7.

Техническая характеристика электродетонаторов

В качестве источника тока для инициирования электродетонатора применяем конденсаторный взрывной прибор ПИВ-100м , который предназначен для инициирования до 100 последовательно соединённых и одиночных электродетонаторов с нихромовым мостиком накаливания нормальной чувствительности при внешнем сопротивлении взрывной сети до 320 Ом. ПИВ-100м имеет омметр и пакетный переключатель

Техническая характеристика ПИВ-100м [4]

Расчет электровзрывной сети

Независимо от способа соединения электродетонаторов в цепь (последовательное, параллельное и параллельно-последовательное) для безотказного взрывания необходимо, чтобы в каждый из них поступал ток величиной не менее гарантийного, значение которого приводятся в характеристике электродетонатора. Сечение жилы магистральных проводов должно быть не менее 0,75мм² , а участковых и соединительных проводов–0,5мм² .

В качестве соединительных проводов применяем провод ВМП. В качестве магистральных проводов применяем провод марки ВМВЖ:

Длину магистрального провода (с учётом запаса на катушке) принимаем равной 0,15км. Сопротивление магистрального провода мы можем найти по следующей формуле:

Длину соединительных проводов принимаем равной 20метров. Сопротивление соединительного провода мы можем найти по следующей формуле:

Принимая последовательное соединение 46 электродетонаторов, определим ток, проходящий через каждый электродетонатор:

, где

- число электродетонаторов;

- сопротивление одного электродетонатора;

- напряжение источника тока.

По правилам безопасности, при последовательном соединении до 300 электродетонаторов, гарантийный ток должен быть не менее 1,3 А.

Условие безотказности взрыва: , где

- сопротивление последовательно соединённой взрывной сети, Ом;

- сопротивление взрывного прибора.

, где

- число электродетонаторов;

- сопротивление одного электродетонатора;

- длина соединительных проводов;

- длина магистральных проводов;

, - сопротивление проводов соединительных

и магистральных соответственно.

следовательно, условие безотказности взрыва соблюдено.

Из расчёта видно, что принятая схема электровзрывания удовлетворяет всем требованиям безотказности взрывания.

Основные показатели буровзрывных работ

1. Подвигание забоя за цикл: Lух = 2,1 м

2. Выход породы за цикл: V = LухSвч V = 2,1*8,5 = 17,85 м3.

3. Наименование ВВ– Nobelit 216Z; наименование СВ – ЭД-8Э, ЭДКЗ

4. Способ инициирования – прямой

5. Способ взрывания – электрический

6. Способ заряжания – ручной

7. Наименование вруба – вертикальный двойной клиновой

8. Материал забойки – глина

9. Радиус опасной зоны – 150м

10. Диаметр шпуров – 40 мм

11. Глубина шпуров: врубовых 2,0м; 3,0м;

12. отбойных 2,45 м; оконтуривающих 2,45м.

13. КИШ – 0,85

14. Количество шпурометров на цикл 114,2пм

15. Количество шпурометров на 1п.м. – 54,4м/м.

16. Количество шпурометров на 1м3 – 6,4м/м3.

17. Число шпуров на цикл – 46 шт.

18. Расход ВВ на цикл: QВВ = 86,4кг.

19. Расход ВВ на 1м3 – 4,84кг/м3.

20. Расход ЭД на цикл – 46шт

21. Расход соединительных проводов на цикл – 20м

22. Время проветривания – 0,5ч

Параметры БВР

Разработка паспорта проветривания

Выбор схемы проветривания:

Основной задачей проветривания тупиковых выработок является поддерживание установленных Правилами безопасности параметров рудничной атмосферы. Исходя из горнотехнических и горно-геологических условий данной выработки, наиболее приемлемым будет является комбинированный способ проветривания (выработка не опасна по газу и пыли). Комбинированный способ проветривания рекомендуется Правилами безопасности как основной. Его используют в выработках протяжённостью более 300м. Комбинированный способ проветривания тупиковых выработок представляет собой сочетание нагнетательного и всасывающего способов. Он позволяет до максимума сократить время удаления газов и особенно целесообразен для проветривания протяжённых выработок большой площадью сечения, а также при скоростных проходках.

Основным недостатком этого способа в обычных условиях является наличие двух вентиляторных установок. Необходимость регулирования режимов их работы и увеличение эксплуатационных затрат.

Учитывая то, что данная горная выработка имеет большую протяжённость 380м, площадь поперечного сечения – 8,5м² , и неопасна по газу и пыли, принимаем комбинированный способ проветривания. При его использовании по всей длине трубопровода прокладывается только всасывающий трубопровод, а в призабойной части выработки – трубопровод, по которому в рабочую зону подается воздух из незагрязненной части выработки.

Нагнетательный вентилятор устанавливаемый в выработке должен располагаться от забоя на расстоянии не менее длины зоны отброса газов L _{з.о .} .

Найдём длину зоны отброса газов по формуле:

, Принимаем L _з.о. = 110м

Где - количество одновременно взрываемого ВВ, кг (86,4кг);

- площадь поперечного сечения выработки в свету, м² (8,3м² );

- подвигание забоя за один цикл, м (2,1м);

- плотность горной породы, кг/м³ (2650 кг/м³ ).

По Правилам безопасности отставание трубопровода от забоя допускается в горизонтальной выработке не более чем на 10м. Исходя из этого, длина нагнетательного трубопровода будет равна. L _Т = 110 – 10 = 100м

Принимаем длину всасывающего трубопровода 380м, так как всасывающий трубопровод устанавливается на расстоянии не менее 18ч20 м от забоя, а всасывающий вентилятор должен располагаться не ближе чем в 20м от устья штрека во избежание подсасывания загрязнённого воздуха.

Расчёт подачи свежего воздуха для разжижения вредных газов от взрывных работ при комбинированном способе проветривания:

Количество воздуха необходимого для проветривания (подаваемое в забой), исходя из разбавления газов после взрывных работ по обводненным породам, по формуле В.И. Воронина для нагнетательного вентилятора:

м³ /мин

- длина проветриваемой выработки;

- фактическая величина газовости ВВ, т.е. объём условной окиси углерода, выделяемой при взрыве 1кг ВВ, л/кг (40 л/кг);

- продолжительность проветривания, мин

А - масса ВВ, взрываемого в одном цикле проходки;

- площадь поперечного сечения выработки в свету.

Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором при отсутствие перемычки на границе зоны отброса газов:

Q_З.ВС = 1,3* Q_З = 1,3*220,6 = 286,8 м³ /мин = 4,78м³ /сек

Проверяем полученное значение на допустимую скорость движения воздушной струи по выработке: V_d = Q_З.ВС /S = 4,78/8,3 = 0,5м/сек

Для эффективного выноса пыли из проектируемой выработки, скорость движения воздушной струи по штреку лежит в допустимых пределах

Определим количество воздуха исходя из минимальной скорости движения воздуха.

Количество воздуха по числу людей одновременно работающих в забое.

Если в выработке не ведутся работы, связанные с пылеобразованием и отсутствуют другие вредные вещества, подача воздуха должна составлять не менее 6 м³ /мин на каждого человека, считая по наибольшему числу людей в выработке:

,

- количество людей в забое.

Таким образом, для дальнейших расчётов принимаем количество воздуха на забой, исходя из разбавления газов после взрывных работ

Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором:

Выбор типа и диаметра вентиляционного трубопровода.

Тип вентиляционных труб должен соответствовать площади поперечного сечения и длине выработки. Диаметр вентиляционных труб выбирается из расчёта, чтобы скорость движения воздушной струи по трубопроводу не превышала 20м/с. Для нагнетательного вентилятора принимаем текстовинитовые гибкие вентиляционные трубы. Их главное достоинство – небольшая масса и невысокое аэродинамическое сопротивление.

Принимаем для нагнетательного вентилятора трубы из прорезиненной ткани (тип МУ) диаметром 500мм. У гибкого трубопровода в один из швов вмонтированы специальные крючки, с помощью которых он подвешивается к анкерной крепи

Скорость движения воздуха по трубопроводам удовлетворяет требованиям безопасности

Техническая характеристика гибких труб

Для стыковки гибких труб друг с другом в их концы вмонтированы стальные разрезные пружинящие кольца. Для соединения соседних звеньев пружинное кольцо одного звена сжимают и вводят внутрь другого. При включении вентилятора стык самоуплотняется.

Для всасывающего вентилятора принимаем металлические вентиляционные трубы. Учитывая длину всасывающего трубопровода, для приведения аэродинамического сопротивления в оптимальный предел значений принимаем диаметр всасывающего трубопровода равным 0,6м.

Скорость движения воздуха по трубопроводам удовлетворяет требованиям безопасности

Расстояние от конца всасывающего трубопровода принимаем:

Техническая характеристика металлических труб

Расчёт аэродинамических параметров трубопроводов

Проветривание проектируемой горной выработки при её проведении осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания.

Аэродинамическими параметрами трубопровода являются аэродинамическое сопротивление, воздухопроницаемость и депрессия. По трубам воздух движется за счет разности давлений у их концов, которая затрачивается на преодоление сопротивлений, оказываемых ими. Аэродинамическое сопротивление трубопровода при любой форме его сечения определяется по формуле:

где

- коэффициент аэродинамического сопротивления,;

- длина трубопровода, м; - диаметр трубопровода, м.

Найдём аэродинамическое сопротивление трубопровода:

- для всасывающего вентилятора:

H*c² /м²

где - коэффициент аэродинамического сопротивления;

- диаметр вентиляционной трубы для всасывающего вентилятора.

- для нагнетательного вентилятора:

H*c² /м²

- коэффициент аэродинамического сопротивления;

- диаметр вентиляционной трубы для нагнетательного вентилятора.

Найдём воздухопроницаемость трубопроводов:

- коэффициент подсосов для всасывающего трубопровода:

- коэффициент, характеризующий плотность соединения звеньев трубопровода (при хорошем качестве сборки).

- длина одной трубы, м;

L_Т =380м- длина всасывающего трубопровода, м;

- диаметр труб, м;

R₁ =95 - аэродинамическое сопротивление всасывающего трубопровода;

- коэффициент утечек для нагнетательного трубопровода 1,08

Депрессия вентиляционных трубопроводов:

Общая депрессия, которую должен преодолеть вентилятор:

где

- статическая депрессия, Па;

- депрессия за счёт местных сопротивлений (уменьшение диаметра, повороты трубопровода), Па;

- динамическая депрессия, Па.

Под депрессией вентиляционного трубопровода понимаются потери напора.

Статическая депрессия трубопровода (статистический напор вентиляторов):

, где

- коэффициент воздухопроницаемости трубопровода;

- необходимая подача свежего воздуха, м³ /с.

- аэродинамическое сопротивление трубопровода.

Депрессия вентилятора, необходимая для преодоления


29-04-2015, 00:53