Расчет системы разработки с закладкой выработанного пространства

Министерство образования

Российская Федерация

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине  ___Системы разработки рудных месторождений полезных_________      _________________ископаемых______________________________________________

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Тема:

______Расчет системы разработки с закладкой выработанного пространства_______ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

Автор: студент гр.   ТПР-97       ____________________  /_Ваганов Д.В.__/

                                                                ^{(подпись)                                 (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА:     _____________

Дата: ___________________

ПРОВЕРИЛ

Проверил                       _ст. преп_   ________________    /__Васильев В.Е___/

                                              ^{(должность)                (подпись)                                (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2000 год

Система разработки горизонтальными слоями с закладкой жильных месторождений.

Условия применения с.р.:

Угол падения:любой

Мощность:от нескольких сантиметров до весьма мощных.

Руда: устойчивая, средней крепости и крепкие, ценная.

Вмещающие породы:средней устойчивости, устойчивые.

Отработка ведется снизу вверх. Очистное (рабочее) пространство 1,8-2 метра.

Рассматриваемая с.р. применяется с устройством наращиваемых рудоспусков и ручной подкидки руды, со скреперной доставкой руды и закладки. Для подготовки блоков к очистной выемке проходят восстающие в два-три отделения и штреки.

Параметры с.р.:

Высота этажа                      30-50 м

Длина блока                        30-40 м

В данной с.р. управление горным давлением осуществляется закладкой, крепь применяют в качестве вспомогательного или временного средства поддержания.

Подготовка и очистная выемка блока: 

Для подготовки блоков к очистной выемке проходят восстающие в два-три отделения и штреки.

Нарезные выработки при этой с.р. не проводят. Надштрековый целик обычно не оставляют и очистную выемку начинают с уровня кровли закрепленного штрека.

Выемку первого слоя начинают с восстающего. Во избежании поломки крепи штрека руду при выемке первого слоя отбивают неглубокими шпурами с малыми зарядами ВВ. Отбитую руду выпускают через отверстия в затяжке. После выемки первого слоя на крепь штрека укладывают прочный настил из накатника или толстых досок и устраивают люк в середине блока. По мере выемки второго слоя выработанное пространство первого слоя заполняют закладкой, а над люком возводят рудоспуски. Рудоспуск закрепляют сплошной венцовой или распорной крепью, обшитой внутри и снаружи.

Руду в слое отбивают горизонтальными или вертикальными шпурами. Шпуры бурят колонковыми и телескопными перфораторами. Отбитую руду скрепером доставляют од рудоспуска и сбрасывают в него. Перед отбойкой руды на закладку укладывают настил из досок или железных листов. Поверх настила на контакте с вмещающими породами укладывают контурные доски.

Закладочный материал поступает через восстающий и доставляется до места размещения скрепером.

Руду в блоке вынимают до потолочины. Последний слой закладывают вподкидку.

Расчет  паспорта  БВР.

1. Определение технологических показателей отбойки.

      1.1  Определение  длины  шпура  и  объема  отбиваемого  уступа.

                            Vуст = a*b*Lуст , м^3                     ( 1. а )

Vуст= 2*3*17 = 108 м^3

,где  а-высота уступа, м.

        b-ширина уступа, м

         Lуст- длинна уступа, м

  м  - длина шпура            (2. а)

1.2  Определение  общего  расхода  ВВ.

Qвв = Vуст *  q = 108*0,8 = 86,4  кг              (3. а)

q= q0 * kвв * km  = 0,8*1*1 = 0,8  кг/ м^3       ( 4. а )

,где Vуст- объем уступа, м³

        q-удельный расход ВВ, кг/м³

         q₀-расход гранулита АС-8, кг/м³

         k_вв- коэф. для других ВВ равный отношению работоспособности выбранного ВВ к работоспособности гранулита АС-8

          k_м-поправочный коэф.на мощность.

1.3   Количество  ВВ  в  одном  шпуре.

зап   , кг                   ( 5. а )

qшп = ( 3,14*0,032^2 / 4 )*1100*2,1*0,6 = 1,09 кг

,где d-диаметр шпура, м

        D- плотность ВВ, кг/м³

        Кзап- коэф. заполнения

1.4  Определение  ориентировочного  числа  шпуров.

,  шт.   ( 6. а )                                   N=86,4 / 1,09 = 80 шт.

,где Qвв- общий расход ВВ, кг

        q-количество ВВ в одном шпуре, кг

1.5  Определение  линии  наименьшего  сопротивления   (W).

, м  ( 7. а )               , м 

При  графическом  построение  расположения  шпуров , оказалось  что                     для  отбойки  уступа  потребуется  80  шпуров ,  следовательно  принимаем  последнее  количество  шпуров .

1.7  Определение  общей  длины  шпуров.

                              Lобщ = L* N , м  ( 9. а )                   Lобщ = 2,1*80 =168  м

                  2.   Определение  технологических  показателей  шпуровой  отбойки.

                  2.1  Определение  трудоемкости  бурения  и  заряжания.

,    чел/ см   ( 10. а  )                     чел/см

,где SL-суммарная длина шпуров, м

        n₁- количество человек

        Р₁-праизводительность перфоратора ПП-36

        n₁₁- количество станков в одновременной работе

        ,   чел/см    ( 11. а )                             чел/см

,где Q₂-производительность зарядчика ЗП-1

2.2  Определение  выхода  руды  с  одного  метра  шпура.

,  м^3/ шм   ( 12. а )                      

2.3  Определение  времени  для  выполнения  работ.

,  см  ( 13. а )                       см

, см    ( 14. а )                                  см

2.4  Определение  производительности  забойного  рабочего.

, т/см    ( 15. а ), т   ( 16. а )

              т/ см                       т

3.Определение производительности скреперной доставки.

3.1 Определение производительности скреперной лебёдки

где Vc -ёмкость скрепера

      Кн-коэфф-т наполнения скрепера(0,9)

      Ки-кофф-т использования установки в течении смены(0,6)

      Tсм-продолжительность смены, час

       L-длина доставки, м

      Vг- скорость движения груженого скрепера, м/с

       Vп- скорость движения порожнего скрепера, м/с

       Tп- время пауз при переключении лебёдки, сек.

 Определение удельного веса руды

где g-ускорение свободного падения

4. Определение времени и трудоёмкости доставки руды на промежуточном горизонте.

4.1 Определение времени скреперной доставки.

Для блока:

Т=Qбл/(Pскр.*Nскр)

Т=12126,6/(144,9*1)=83,6 см

Где Nскр-число одновременно работающих скреперов (N=1)

5.2 Определение трудоёмкости доставки

5.2.1 Определение трудоёмкости скреперной доставки

Тр=(Qбл*Nчел)/(P*Nмаш)    

Где Nчел-число одновременно работающих людей

Тр=(12126,6*2)/(144,9*1)=167,3 чел*см

Для уступа:

Т=Qуст/(Pскр.*Nскр)

Т=108/(144,9*1)=0,74 см

Где Nскр-число одновременно работающих скреперов (N=1)

5.2 Определение трудоёмкости доставки

5.2.1 Определение трудоёмкости скреперной доставки

Тр=(Qуст*Nчел)/(P*Nмаш)    

Где Nчел-число одновременно работающих людей

Тр=(108*2)/(144,9*1)=1,49 чел*см

5. Закладка выработанного пространства.

Достоинства: высокое извлечение руды при условии устранения потерь рудной мелочи в закладке; малое разубоживание руды; возможность организации подземной сортировки руды при выемке руды горизонтальными слоями; безопасность системы в пожарном отношении; возможность одновременной отработки нескольких этажей.

Недостатки: высокая трудоемкость работ по отбойке и доставке руды и проведению закладочных работ; относительно высокая себестоимость.

Управление горным давлением закладочным материалом.

Сущность заключается подачей в выработанное пространство в период очистной выемки или после отработки камерного запаса закладочного материала, который принимает на себя горное давление. Закладочный материал делится на две группы:

1.  Породная закладка

2.  Твердеющая закладка

2.1  на базе цемента

2.2  на базе отходов горнорудного предприятия.

В данной расчетной работе применяется породная закладка, которая должна иметь прочность не менее 8 по шкале проф. Протодьяконова, для того чтобы она не разрушалась под действием горного давления. Крупность фракций колеблется от3-5 до 250-300 мм. Гранулометрический состав подбирается таким образом чтобы упаковка отдельных фракций была более плотной.

Основные ТЭП

Таблица 3