Расчёт и выбор поперечного сечения выработки. Высота и ширина транспортного оборудования. Площадь поперечного сечения в свету

площадь поперечного сечения не превышает 12 м², проходку ведём сплошным забоем. Исходя из физико-механических свойств пород (очень крепкие) принимаем взрывчатое вещество аммонит №6ЖВ.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА.

Патронированная порошкообразная смесь тротила с водостойкой аммиачной селитрой.

  Теплота взрывания (вода, пар.),  ккал/кгс                                  1030

  Удельный объём газов, л/кгс                                                       895

  Плотность патронов, г/см³                                                                                                  1.0-1.2

  Работоспособность, см³                                                                                                          365-375

  Бризантность, см³                                                                                                                          14-15

  Критический диаметр открытого заряда, мм                             10-13

  Скорость детонации, км/ч                                                            3.6-4.8

1.  Расчитываем удельный расход В.В.:

                                      , где:

e-коэффициент, учитывающий работоспособность В.В.

j- коэффициент крепости пород.

S-площадь поперечного сечения выработки, м².

                                      , кг/м³

                                      q=2.4

2.  Определяем количество шпуров в забое:

                                      , шт, где:

К- коэффициент, зависящий от диаметра шпура и крепости пород.(2.3)

                                      , шт.

                                      Принимаем 22 шт.

3.  Определяем глубину шпуров:

                                      l_к = ( 0.5 - 0.8 ) * В, мм, где:

В-средняя ширина выработки (2450)

                                      l_к  =  0.7 *  2450 = 1715, мм.

                                      l_к  = 1715.

4.  Принимаем длину врубовых шпуров:

                                      l_вр  =  l_к  + 150, мм.

                                      l_вр = 1715 + 150 = 1865, мм.

                                      l_вр = 1865.

5.  Определяем среднюю глубину комплекта шпуров:

                                      ,мм

                                                         ,мм         

                                      l_ср = 1765

6.  При общем количестве шпуров N , количество врубовых принимаем за 1, вспомогательных за 0.5, оконтуривающих за 1.5.

            Рассчитываем количество шпуров:

, шт                                , шт

                 , шт                               , шт

 , шт                               , шт

Принимаем:

                                      n_вр = 7          n_всп = 4.          n_ок = 11.

7.  Исходя из количества врубовых шпуров, выбираем вруб:

                                      Бочкообразный вруб.

8.  Рассчитываем расстояние от стенки выработки до устья оконтуривающих шпуров:

                                      Q_ок = l_ок * cosά, м, где:

                                      ά – угол наклона шпуров.

                                      Q_ок = 1.715 * cos85º = 0.15, м.

                                      Q_ок = 0.15

9.  Рассчитываем расстояние от устья врубовых шпуров до оси выработки:

                                      , м, где:

b – расстояние между концами врубовых шпуров.(0.4)

                                      , м.

                                      Q_вр = 0.66

Расстояние между рядами шпуров принимают не менее 0.3-0.4 м, а расстояние между шпурами не менее 0.35-0.5 м.

10.  Рассчитываем заряд В.В. на заходку:

                                      Q_зах = q * V, кг, где:

V – объём породы за взрыв, кг.

                                      V = l_{cр *} S, м³,

                                      V = 1.765 * 6.4 = 11.29, м³.

                                      V = 11.29.

                                      Q_зах = 2.4 * 11.29 = 27.12

                                      Q_зах = 27.12.

11.  Рассчитываем среднюю массу заряда на шпур:

                                      , кг.

                                      , кг

                                      q_ср = 1.23

12.  Рассчитываем количество В.В. для всех видов шпуров:

                   q_вр = 1.15 * q_ср, кг.          q_вр = 1.15 * 1.23 = 1.41, кг.

                   q_всп = 0.9 * q_ср, кг.           q_всп = 0.9 * 1.23 = 1.1, кг.

                   q_ок = q_ср, кг.                     q_ок = 1.23, кг.

                            q_вр = 1.41         q_всп = 1.1         q_ок =1.23

13.  Рассчитываем фактический расход В.В на заходку:

                                      Q_ф =  q_вр * n_вр + q_всп * n_всп + q_ок * n_ок, кг,

                                      Q_ф =  1.41 * 7 + 1.1 * 4 + 1.23 * 11 = 9.78 + 4.4 + 13.53 = 27.8, кг.

                                      Q_ф =  27.8

14.  Рассчитываем число шпурометров на забой:

                                      L_шпм = l_вр * n_вр + l_всп * n_всп + l_ок * n_ок, шпм.

                                 L_шпм = 1.865 * 7 + 1.715 * 4 + 1.715 * 11  = 38.78, шпм.

                                      L_шпм = 38.78

15.  Рассчитываем длину продвигания забоя за цикл:

                                      l_ц = l_к * Ã, м, где:

à - коэффициент использования шпура. (0.85 – 0.87)

                                      l_ц = 1.765 * 0.85 = 1.50, м.

                                      l_ц = 1.50

16.  Рассчитываем расход В.В на 1м выработки.

                                      , кг/м

 - коэффициент использования шпура. (0.85 – 0.87)

                                      , кг/м.

                                      q = 18.08

17.  Рассчитываем расход В.В на 1м³ горной массы.

                                      , кг/м³, где:

V – объём горной массы, оторванной за взрыв.

                                      V = S * l_к * k_разр * Ã, кг/м³

                                      V = 6.4 * 1.765 * 1.5 * 0.85 = 14.40, м³

                                      V = 14.40

                                      , кг/м³

                                      q = 1.93

18.  Рассчитываем расход средств взрывания на 1м проходки.

                                , шт/м.

                                , шт/м.

         Принимаем:  q = 14.67

19.  Рассчитываем удельный расход шпура на 1м проходки:

                                      , шт/м.

                                      , шт/м

                                      Q_уд = 25.85

20.  Рассчитываем удельный расход шпура на 1м³ горной массы:

                                      , шт/м³

                                      , шт/м³

                                      Q_уд/м = 2.69

21.  Рассчитываем число патронов на шпур:

Врубовые:                   Вспомогательные:              Оконтуривающие:

, шт.               , шт.                     , шт.

, шт.   , шт.           , шт.

n = 3.52                         n = 2.75                                n = 3.075

22.  Рассчитываем фактическую длину заряда:

Врубовые:                   Вспомогательные:              Оконтуривающие:

l_з = l_n * n’, м.                l_з = l_n * n’, м.                       l_з = l_n * n’, м.

l_з = 0.4 * 3 = 1.2, м.     l_з = 0.4 * 3 = 1.2, м.             l_з = 0.4 * 3 = 1.2, м.

l_з = 1.2                          l_з = 1.2                                 l_з = 1.2

23.  Рассчитываем длину внутренней забойки:

Врубовые:                                Вспомогательные:                    Оконтуривающие:

l_заб = l_вр - l_з , м.                         l_заб = l_всп - l_з , м.                          l_заб = l_ок - l_з , м.

l_заб = 1.865 – 1.2 = 0.665, м.    l_заб = 1.715 – 1.2 = 0.515, м. .    l_заб = 1.715 – 1.2 = 0.515, м.

l_заб = 0.665                                l_заб = 0.515                                  l_заб = 0.515 

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА РАСЧЁТА ШПУРОВ.

Номера шпуров	Наименование шпуров	Количество шпуров, шт	Средняя масса заряда на шпур, кг	Глубина шпуров, м	Число патронов на шпур, шт	Фактическая длина заряда      забойки		Очерёдность  взрывания.
1 – 7	Врубовые	7	1.41	1.865	3	1.2	0.665	I
8 – 11	Вспомогательные	4	1.1	1.715	3	1.2	0.515	II
12 - 22	Оконтуривающие	11	1.23	1.715	3	1.2	0.515	III

РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЙ СЕТИ.

Исходя из преимуществ электрического способа взрывания (т.к. он является самым универсальным, применяется в шахтах, опасных по газу и пыли, а также позволяет взрывнику находиться на безопасном расстоянии от места взрыва, даёт возможность проверки приборами качества взрыва и возможность взрывания группы зарядов одновременно)., выбираем взрывную машинку марки ВМК – 1/35.

                                 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

 Исполнение                                                                                    РВ

 Принцип зарядки                   индуктор

 Напряжение воспламенительного импульса, В                          400

 Предельное количество последовательно соединённых Э.Д.

 с нихромовым мостиком, шт                                                        50

 Предельное сопротивление, Ом                                                   300

 Вес, кг                                                                                             2.2

В качестве средств взрывания будут применяться электродетонаторы короткозамедленного действия марки ЭД – КЗ – 15, со степенью замедления 15; 30; 45 мс.

                                  ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Электродетонаторы короткозамедленного действия в таре, провода с медной жилой длиной 2.0 – 2.5 м.

В качестве средств передачи электрического тока от источника тока к детонаторам, используем медные провода марки ПР – 500.

                                  ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Сечение жилы, мм²                                                                                                                         0.75

Число проволок в жиле, шт                                                           1

Удельное сопротивление, Ом/км                                                  25.0

Вес 1 км. провода, кг                                                                      22

1.  Рассчитываем длину провода для электровзрывной сети:

                                      l = L * 2 + n_эд * (2.0 – 2.5), м, где:

L – расстояние до места укрытия, м.(не менее 75 м.)

n_эд – количество электродетонаторов, шт.

                                      l = 100 * 2 + 22 * 2.5 = 200 + 55 = 255, м

                                      l = 255

2.  Определяем сопротивление токопроводящей цепи:

                                      R_пр = l * r, Ом, где:

r - удельное сопротивление провода, Ом/км.

                                      R_пр = 0.255 * 25 = 6.38, Ом

                                      R_пр = 6.38

3.  Проверяем возможность применения последовательного соединения, производим расчёт тока в цепи:

                                      , А, где:

U – напряжение источника тока, В.

r – сопротивление электродетонатора, Ом. (2 – 3)

                                      , А.

                                      I = 5.53

Для применения последовательного соединения должно выполняться условие:

                                      i = I, где i больше 1А.

                                      i = 5.53, что больше 1А.

По расчёту через каждый электродетонатор проходит ток 5.53 А, что удовлетворяет требованиям.

                   СХЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОРОВ.

 

1.  Заряд В.В.

2.  Электродетонатор.

3.  Забойка.

4.  Провода.

I.     ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫРАБОТКИ.

1)  Площадь поперечного сечения выработки:

                   В проходке, м²                                                              6.4

                   В свету, м²                                                                     4.4

2)  Размеры сечения выработки в проходке:

                   Ширина, м                                                                     2.24/2.66

                   Высота, м                                                                       2.61

3)  Длина (глубина) выработки, м                                                 250

I.  ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОД.

1)  Наименование пород:                                        кварциты плотные, гранитовые породы

2)  Категория пород по единой классификации пород (ЕНВ – 69)        IIIа

3)  Коэффициент крепости по шкале Протодьяконова                           15.

4)  Характеристика пород                                                                          очень крепкие.

5)  Обводнённость пород                                                                           незначительная.

       III.      ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

1)  Способ взрывания зарядов:              электрический.

2)  Наименование вруба:              бочкообразный вруб.

3)  Наименавание В.В.              аммонит № 6 ЖВ.

4)  Наименование и тип С.В.                                                ВМК 1/35, ПР500, ЭД – КЗ – 15.

5)  Способ заряжания             механизированный

6)  Забоечный материал:                                                       песок, глина, буровая мелочь.

7)  Источник электрического тока (при электровзрывании)        ВМК 1/35.

8)  Способ соединения электродетонаторов:             последовательный.

                                  IV. ПАРАМЕТРЫ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ.

                           IV.  

Номера шпуров	Наименование Шпуров	Глубина шпуров, м	Величина заряда В.В., кг.	Угол наклона шпуров,°	Фактическая длина заряда      забойки		Очерёдность  взрывания.	Кол-во шпуров по степени замедления.
1 – 7	Врубовые	1.865	1.41	75	1.2	0.665	I	7
8 – 11	Вспомогательные	1.715	1.1	90	1.2	0.515	II	4
12 – 22	Оконтуривающие	1.715	1.23	90	1.2	0.515	III	11

                       V. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

№ п/п	Показатели	Единицы измерения.
1	Продвигание забоя за взрыв.	м	1.50
2	Объём горной массы, оторванной за взрыв.	м3	14.40
3	Коэффициент использования шпуров	-	0.85
4	Количество шпуров за цикл.	шт	22
5	Удельный расход шпура на 1 м проходки.	м/м	25.85
6	Удельный расход шпура на 1 м3 горной массы.	м/м3	2.69
7	Удельный расход В.В. на 1 м проходки.	кг/м	18.08
8	Удельный расход В.В. на 1 м3 горной массы.	кг/м3	1.93
9	Расход В.В. на цикл.	кг	27.80
10	Расход С.В. на 1 м проходки.
Электродетонаторов (Э.Д)		шт/м	14.67
Капсюль – детонаторов (К.Д)		шт/м
Огнепроводного шнура (О.Ш)		шт/м
Детонирующего шнура (Д.Ш)		шт/м

                                             VI.БУРЕНИЕ ШПУРОВ.

              1).   Диаметр шпуров, мм                                                                      40

              2).   Способ бурения                                                                              ударно – поворотный

              3).   Тип и марка перфоратора                                                              ПП – 22

              4).   Тип коронки                                                                                    КДП – 40 – 25

              5).   Количество буров в комплекте                                                     3

                                        VII.МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ.

              1).   Место укрытия взрывника и рабочего на время взрывов, м    100

              2).   Расположение постов оцепления                                                 у устья выработки

              3).   Время проветривания забоя после взрыва, мин                         31

                                   С ПАСПОРТОМ ОЗНАКОМЛЕНЫ.

N п/п

Фамилия, имя, отчество

Должность, профессия

Дата

Подпись

                          РУКОВОДИТЕЛЬ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ.

 

                                             «       »                             2003 г.

                                                                  РАЗДЕЛ 4.

РАСЧЁТ ПРОВЕТРИВАНИЯ.

Проветривание выработки будет проводиться нагнетательным способом, так как данный способ наиболее эффективен при длине (глубине) выработок до 300 м.         

                                                   СХЕМА ПРОВЕТРИВАНИЯ.

 

15 м.                8 м

1). Рассчитываем необходимое количество воздуха для людей:

Q = 6 * N_л, м³/мин, где:

N_л – количество людей, одновременно работающих в выработке.

Q = 6 * 3 = 18, м³/мин

Q = 18

2). Рассчитываем необходимое количество воздуха по разбавлению продуктов взрыва до безопасной концентрации:

, м³/мин,

t – время проветривания, мин.

V – объём выработки, м³

А – фактический расход В.В. на 1 взрыв.

S – площадь выработки, м².

, м³/мин

Q_заб = 115.7

3). Проверяем количество воздуха по скорости движения:

, м/с   > 0.15 м/сек

, м/сек

V = 0.30 > 0.15

4). Рассчитываем производительность вентилятора:

Q_вент = 1.35 * Q_заб, м³/мин

Q_вент = 1.35 * 117.5 = 158.63, м³/мин

Q_вент = 158.63

5). Рассчитываем аэродинамическое сопротивление труб:

, кгс/м², где:

α_т – коэффициент, учитывающий сопротивление труб.

L – длина трубопровода, м.

d – диаметр трубопровода, м.

, кгс/м²

h = 59.78

6). Рассчитываем депрессию (потерю напора трубопровода):

h_в = 1.2 * h, кгс/м²

h = 1.2 * 59.78 = 71.74, кгс/м²

h = 71.74

Выбираем вентилятор ВМ 5М.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕНТИЛЯТОРА.

Диаметр рабочего колеса, мм                                                         500

Подача, м³/мин мin                                                                                                    95

мax                                                                                                   270

Давление, Па мin                                                                                                    600

мax                                                                                                   2120

Мощность электродвигателя, квт                                                   11

Масса, кг                                                                                           250

Частота вращения рабочего колеса, мин^-1                                                       2950

Габариты, мм

Длина                                                                                               940

Ширина                                                                                           660

Высота                                                                                             670

РАЗДЕЛ 5.

ПОГРУЗКА И ТРАНСПОРТИРОВКА ПОРОДЫ.

Для погрузки породы в вагонетки будет применяться породопогрузочная машина марки    ППН – 1с.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОДОПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ.

Рабочий орган                                                                                  ковш ёмкостью 0.125м³

Производительность, м³/мин 0.5

Габариты, мм

Длина                                                                                              1800

Ширина                                                                                           900

Высота

Максимальная                                                                              1500

Транспортная                                                                                1250

Фронт погрузки, м2.0

Вид энергии                                                                         электрическая или пневматическая

Вес машины, т                                                                                 2.5

Для откатки породы будет применяться аккумуляторный электровоз типа 5 АРВ 2М и вагоны с опрокидным кузовом УВО – 1.0, техническая характеристика которых приведена в РАЗДЕЛЕ 1.

Допустимая масса состава рассчитывается по следующим условиям:

1). Рассчитываем максимально допустимую массу гружёного состава при трогании на преобладающем уклоне путей по условиям сцепления колёс электровоза с рельсами:

, т, где:

Р – сцепная масса электровоза (5)

- коэффициент сцепления колёс (0.17)

w¹_гр  - сопротивление движению вагонетки

w¹_гр = 1.5 * w_гр, где

w_гр – удельное сопротивление. (9)

₀ – пусковое ускорение (0.05)

w¹_гр = 1.5 * 9 = 13.5

, т.

Q = 38.64

2). Рассчитываем максимально допустимую массу гружёного состава по условиям нагревания тяговых двигателей:

 , т, где:

F_дл – сила тяги электровоза

α – коэффициент, учитывающий работу электровоза на манёврах

 - относительная продолжительность движения

, где:

T_дв – продолжительность движения в гружёном и порожнем направлениях, мин

, мин

T_дв = 1.28

Т_р = T_дв + Т_ман + Т_раз, мин

Т_р = 1.28 + 20 + 5 = 26.28, мин

w₂ – сопротивление от уклона (2 – 3)

, т

Q₂ = 378.79

3). Рассчитываем максимально допустимую массу гружёного состава по условиям торможения поезда:

, т, где:

- тормозное сопротивление

, м/с², где:

v₁ – скорость в начале торможения, м/с

l – путь торможения, по правилам 40 м.

, м/с²

 = 0.03

, т

Q₃ = 26.48

4). Рассчитываем объём породы в разрыхленном состоянии:

V_р = V * K_р, м³, где:

V – объём взорванной массы.

К – коэффициент разрыхления.

V_р = 14.4 * 1.5 = 21.6, м³

V_р = 21.6

5). Рассчитываем объём разрыхленной породы в вагонетке:

, м³, где:

 - объёмный вес породы.

V_в – объём вагонетки, м³.

, м³

g_n = 1.8

6). Рассчитываем число вагонов в составе:

, шт, где:

g_в – масса порожнего вагона.

»17, шт.

Т_ваг = 17

7). Рассчитываем число рейсов:

, рейс, где:

Т_см – время смены, ч.

Т_р – время рейса, мин.

»14, рейсов.

n = 14

РАЗДЕЛ 6.

РАСЧЁТ ОСВЕЩЕНИЯ ВЫРАБОТКИ И ВОДООТЛИВ ИЗ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ.

РАСЧЁТ ОСВЕЩЕНИЯ ВЫРАБОТКИ

1). Рассчитываем число светильников:

, шт, где:

Р – удельная мощность светильников, Вт/м. (3)

S – площадь поперечного сечения выработки, м²

l – длина выработки, м.

Р_n – мощность лампы, Вт.

, шт.

N_с = 24

2). Рассчитываем расстояние между светильниками:

, м.

, м.

l_c = 10.5

Выбираем светильники типа РН – 200.

ВОДООТЛИВ ИЗ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ.

Так как водоприток незначительный, водоотлив из выработки будет осуществляться через канавку, самотёком.

Рассчитываем площадь поперечного сечения канавки:

, м², где:

V – скорость движения воды в канавке, м/с.

, м²

                                           S = 0.0026

РАЗДЕЛ 7.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ.

Проходка квершлага будет вестись комплексной проходческой бригадой, состоящей из трёх звеньев. В каждом звене по три проходчика. Все проходчики по профессиональной подготовленности взаимозаменяемые