Выбор проходческого оборудования

Учитывая условия современное состояние ведения горных работ на железорудных предприятиях, интенсивность роста научно-технического прогресса и постоянную потребность в желез ной руде металлургических комбинатов, при обеспечении осуществления технологических процессов ведения горных работ, выбору оптимального проходческого оборудования следует уделить должное внимание. От правильности принятого решения по выбору оборудования в будут зависеть множество различных факторов - производительность труда; условия труда; интенсивность ведения горных работ; себестоимость готовой продукции и т.д. По этим причинам при расчете курсового проекта необходимо принимать современное высокопроизводительное горнопроходческое оборудование.

Проходческое оборудование необходимо выбирать в зависимости от: сечения и типа выработки, физико-механических свойств и заданных характеристик горних пород.

Для бурении шпуров при проведении горизонтальных выработок малого поперечного сечения применяются ручные перфораторы ПР-15, ПР-22; ПР-25 с пневматически удерживающими колонками ППК-15 или ППК-15У. При проведении выработок со значительным поперечным сечением применяются перфораторы ПТ-56; ПК-50; ПК-75 устанавливаемые на буровые каретки СБКНС-2; СБКН-2М; СБКН-2П; ЗБК-5Д; КБШ. Коронки для бурения шпуров применяются долотчатой и крестообразной формы, армированные твердым сплавом.

Согласно с техническими данными в справочнике, и по согласованию с руководством КП, я принимаю для проектных условий перфоратор ПК -75, устанавливаемый на буровую каретку УПБ-1

Таблица № 1

Тип коронки	БК - 6	БК - 8	БК - 10	БК - 11	БК - 12	БК - 13
Крепость г/пород	3-5	5-7	7-10	10-12	12-16	16-20

Для уборки горной массы при проведении 2х путевых выроботок приминяем уборочную машину ППН-3.

Рис. 3

Схемы обмена вагонеток в однопутных выработках при помощи:

а — накладной стрелки-разминовки;

6 — замкнутой разминовки;

в — тупиковой разминос

В качестве перегружающего конвейера могут использоваться вагоны ВПК, которые могут загружаться и перемещаться по криволинейным участкам с радиусом 12 м.

Рис. 4

Схема расположения оборудования при погузке

8.РАСЧЁТ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ ПРОХОДКЕ ВЫРАБОТКИ

Определяем количество шпуров на забой.

где: N - количество шпуров на забои, шт.

А - эмпирический коэффициент, зависящий от , см. табл.3; А =2.5;

- площадь поперечного сечения выработки в проходке, 16.48м²;

f- коэффициент крепости породы f=16по шкале профессора М.М.Протодьяконова.Таблица № 3

	3.4	3	2.7	2.5
	2.5	2.5-7.5	7.5-11.5	22.5-30

Схему расположения шпуров в забое выбираем по условиям залегания пересекаемых пород, размеров поперечного сечения выработки, принятого типа вруба и числа врубовых шпуров, а также расстояния между оконтуривающими шпурами.

Растояние между врубовыми шпурами 4, т.е. а_вр. = 0.30

Таблица №4

Крепость пород f	Сечение выработки в проходке, м^2	Расстояние между врубовыми шпурами, м
≤12	˃12
2-3	3-4	4	0.60
4-6	4	6	0.45
7-9	6	8	0.40
10-15	7	10	0.35
16-20	10	12	0.30

Расстояние между оконтуривающими шпурами выбираем в зависимости от крепости горных пород из таблицы 5, т.е. а=0.50 м.

Таблица №5

f	1-1.5	1.6-2	3-4	5-6	7-8	9-11	12-14	15-20
а	1.0	0.95	0.85	0.80	0.70	0.65	0.60	0.50

Количество оконтуривающих шпуров можно определить по формуле:

где: - количество оконтуривающих шпуров, шт.

Р _ок.- периметр линии разметки оконтуривающих шпуров, м.

а - расстояние между оконтуривающими шпурами, м. (из табл. 5)

На основании выполненых расчётов параметров БВР, по согласованию с руководителями КП и всотвецтвии с рекомендацией «НИГРН», Кривой Рог 1978г. «Типовые паспорта буровзрывных работ при проходке откаточных выработок». Я выбираю для последующих расчётов типовый паспорт НИГРН шифр 16-8 страница 93.

Паспорт БВР для проходки выработки сечением S_св.= 16.48 м²

по породам с коэффициентом крепости f=16, шифр 16-8

Рис. 5

Общее сведение по разбуриванию забоя

Таблица № 6

Коэффициэнт крепости пород	Тип в руба	Количество шпуров	Глубина шпуров, м.	Общая длина шпуров, м.	Диаметер шпуров, мм.
врубовых	Вспомогательных шпуров, шт.	Оконтуривающих шпуров, шт.	Всього длина шпуров, м.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
4-7	П ризматический	5	20	17	42	1.5 1.8 2.0	63 7 5.6 84	40

№ Варианта

Группа ВВ

ВВ

Глубина шпуров, м.

Величена заряда ВВ в шпурах, кг.

Конструкция зарядов ВВ

Недозаряд устья шпура

Расход ВМ на цикл

Врубовых

Вспомагат.

В оконтури вающих

врубовых

Вспомогат.

Оконтуривающие

ВВ, кг.

КД ЭД шт.

О Ш м.

ДШ м.

ЭП м.

Контур.

Нижние

Всього

В т.ч. мощн.

І І

Амонит 6ЖВ, д инафлонит

1.5 1.9 2.0

1.2 1.4 1.6

1.2 1.4 1.6

1.0 1.2 1.4

1.4 1.6 1.8

Сплошной

Сплошной

Рассредотос фал.патр.

40-

I I

Конструкция зарядов и расход ВВ

Таблица №7

Выбор взрывчатых веществ и средств взрывания.

При шпуровом способе ведения буровзрывных работ применяют колонковую (удлинённую) конструкцию зарядов, при которой патроны ВВ располагают один за 1 другим вплотную друг к другу. Для увеличения плотности заряжания, на всех патронах ВВ делают продольные разрезы и уплотнение их осуществляют деревянным забойкой. Патрон-боевик в большинстве случаях располагают первым от устья шпура (прямое инициирование, см. рис 6.). Пространство между зарядом и устьем шпура заполняют инертным материалом.

Для подавления пыли предусматривается применять гидрозабойку.

Рис.6.

Конструкция заряда ВВ

___________________________________________________________________________

Основные данные

промышленных автоматических приборов взрывания

Таблица №8

9. РАСЧЁТ ПРОВЕТРИВАНИЯ ПРИ ПРОХОДКЕ ВЫРАБОТКИ

Проветривание тупиковых выработок осуществляется при помощи обще -шахтной депрессии с помощью вентиляторов местного проветривания и сжатым воздухом (эжекторами).

Различают три способа проветривания выработок: нагнетательный, всасывающий и комбинированный.

Рис.7.

Наиболее эффективные схемы проветривания тупиковых выработок:

а - нагнетательная с расположением вентиляторов по длине трубопровода;

б- нагнетательная с каскадным расположением вентиляторов;

в - комбинированная без перемычки

Выбор способа проветривания производится исходя из протяженности выработки, скорости и времени проходки, необходимого для проветривания забоя.

Для заданных проектных условий выбираю комбинированный способ выработки (вариант - в).

Расчёт необходимого количества воздуха для проветривания забоя производим по трем основным факторам (по проветриванию ядовитых газов, по пылевому фактору и по минимально допустимой скорости движения воздуха):

Расчёт необходимого количества воздуха для проветривания забоя

1.По проветриванию ядовитых газов (определяем по формуле Воронина)

где: Т - время проветривания забоя, сек. (1800 сек.);

А - количество одновременно взрываемого ВВ, 66 кг.;

V-объём проветриваемой выработки, лг,

2.По пылевому Фактору:

где: - нормативный расход воздуха на одну бурильную машину, для ручных перфораторов, колонковых и телескопных - он составляет соответственно: 1.2

- к-во одновременно действующих машин, шт.;

К₁ - коэф. учитывающий условия бурения шпуров при проходке горизонтальных и восстающих выработок к₁ =1.0;

К₂ - коэф. учитывающий способ проветривания при нагнетательном способе к₂= 1.0;

К₃ - коэф. учитывающий применение средств предупреждающих к₃=1.0.

К₄ - коэф. учитывающий эффективность средств смачивания пыли при применении 0,1% соляного раствора к₄ =1.0

3.По тin допустимой скорости движения воздуха.

где: - поперечное сечение выработки в свету, = 14.3 м²

Определение производительности вентиляторов.

Производительность вентилятора определяем по наибольшему из полученных значений необходимого количества воздуха:

где: - наибольшее, из полученных значений, необходимое количество воздуха для проветривания забоя 2.5

р - коэф. учитывающий утечки воздуха в трубопроводе от его длины

принимаем, = 298 м. (определяем по таблице № 9), р =2.91

Таблица №9

Длина трубопроводу	50	100	150	200	250	300
Коэффициент утечки	1.04	1.42	1.84	2.22	2.55	2.91	3.25

Выбор оборудования производим то таблице № 10.

1. Тип принятого вентилятора: СВМ-5М

2. Тип и диаметр трубопроводу прорезиновый тип М,

Производительность вентилятора

в зависимости от типа, длинны и диаметра трубопровода

Таблица № 10

Для заданых проектных условий выбираю комбинированную схему прветривания забоя без примычек с прорезиовым тапом М трубопровода мм. (см. рис.7, вариант – в).

10. РАСЧЁТ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЙ ЦЕПИ.

При проходке горизонтальных выработок буровзрывным способом и производстве взрывных работ электрическим способом, электродетонаторы в цепи соединяют по следующим возможным схемам: последовательно, параллельно, последовательно-параллельно, или параллельно-последовательно.

Основную роль при электрическом взрывании играет обеспечение условий безотказного взрывания всех включенных в сеть электродетонаторов. Для этого необходимо знать основные характеристики детонаторов.

Характеристика современных ЭД в основном состоит из следующих величин:

1. Сопротивление электродетонатора, слагающееся из сопротивления мостика накаливания и концевых проводов. У современных ЭД эта величина сопротивления находится в пределах 2—9 Ом.

2. Максимальный безопасный ток — верхний предел постоянного тока, не вызывающий взрыва электродетонатора. Эта величина тока находится в пределах 0,18 А.

3.Импульс воспламенения (А²·С)— наименьшее значение импульса тока, обеспечивающее взрыв электродетонатора,

где: — воспламеняющий ток, А;

— минимальное время протекания воспламеняющего тока, обеспечивающее взрыв ЭД, с.

4.Чувствительность электродетонатора (A²·c)^-1—величина, обратнаяимпульсувоспламенения,

5. Минимальный безотказный ток - наименьшая величина тока, обеспечивающая безусловное взрывание электродетонатора. Установлено, что для взрывания одиночных ЭД минимальный безотказный ток составляет: при постоянном токе — 1,38 А, при переменном— 1,47 А.

6. Гарантийная величина тока для современных ЭД

при постоянном токе составляет:

-1,0 А - при взрывании доЮО электродетонаторов (1,3 А—до 300 ЭД),

-2,5 А - при переменном токе.

Расчет электровзрывной сети сводится к определению принципиальной схемы монтажа ее элементов и определению величины тока, проходящего через мостик накаливания электродетонаторов.

Электровзрывная сеть может быть безотказно взорвана при условии протекания через каждый ЭД гарантийного тока.

Расчет электровзрывной сети ведут в следующем порядке: подсчитывают сопротивление магистральных, соединительных и других проводов; рассчитывают общее сопротивление электровзрывной сети, определяют величину тока в электровзрывной сети; подсчитывают величину тока в ветвях и в отдельных ЭД.

При этом просчитывают различные схемы подсоединения ЭД, выбирают источник питания и схему их соединения, т.е. которые обеспечивают условия безотказного взрывания всех ЭД в цепи.

1. Определяем сопротивление магистральных проводов (Ом.) по формуле:

где: - сопротивление магистральных проводников, Ом;

- удельное сопротивление материалов проводников;

(р = 0,0175 - для медных проводников;)

-длина магистральных проводников, 390м.;

- сечение магистральных проводников, 2,5 мм²,

2. Определяем сопротивление соединительных проводов, (по 5,0 м.каждый), по формуле:

где: - сопротивление соединительных проводников, Ом;

р - удельное сопротивление материалов проводников;

(р - 0,0175 - для медных проводников;)

- длина соединительных проводников, 5,0 м.;

- кол-во шпуров, 42шт.

- сечение соединительных проводников, 1,1 мм²,

3. Определяем общее сопротивление проводов (Ом.) по формуле:

4. При простом последовательном соединении электродетонаторов (с учетом того, что сопротивление каждого ЭД равно = 4÷6 Ом.), - общее сопротивление электровзрывной цепи составит:

5. Величина тока в цепи, при использовании взрывной машинки ВМА-50/100 (U=500 В.) будет равна:

Величина постоянного тока в цепи = 1.8А, это значение не больше чем 1 А, т.е. условия гарантийного тока и безотказного взрывания ЭД не выдержаны и эту схему подключения можно принимать при коммутации расчетной эл. взрывной цепи для заданных проектных условий.

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ НОРМЫ НА 1 м. ВЫРАБОТКИ.

Пользуясь «Справочником отраслевых норм выработки (времени) на основные и вспомогательные работы при подземной добыче руды» издательство «ВНИИЧерМет», г. Харьков, 1988г., или «Справочником по техническому нормированию подземных горных работ» издательство "Недра", Москва, 1999 г. (СТН),определяем нормы выработки по различным операциям цикла:

Бурение шпуров

Скорость бурения шпуров:

где: - время бурения 1 м. шпура, берётся из справочника ОНВ, стр 42, табл.1.13 в зависимости от коэф. крепости горных пород и марки перфоратора.

Норма выработки бурильщика

По полученной скорости бурения 1 м. шпура, в зависимости от сечения выработки и марки перфоратора (ОНВ, стр.17, табл. 1.6) определяем норму выработки на бурение для проходки 1 пог. м. выработки.

где: - справочная норма бурильщика;

- коэф. равный 1,16, - учитывающий длительность смены, равной 7 часов (в СТН нормы даны на бчас. рабочую смену);

- коэф. равный 0,9, - учитывающий, что бурильщик имеет права взрывника и производит зарядку и взрывание забоя сам.

Уборка породы

Норма выработки скреприста (ЛС-30)

где: - справочная норма выработки (ОНВ, стр.223, табл.4.8) в зависимости от типа погрузочной машины, ёмкости вагона и ширины выработки вчерне;

- коэф. равный 1,16, - учитывающий длительность смены;

V₁ - объём породы в 1 пог. м. выработки, 2.1 м³,

(где:V₁= S_пр· 1.0.п.м. = 2.1 · 1.0 = 2.1 м³)

где: S_пр- площадь поперечного сечения выработки в проходке, 16.48м².

Норма выработки путевого рабочего.

= =0.54 1.16=0.62

где: - справочная норма выработки (ОНВ, стр.353, табл.6.1)

- коэф. равный 1,16, - учитывающий длительность смены.

Норма выработки крепильщика.

Для крепления набрезкбетоном принимаем ВМБ 60

где:Т_бур - время бурения 1 м. штангового шпура, берётся из справочника (ОНВ, стр. 324, табл. 5.36)

Дата добавления: 2015-08-31