Проект проведения горизонтальной горной выработки

Основное предназначение горно-добывающей промышленности - добыча полезных ископаемых, которые используются в качестве минерального сырья для производства металлов, сельскохозяйственных удобрений, строительных материалов, различных пластмасс и композитов, тепловой и электрической энергии, тепла и горючего, изоляционных и абразивных материалов, ювелирных изделий и многих других видов продукции.
На ближайшее будущее основными способами разработки останутся открытый и подземный. Однако все большее значение приобретает геотехнологический метод отработки месторождений, который позволяет вовлечь в эксплуатацию месторождения бедных руд меди, цинка, свинца и т.д., содержание полезных компонентов, в которых значительно ниже среднего содержания по отрабатываемым в настоящее время месторождениям.

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..…..5
1.ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ. ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ. КРЕПЛЕНИЕ ВЫРАБОТКИ ….…………………………………….........................................6
1.1.Расчет поперечного сечения выработки………………………….….....6
1.2. Расчет горного давления на крепь выработки………………………...7
1.3. Расчет прочных элементов крепи……………………………………....8
2. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВЫРАБОТКИ…….......9
2.1. Выбор бурового оборудования и инструмента………………………..9
2.2. Расчет параметров взрывных работ…………………………………...10
2.3. Расчет электровзрывной сети……………………………………….....14
3. ПРОВЕТРИВАНИЕ ВЫРАБОТКИ ПРИ ПРОХОДКЕ………………….....16
4. УБОРКА ГОРНОЙ МАССЫ…………………………....…………………...19
5. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ ПРОХОДКЕ………………………………..19

1.1. Расчет поперечного сечения выработки

При проведении горизонтальной выработки форма поперечного сечения может быть трапециевидная, прямоугольная, прямоугольно-сводчатая и арочная.
Различают площади поперечного сечения выработки – в свету, вчерне и в проходке. Площадь поперечного сечения в свету, вчерне Sсв определяют по размерам выработки до крепи, за вычетом площадей, занимаемых балластным слоем и трапом в сечении выработки. Площадь поперечного сечения вчерне является проектной площадью, в проходке.
Размеры поперечного сечения в свету зависят от назначения выработки и необходимых зазоров и проходов между машинами и крепью, которые определяются габаритами подвижного состава и числом рельсовых путей, шириной конвейера, скрепера или погрузочно-транспортной машины с учетом регламентированных правил безопасности.
...

1.3. Расчет прочных элементов крепи
Определяем диаметр верхняка крепежной рамы d,см
(14)
где – половина ширины сечения по кровле в свету, равная 181,25 см
- плотность горных пород, равная 0,003 кг/см3
- допускаемое напряжение на изгиб для материала верхняка (дерева), принимаемое равным 60 кг/см.

Определяем толщину затяжки , см по формуле
(15)

2. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
2.1.
...

2.2. Расчет параметров взрывных работ

Принимаем технические характеристики ВВ:
-плотность, принимаемая 1300 кг/м3,
-работоспособность, принимаемая 500 см3,
-коэффициент относительной работоспособности e, принимаемый 0,76;
-способ заряжания – ручной;
-диаметр патрона d – 36 мм.

Определяем удельный расход принятого ВВ q, кг/м3 по формуле
(16)
где – удельный расход эталонного ВВ, равный 2,8кг/м3;
– коэффициент относительной работоспособности ВВ, равный 0,76
кг/м3
Определяем среднею глубину шпуров , м, исходя из заданного срока проведения выработки по формуле
(17)
где – длина проходимой выработки, равная 300 м;
– число рабочих дней в месяце;
– срок проведения выработки, равный 2,2 мес;
– количество смен в сутки, равное 3;
– число циклов в смену, принимаемое 1;
– коэффициент использования шпура, принимаемый 0,8.
...

2.3. Расчет электровзрывной сети

Определяем сопротивление магистрального кабеля , Ом по формуле
(32)
где – длина магистрального кабеля ,принятая 200 м;
– удельное сопротивление медного провода, равное 0,0184 Ом.мм2/м;
– площадь поперечного сечения магистрального кабеля, равная 5мм2.
Практически длина магистрального взрывного кабеля для горизонтальных выработок Lм=160-240 м, а участковых проводов Lу=30-50 м, для стволов и восстающих Lм равна двойной высоте выработки плюс 50-100 м.
Ом(33)
Определяем сопротивление участковых проводов Rу, Ом по формуле
(34)
где Lу – длина участковых проводов, равная 40 м;
Sу – площадь поперечного сечения участковых проводов, равное 1 мм2.
Ом
Примем последовательное соединение электродетонаторов.
...

3. ПРОВЕТРИВАНИЕ ВЫРАБОТКИ ПРИ ПРОХОДКЕ

Необходимо рассчитать полное давление и производительность вентилятора, а затем подобрать по этим параметрам марку вентилятора местного проветривания.
Проветривание ведем нагнетательным способом, а расчет производим по фактору проветривания взрывных газов.
Определяем количество воздуха , м3/с, которое необходимо подать в забой по формуле
(36)
где – площадь поперечного сечения выработки в свету, равное 9,5м2;
– время проветривания выработки, принимаемое 20 мин;
– коэффициент обводенности выработки, принимаемый 0,6;
– количество взрываемого в забое ВВ, равное 72,09кг;
– газовость ВВ, принимаемая 40л/кг;
– длина проводимой выработки, равная 300м;
– коэффициент утечек (потерь) воздуха, принимаемый 1,19.
...

4. УБОРКА ГОРНОЙ МАССЫ ПРИ НАЛИЧИИ
РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ
При проведении выработки для погрузки породы принимаем погрузочную машину со ступенчатой погрузкой, тип погрузочной машины – ППН-4
• марка машины – ППН-4.
• техническая производительность – 0,8 м3/мин.
• ходовая часть – Г.
• коэффициент крепости пород – 15
• фронт погрузки – 4,8 м.
Размер машины:
• ширина – 1,4 м.
• высота max – 1,85 м.
Минимальные размеры выработки:
• ширина, высота – 2,31,9 м
Схема уборки горной массы изображена на рис. 7.
Рис.7. Схема уборки горной массы

5. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ПРОХОДКЕ

К вспомогательным работам при проведении горизонтальных выработок относятся: настилы временных путей, устройств водоотливных канавок, прокладки труб и кабелей, оборудование освещения, устройство проезжей части (при самоходном безрельсовом транспорте) и другие работы. Эти работы проводят параллельно с основными (бурение шпуров, уборкой породы и креплением выработки).
...

6.1. Определение трудоемкостей проходческих операций

Трудоемкость любой операции определяется путем деления объема работ по этой операции на соответствующую норму выработки.
(45)
где – объем работ по данной операции;
– норма выработки по данной операции.
Определяем объем работ по каждой операции цикла:
1. Бурение шпуров в забое:
Объем работ равен количеству шпурометров на цикл, м
(46)
м
2. Заряжание зарядов и сборка взрывной сети:
Объем работ равен числу заряжаемых шпуров
(47)

3. Уборка горной массы:
Объем работы равен обычно отбитой за взрыв породы, м3
(48)
м3
4. Крепление выработки рамной крепью.
...

6.2. Определение продолжительности проходческих операций

Рассчитываем продолжительность каждой операции цикла , час по формуле
(58)
где – трудоемкость данной операции, чел.см.;
– продолжительность смены (принимать 6 часов);
– количество рабочих заданных по данной операции (n=nя=3).
– коэффициент перевыполнения норм выработки, равный 1,06;
- коэффициент, учитывающий затраты времени на проветривание.
Коэффициент определяем по формуле
(59)
где – время проветривания, принимаемое 0,2 час.
час
Определяем продолжительность отдельных операций цикла:
1. Продолжительность бурения шпуров в забое
час
2. Продолжительность заряжание и сборка сети
(60)
час
3. Продолжительность взрывания и проветривания
час(61)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненный курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.
В пояснительной записке рассмотрены вопросы и произведены расчеты размеров и площадей поперечного сечения выработки. Площадь сечения в проходке составила Sпр= 13,65 м2. Величина горного давления на крепь выработки равна Рг=2,26 т/м2. Выработка проводится буровзрывным способом. Для бурения шпуров используем бурильную установку СБКН – 2М. Всего в забое бурим 27 шпуров. Средняя длина шпура lср=2,3 м. Суммарная длина шпуров lсум=63,9 м. Взрывание ведем насыпным ВВ – Детонит - М. Способ взрывания- электрический. Масса среднего заряда qср=2,57 кг. Всего на взрыв забоя требуется Qф= 72,09 кг ВВ. При этом за взрыв отбивается V= 25,11 м3 породы. Уходка забоя за цикл составила lу=1,84 м. Проветривание выработки ведем с помощью двух вентиляторов местного проветривания ВМ-6. Горная масса грузится ковшевыми машинами со ступенчатой погрузкой ППН - 4.
...