ПРОХОДКА БУРОВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ УКЛОНА Курсовой проект. вариант 9. Проходка буровзрывным способом уклона, разработка паспорта буровзрывных работ, автор произвел расчеты по проектированию горной выработки исходя из выданных исходных данных
 Скачать 120.21 Kb.
|
ЗАДАНИЕДля курсового проекта по ПМ 02 «Контроль за безопасностью ведения горных и взрывных работ», учащегося 6 курса группы ПР Передера А.Н. «Соликамского горно-химического техникума» Вариант 9 Исходные данные на курсовой проект «Проходка буровзрывным способом выработки, разработка паспорта буровзрывных работ» Наименование выработки - уклон Мощность пласта – 1 м Угол наклона в выработке - 140 Срок службы – 2 года Крепость породы, по шк. Протодъяконова – 1/5 Сечение выработки в свету/в проходке, м2 – 12/13,1 Категория шахты по газу – с/к Транспортное оборудование - рельсовый путь, Л-80у Метановыделение – 6,7 Длина выработки, м - 900 Скорость проведения выработки, м/мес - 125 Макс. Кол-во людей - 3 Обводненность пласта – обводненная Однородность пласта – сложный Дата выдачи задания ________________________________ Преподаватель _____________________________________ 2. ВЫБОР ТИПА КРЕПИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ РАЗМЕРОВ 2.1. Выбор типа крепи. Крепь горных выработок является несущей конструкцией возводимой для предотвращения обрушения окружавших выработку пород и сохранения размеров выработки на период её эксплуатации. Тип, размеры и материал крепи должны соответствовать горно-геологическим условиям и сроку службы выработки. Стоимость сооружения и ремонт крепи за весь период её службы должны быть минимальными. По сроку службы выработки и крепости пород целесообразно использовать деревянную крепь. 2.2. Выбор формы и определение ее прочностных размеров. Выбор формы поперечного сечения производится в зависимости от конструкции и материала крепи, которые, в свою очередь, выбираются с учётом величины и направления горного давления, физико-механических горных пород, пересекаемых выработкой, назначения и срока службы выработки. Для деревянной крепи выбираем прямую трапециевидную форму. Исходя из крепости, породы относятся к гранитам, гнейсам, сиенитам средней крепости с объемным весом 2,6 т/м3. Для дальнейшей эксплуатации выработки выбрано следующее оборудование: Аккумуляторный электровоз 8 АРП – 600 с габаритными размерами: Ширина колеи - 600 мм, Длина – 4450 мм, Ширина по буксам – 1050 мм, Высота электровоза – 1420 мм. Вагонетки шахтные ВШ – 2 с габаритными размерами: Ширина колеи - 600 мм, Длина с буферами – 2000 мм, Ширина кузова – 880 мм, Высота вагонетки от головки рельса – 1150 мм, Емкость вагонетки – 1,1 м3 Рельсы типа Р 24: Высота 107 мм, Ширина 92 мм. Толщина деревянных шпал составляет 120 мм. Конвейер Л – 80у с размерами: Ширина става – 1020 мм, Высота става – 480 мм. Данные взяты из технической характеристики оборудования. Расчет прямой трапециевидной деревянной крепи. Высота от балластного слоя до уровня головок рельс, мм:  (2.1)где hш - высота шпалы, мм hр- высота рельса, мм Высота от почвы выработки до уровня головок рельс, мм: hв = hа + hб= 147 + 200 = 347 мм (2.2) где hб - высота балластного слоя - 200 мм Размер прохода людей на уровне подвижного состава, мм: n' = (n - (h+hа)) сtgα =1800 - (1420+147) сtg800 = 420 мм (2.3) где n - размер прохода на высоте 1800 мм от уровня балластного слоя (700 мм.); h - высота электровоза (вагонетки) от головки рельсов; α - угол наклона стоек крепи - 80° Ширина выработки в свету на уровне подвижного состава, мм: Всв = m + А + А⃰ + k + n' = 200 + 1050 + 1020 + 250 + 420 = 2940 мм (2.4) где m - размер зазора на уровне подвижного состава от стенки выработки; А - ширина подвижного состава; А⃰ - ширина подвижного состава; к – зазор между подвижными составами 250 мм. Ширина выработки в свету по кровле, мм: L1 = Всв – 2 (h2 - h) сtgα = 2940 – 2 (2147 - 1420) сtg800 = 1304 мм (2.5) Ширина выработки в свету по балластному слою, мм: L2 = Вcв + 2 (h + hа) сtgα = 2940 + 2 (1420 + 147) сtg800 = 4413 мм (2.6) Площадь сечения выработки в свету после посадки, м2: Sсв = 0,5 (L1 + L2) h2= 0,5 (1,3 + 4,4) 2,2 = 12 м2 (2.7) где h2 = h1 + hа= 2000 + 147 = 2147 мм (2.8) Высота выработки от почвы до кровли, мм: h4 = hз + d + с = 2347 + 200 + 25 = 2572 мм (2.9) где d - диаметр круглого леса, 200 мм; с - толщина затяжки, 25 мм; Высота выработки от почвы до верхняка, мм hз = h1 + hв = 2000 + 347 = 2347 мм (2.10) Ширина выработки вчерне по кровле, мм: Lз = L1 + 2d + 2с = 1304 + 2х200 + 2х25 = 1754 мм (2.11) Ширина выработки вчерне по балластному слою, мм L4 = L2 + 2d + 2с = 4413 + 2х200 + 2х25 = 4863 мм (2.12) Площадь сечения выработки вчерне, м2: Sч = 0,5 (Lз + L4) h4 = 0,5 (1,8 + 4,9) 2,6 = 13,1 м2 (2.13) 2.3. Определение нагрузки на крепь Горные породы земной коры под воздействием веса выше, лежащих толщ находятся в состоянии напряженного равновесия. Это объясняется тем, что породы нетронутого горными работами массива земной коры не могут перемещаться или изгибаться без влияния каких - либо внешних воздействий. При проведении горной выработки в таком массиве происходит сложное перераспределение напряжений во времени и пространстве. Эти новые напряжения вызывают деформацию горных пород, окружающих выработку. В зависимости от величины и характера распределения напряжений и прочности окружающих пород, обнаженные породы могут переходить в новое состояние равновесия без разрушений и с разрушениями. Рудничная крепь, препятствуя обрушению горных пород, будет воспринимать на себя горное давление. Высота свода естественного равновесия, м:   = 0,14 м, (2.14)где а - полупролет выработки; f - коэффициент крепости  =  = 0,7 м (2.15)Величина нагрузки на 1м крепи, Н/м:   = 0,7 т/м, (2.16)где γ - объёмный вес горной породы - это значение берётся из таблицы 2.1 «Методических указаний» 2.4. Расчёт горной крепи Верхняк рассматривается как балка на двух опорах испытывающая действие изгибающего момента от горного давления. При использовании теории свода величина максимального момента изгиба равна, Н*м:  Н*м (2.17)где n = 1,2 - коэффициент перегрузки, L - расстояние между крепёжными рамами м; L =  1,3 м (2.18)Диаметр верхняка из круглого леса, см:  = 195 (2.19)где  - предел прочности древесины на изгиб - 6 х106 Н;Расчетный диаметр верхняка приводится к стандартному ближайшему большему диаметру: 0,12; 0,16; 0,2; 0,24; 0,28; 0,32 м. Принимаем стандартную величину 0,2 м. Диаметр стоек принимаю равным диаметру верхняка. Сплошная затяжка выполняется деревом (доска 25 мм), пустоты между затяжкой и горным массивом забучиваются мелкой породой. 3. БУРОВЗРЫВНОЙ КОМПЛЕКС РАБОТ 3.1 Выбор взрывчатых материалов С учетом горно-геологических условий: выработка уклон с/к по газу, коэффициента крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова f=5 принимаю предохранительное ВВ Угленит – Т19; для данной выработки целесообразно применить электрический способ взрывания. Для врубовых шпуров электродетонатор мгновенного действия ЭДКЗ-ОП, для остальных шпуров электродетонатор короткозамедленного действия ЭДКЗ-ПМ, с интервалами замедления 30 мс. Следующие серии шпуров взрываются с интервалами замедления 15 мс. Характеристика ВВ Угленит – Т19.
3.2 Выбор типа и параметров вруба, определение глубины шпуров. Исходя из горно-геологических условий и параметров выработки, принимаем горизонтально клиновой вруб с двумя парами врубовых шпуров. Расстояние между врубовыми шпурами 0,4 м угол наклона шпуров к поверхности забоя 650. Определение глубины шпуров. Длину заходки и глубину шпуров устанавливают такими, чтобы затраты на БВР были минимальными. Принятая величина lзах должна обеспечивать получение месячной скорости проведения выработки (если скорость задается), в этом случае:  ; (3.1)где Vмес – месячная скорость проведения выработки, м/мес; Тц – продолжительность проходческого цикла при проведении выработки буровзрывным способом; как правило принимается кратной продолжительности смены (6 ч); nдн – количество рабочих дней для проходческой бригады в месяц (25 дн); Тсут – количество часов работы проходческой бригады в сутках по проходке горной выработки, как правило, при буровзрывной технологии принимают Тсут=24 ч. Глубину шпуров, кроме врубовых, определяю по формуле:  ; (3.2)Глубину врубовых шпуров следует принимать на 10% больше глубины вспомогательных и оконтуривающих шпуров, т.е.: lвр=1,1 lшп = 1,1 х 1,5 = 1,7 м (3.3) где lшп - глубина вспомогательных и оконтуривающих шпуров, м. Площадь вруба S = а b (n-1) = 1,8 х 0,4 (4 – 1) = 2,2 м2 (3.4) Где n - число пар врубовых шпуров (шт) b - расстояние по вертикали между парами шпуров (м) а - расстояние между устьями в паре шпуров клинового вруба (м) Длину шпуров клинового вруба определяем с учетом угла их наклона: Lвр= lвр (sin α)-1= 1,7 (sin 65)-1= 1,5 м; (3.5) где α - угол наклона шпуров к плоскости забоя, град. Расстояние между устьями в паре шпуров клинового вруба определяют по зависимости: а = 2 lвр сtgα + 0,1= 2 х 1,7 х сtg 65 + 0,1 = 1,8 м; (3.6) где 0,1 - расстояние между забоями пары сходящихся шпуров клинового вруба. 3.3 Выбор диаметра шпуров Диаметр шпуров выбирается в зависимости от стандартного диаметра принятого типа ВВ. При выпуске ВВ в патронах нескольких диаметров следует принимать диаметр патрона с учетом сечения выработки и типа буровой техники. Диаметр шпуров при патронированных ВВ принимается не менее, чем на 5 мм больше диаметра патрона. dшп = dп + 5 = 36 + 5 = 41 мм (3.7) где: dп - диаметр патрона 3.4 Определение удельного расхода ВВ. q – количество ВВ в кг на 1 м3 взрываемой породы Удельный расход ВВ определяют по формулам М.М. Протодьяконова, Н.М. По формуле М.М. Протодьяконова для забоя с одной открытой поверхностью:  ; (3.8)q1 – нормальный удельный расход ВВ, кг/м3 q1= 0,1x f = 0,1 x 5 = 0,5 кг/м3 (3.9)  – коэффициент структуры горных пород, 1,3. - коэффициент зажима горной породы (3.10) – коэффициент работоспособности, по характеристике ВВ равен 0,72Определение объема взрываемой породы за заходку, м3 Vзах = lзах Sвч = 1,3 х 13,1 = 17 м3. (3.11) | |||||||||||||||||||||||||||||