Подземные горные работы

Задание Вариант № 13

1. Оборудование — самоходный вагон ВС-20Э.

2. Толщина крепи — ?=40 мм.

3. Постоянное нахождение людей предусмотрено.

4. Коэффициент крепости пород f=10.

5. Интенсивность движения — до 100 машин в сутки.

6. Свод коробовый.

7. Размеры машины — ширина d=2900, высота h=2000.

8. Скорость движения машины — V=13 км/ч.

9. Ширина покрышки машины — С=430 мм.

10. Взрывчатое вещество — гранулит АС-4.

11. Длина выработки — L=550 м.

12. Срок проведения выработки — t_м=3 месяца.

13. Число рабочих дней в месяце — t_р=25 дней.

14. Коэффициент структуры породы — f₀=30%.

15. Количество рабочих смен в сутки — 4 смены.

16. Число циклов за смену — 1 цикл.

Целью данного курсового проекта является изучение методики расчета поперечного сечения горизонтальной выработки, ее шпурового комплекса зарядов, а также овладение навыками теоретического проведения горизонтальной выработки буровзрывным способом в шахтах и рудниках не опасных по газу и пыли.

Также в ходе выполнения курсового проекта изучаются зависимости основных расчетных величин горизонтальной выработки, определяются размеры поперечного сечения, рассчитываются параметры шпурового комплекта зарядов.

Рассматривается одна из наиболее распространенных в горной промышленности форм поперечного сечения горизонтальных выработок — прямоугольно-сводчатая. При расчете параметров выработки учитывается наличие самоходного оборудования на пневмоколёсном ходу.

При проведении горизонтальных выработках применяют различные способы производства работ, определяемые физико-механическими свойствами горных пород, размерами поперечного сечения выработки, сроком службы и назначением этих выработок.

В данном случае проведение горизонтальной выработки производится по однородным крепким породам буровзрывным способом.

Немаловажным фактором является ознакомление с одним из основных документов на производство взрывных работ при проведении подземных выработок — паспортом буровзрывных работ, а также его выполнение.

Паспорт буровзрывных работ включает: схему расположения шпуров в трех проекциях с указанием номеров шпуров и расстояний между ними; схему конструкции заряда; таблицу к схеме, которая содержит данные о длинах и углах наклона шпуров, массе зарядов в каждом шпуре и очерёдности их взрывания; таблицу технико-экономических показателей с указанием сечения выработки, крепости породы; наименование и число бурильных машин, тип и расход взрывчатого вещества и др.

Расчет проведения горизонтальной выработки буровзрывным способом

1. Определение размеров поперечного сечения горизонтальной выработки.

Рис. 1. Схема к расчету поперечного сечения выработки прямоугольно сводчатой формы при использовании оборудования на пневмоколесном ходу Определяем ширину выработки в свету В. Так как в выработке предусмотрено постоянное нахождение людей, то ее ширина определяется по формуле (скорость машины >10 км/ч):

мм где а=1200 мм — Минимальный зазор со стороны прохода людей наиболее выступающей частью транспортного средства и стенкой выработки, мм;

в=500 мм — минимальный зазор с противоположной стороны прохода людей между наиболее выступающей частью транспортного средства и стенкой выработки, мм;

А — ширина проезжей части машины, мм;

мм где d — ширина машины, мм;

с — ширина профиля покрышки, мм;

v — скорость движения машины, км/ч.

мм

мм Определяем ширину выработки вчерне В₁:

мм где — толщина крепи (или выступающая в выработку часть крепи), мм.

мм Определяем высоту свода выработки h₀ (коробовый свод, f?12):

мм

мм Определяем высоту вертикальной стенки от почвы выработки h₁:

Так как высота машины по технической характеристики h>1800 мм, то h₁ принимаем равной высоте машины h.

h₁=h=2000 мм Определяем высоту выработки в свету H:

мм

мм Определяем высоту выработки вчерне H₀:

мм

мм Определяем радиус осевой дуги свода R (коробовый свод, f?12):

мм

мм Определяем радиус боковой дуги коробового свода r (f?12):

мм

мм Проверяем соблюдается ли минимальный зазор e?500 мм над головой водителя:

мм где h — наибольшая высота движущейся машины, мм.

Т.к. речь идет о высоте движущегося самоходного вагона, то необходимо учитывать значение 400 мм, т.к. голова водителя будет выступать над кузовом машины, и тогда высота движущегося самоходного вагона будет составлять h+400 мм (где h — высота самоходного вагона по технической характеристике, мм): h=2000+400=2400 мм.

Т.к. в выработке предусмотрено постоянное нахождение людей, то (f?12)

градус

мм Минимальный зазор соблюдается.

Определяем площадь поперечного сечения выработки в свету S_св (коробовый свод, f?12):

мм²

м²

Определяем площадь поперечного сечения выработки вчерне S_ч (коробовый свод, f?12):

мм²

м²

буровзрывный шахта рудник выработка

2. Расчет параметров шпурового комплекта зарядов для проведения горной выработки

Определяем удельный расход взрывчатого вещества q:

кг/м³

где, кг/м³ — удельный расход взрывчатого вещества при стандартных условиях, кг/м³

f — коэффициент крепости породы;

— коэффициент работоспособности взрывчатого вещества (где А_вв — работоспособность применяемого взрывчатого вещества, см³; для гранулита АС-4 — 410 см³)

m — коэффициент, учитывающий диаметр патрона;

S_ч — площадь поперечного сечения выработки вчерне, м²;

f₀ — коэффициент структуры породы

— коэффициент зажима породы, при одной обнаженной поверхности забоя выработки.

кг/м³

кг/м³

Определяем глубину шпуров :

м где L — длина выработки, м;

t_p — число рабочих дней в месяце;

t_м — срок проведения выработки, мес;

n_см — число рабочих смен в сутки;

n_ц — число циклов в смену;

=0,87 — коэффициент использования шпура.

м Определяем число заряжаемых шпуров в забое на одну заходку N:

шт.

где d=0,042 — диаметр шпура, м;

К_з=0,75 — коэффициент заполнения шпуров;

? — плотность заряжания, кг/м³; для гранулита АС-4 — 850 см³

шт.

Окончательно N принимаем по их расположению в забое.

Определяем число компенсационных шпуров N₀

шт.

где, см³ — объем компенсационного шпура.

9,35 — масштабный коэффициент.

см³

шпура Расстояние между центрами компенсационного и заряжаемого шпуров: а=140 мм.

Определяем линию наименьшего сопротивления W, расстояние от вруба до вспомогательных шпуров и расстояние между оконтуривающими шпурами:

м где, кг/м — вместимость 1 м шпура, кг/м.

кг/м

м Расстояние между врубом и вспомогательными шпурами выбираем по таблице

Принимаем 0,7 м.

Расстояние между оконтуривающими шпурами:

у кровли, м:

м у почвы, м:

м в боках, м:

м.

Расстояние от контура выработки до оконтуривающих шпуров 0,15−0,2 м. Угол наклона оконтуривающих шпуров к плоскости забоя 85⁰.

Определяем суммарную глубину шпуров и фактическое число заряжаемых шпуров :

м где — соответственно число врубовых, вспомогательных, отбойных, оконтуривающих шпуров, шт.

м — глубина оконтуривающего шпура, м

м

м

шт.

шт.

Определяем подвигание забоя за взрыв :

м

м Определяем фактический расход взрывчатого вещества на взрыв Q_ф:

кг Расход взрывчатого вещества Q на расчетную величину подвигания забоя за цикл:

кг

кг где V_п — объем взрываемой породы в массиве на одну заходку, м³

Средняя масса заряда на один шпур:

кг

кг Масса заряда, кг:

во врубовых шпурах, кг

кг во вспомогательных, отбойных, боковых оконтуривающих соответственно:

кг в оконтуривающих шпурах у кровли, кг

кг в оконтуривающих шпурах у почвы, кг

кг

кг Из них по 0,2 кг детонита М на каждый шпур для патронов-боевиков.

Определяем очередность взрывания зарядов и интервалы замедления

Заключение

При выполнении данного курсового проекта я изучила методики расчета поперечного сечения горизонтальной выработки, ее шпурового комплекса зарядов, а также овладела навыками теоретического проведения горизонтальной выработки буровзрывным способом в шахтах и рудниках не опасных по газу и пыли.

Также в ходе выполнения курсового проекта я изучила и закрепила знания об основных зависимостях расчетных величин горизонтальной выработки, расчетах размеров поперечного сечения с учётом наличия самоходного оборудования на пневмоколёсном ходу и параметрах шпурового комплекта зарядов.

Немаловажным фактором является ознакомление с одним из основных документов на производство взрывных работ при проведении подземных выработок — паспортом буровзрывных работ, а также его выполнение.

Паспорт буровзрывных работ включает: схему расположения шпуров в трех проекциях с указанием номеров шпуров и расстояний между ними; схему конструкции заряда; таблицу к схеме, которая содержит данные о длинах и углах наклона шпуров, массе зарядов в каждом шпуре и очерёдности их взрывания; таблицу технико-экономических показателей с указанием сечения выработки, крепости породы; наименование и число бурильных машин, тип и расход взрывчатого вещества и др.

1. Кологривко А. А. Проведение и крепление подземных горных выработок: Методическое пособие в 3ч. Ч. 3. Проведение подземных горных выработок. Мн.: БГПА, 2001. — 111с.