Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування (стр. 1 из 2)
Курсовий проект на тему:
"Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування"
Вихідні дані
Скласти проект на проходку бурового орта при наступних умовах:
Глибина залягання - 400 м.
Довжина вироблення - 100 м.
Міцність породи - 14
Термін служби - 6 мес.
Час проходки - 2 мес.
ВВЕДЕННЯ
Перед гірничодобувною промисловістю України стає завдання інтенсифікації видобутку й переробки мінеральної сировини при мінімальних витратах для забезпечення зростаючих потреб народного господарства.
За останні роки техніка й технології гірського виробництва перетерпіли більші зміни.
При підземного видобутку на прохідницьких і очисних роботах одержало широке поширення нове високопродуктивне бурове, й допоміжне устаткування.
У зв'язку із впровадженням потужних забійних механізмів, засобів автоматики й телемеханіки міняється вигляд самих шахт, міняються системи розробки й створюються їхні нові варіанти, відбувається концентрація гірських робіт.
Кожне гірське підприємство зобов'язане мати затверджений у встановленому порядку проект розробки родовища, по якому повинні здійснюватися вироблення шахти й підготовка горизонтів, а так само маркшейдерська й геологічна документація. У проекти складовою частиною повинні входити заходи щодо техніки безпеки.
1. ВИБІР ФОРМИ Й ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ВИРОБЛЕННЯ
1. На підставі вихідних даних (міцність порід, глибина розробки й т.д.) вибираємо прямокутно-склепінний перетин вироблення.
При проходці приймаємо наступне встаткування: 2УБН-2П (бурильна установка), ПТ-4.
При експлуатації буровий верстат: НКР-100М
Таблиця 1 - Технічна характеристика НКР-100М
| Діаметр шпари, мм | 105 |
| Глибина шпари, м | До 50 |
| Робочий тиск стисненого повітря, атм. | 5-6 |
| Робочий тиск води, атм. | 10-12 |
| Витрата води, л/хв | 15-20 |
| Максимальне зусилля подачі, кг | 600 |
| Зусилля подачі на інструмент при буравленні, кг | 150 |
| Хід подачі, мм | 365 |
| Потужність електродвигуна, кВт | 2,8 |
| Габарити верстата, мм: Довжина Ширина Висота | 1300 640 650 |
| Робоча довжина штанги, мм | 1200 |
| Діаметр штанги, мм | 63,5 |
1. Висота бурового орта при експлуатації НКР-100М
Н = 3м.
Ширина вироблення у світлі:
В = А + n
де А - довжина бурового верстата, мм
А = 1300+1200+200 = 2700 мм
n - ширина проходу для людей, з урахуванням місця розміщення у виробленні вентиляційного трубопроводу, мм
В = 2700+700=3400 - приймаю ширину вироблення рівну 3400 мм.
3. Розрахунок висоти коробкового зводу:
Висота зводу залежить від міцності порід по шкалі Протодъякова.
При міцності порід f≤14 hСВ = В/3
hСВ = 3400/3 = 1130 мм
4. Висота п'яти зводу визначається по формулі:
hПЯТи = 300-1130 = 1870 мм
Перевіряємо висоту проходу для людей hmin = 1.8м., h1≥hmin = 1.87≥1.8м.
5. Висота вироблення визначається по формулі: H = hПЯТи + hСВ
Н = 1870+1130 = 3000 мм
6. Перетин вироблення у світлі: SСВ. = 3400 (1870 + 0,26*3400) = 9,36 м2
7. Радіус осьової й бічної дуг:
r = 0,262*В = 0,262*3400 = 890 мм - радіус бічної дуги
R = 0.692*B = 0.692*3400 = 2350 мм - радіус осьової дуги
2. ВИБІР ТИПУ КРІПЛЕННЯ Й РОЗРАХУНОК КРІПИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
Кріплення в буровому орті не потрібна, тому що вироблення служить мінімальний строк (6 місяців) і після цього вибухає.
Звідси треба, що площа вироблення дорівнює площі вироблення у світлі, тобто 9,36 м2
3. ВИБІР НАЙБІЛЬШ РАЦІОНАЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ПРОВЕДЕННЯ ВИРОБЛЕННЯ
1. Вибір способу проходки гірського вироблення.
Для проходки вироблення вибираю буро вибуховий спосіб проведення гірських робіт. Тому що він є основним способом відбиття гірських порід при проведенні вироблень і видобутку руди. Заряди вибухових речовин розташовують у вертикальних, похилих і горизонтальних шпурах або шпарах.
Вибір устаткування для збирання породи.
Для збирання породи застосовується машина ПД-4
Вибір бурового встаткування.
Тому що вироблення не має рейкових шляхів, те бурильна установка повинна мати гусеничний або пнемошиний хід. Беручи до уваги ширину й висоту вироблення (3,4/3,1 м) по зоні обурівання, приймаю бурильну установку 2УБН-2П
2. Технічні характеристики навантажувальної машини.
Таблиця 2 - Технічна характеристика ПД-4
| Вантажопідйомність, т | 4 |
| Місткість кузова, м3 | 1,5 |
| Габарити, мм: Довжина Ширина Висота | 3350 1800 2120 |
| Найбільша висота при навантаженні й розвантаженні, мм | 2240 |
| Радіус повороту, мм | 4000 |
| Подоланий підйом, гр. | 8 |
| Привод | Пневматичний |
| Максимальна швидкість, км/год | 4,8 |
| Установлена потужність, кВт | 90 |
| Маса, т | 7,1 |
3. Технічна характеристика бурового встаткування.
Таблиця 3 - Технічна характеристика 2УБН-2П
| Площа вибою, м2 | 14 |
| Найбільша висота розташування горизонтального шпуру, м | 3,2 |
| Ширина вибою з однієї установки, м | 4,5 |
| Число перфораторів | 2 |
| Найбільша глибина шпурів, м | 2,8 |
| Коефіцієнт міцності по шкалі Протодъякова | 6-20 |
| Тип ходової частини | Пневмоколесний |
| Витрата стисненого повітря (при буравленні), м2/м | 25 |
| Швидкість пересування, км/год | 3,5 |
| Потужність привода, кВт | 36,8 |
| Максимальний подоланий кут, гр. | 12 |
| Тип перфоратора | ПК-60 |
| Габарити, мм: Довжина Ширина Висота | 6800 1450 1500 |
| Маса, т | 6,3 |
4. ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ БУРО ВИБУХОВОГО КОМПЛЕКСУ Й РОЗРАХУНОК ПАСПОРТА БВР
1. Спосіб висадження, тип ВВ і засобу висадження
Шахта не небезпечна по газі й пилу. Спосіб висадження електричний із застосуванням електродетонатора від силової лінії на поверхні (напругою 380 У) за допомогою приладів ПИВ-100М, КВП-1/100 з діючих вироблень на свіжому струмені повітря. Для більше повної детонації ВВ і зменшення виділення отрутних продуктів вибуху використовується забойка простору між зарядом ВВ і устям шпуру інертним матеріалом.
Конструкція заряду ВВ у шпурі - суцільний стовпчик з розташуванням патрона бойовика першим від устя шпуру (пряме ініціювання).
ВВ при відбої породи напівчутлива й водостійка – Амоніт 6ЖВ у патронах діаметром 32 мм довжиною LП = 250 мм, масою nп = 250гр. у поліетиленовому впакуванні.
Характеристика ВВ:
1. Щільність, г/см3 – 1,2
2. Працездатність, див3 – 360-380
3. Бризантність, мм - 14 - 16
4. Швидкість детонації, км/з - 3,6-4,8
2. Питома витрата ВВ, визначається по формулі М. М. Протодъякова:
де, е – коефіцієнт працездатності ВВ
рВВ – працездатність ВВ
е = 525/ рВВ
е = 525/380 = 1,38
3. Середня довжина шпурів визначається виходячи з місячної швидкості проведення вироблення:
LШ = VМЕС/(25*tM*nCM*nC*η), м
де, tM = 2 час проведення вироблення на місяць, мес.
nCM = 3 – число змін у добу на проведення вироблення, зміна
nC = 1 – число циклів у зміну
? = 0,9 - коефіцієнт використання шпуру (КИШ)
VМЕС = 65 місячна швидкість проходки, м/мес.
LШ = 65/(25*2*3*1*0,9) = 0,48 м
4. Довжина ходки за цикл
Lух = LШ* η, м
Lух = 0,48* 0,9 = 0,43 м
5. Число шпурів на цикл:
де,
= 14 – міцність порід за умовою 
= 9,61 – площа перетину вироблення в черне, м2Остаточна кількість шпурів уточнюється в графічній частині проекту 29 шт.
6. Кількість компенсаційних шпурів (у врубі)
N0 = (η* LШ.К./А)3/VK. , шт.
де, А = 9,35 - масштабний коефіцієнт
VK – об'єм компенсаційного шпуру, див3
LШ.К. – довжина компенсаційного шпуру, див
? = 0,9 - КИШ
LШ.К. = 0,2 + LШ = 0,2 + 0,48 = 0,68 м = 68 див
VK = 0,785*d*2* LШ.К., див
де, d = 0,76 - діаметр компенсаційного шпуру, див
VK = 0,785*7,6*2*68 = 811,376 див3
N0 = (0,9* 68./9,35)3/811,376 = 0,34 = 1 шт.
При міцності порід до f≤14 кількість врубових шпурів NВР = 6 шт.
Конструюємо прямий вруб з 7 шпурів (один із яких компенсаційний)
7. Лінія найменшого опору (відстань між що оконтурюють і відбійними шпурами):
де, Р - місткість ВВ в одному метрі шпуру, кг/м
m = 1 - коефіцієнт зближення зарядів
q = 1,7 питома витрата ВВ, кг/м3
Р = π*d2*Δ/4
де, Δ - щільність зарядження, для амоніта 6ЖВ = 900 кг/м3
Р = 3,14*0,0422*900/4 = 1,24
8. З огляду на форму вироблення й різні умови роботи зарядів приймаємо наступне розташування шпурів: відстань між шпурами в ґрунту 640 мм; з боків вироблення 740 мм; по покрівлі - 790 мм (тому що зарядам у покрівлі працювати легше, ніж у ґрунту)