Курсовой проект по дисциплине Основы горного производства Тема: Проект проведения однапутевого квершлага (стр. 3 из 6)

Для того, чтобы проветривание горной выработки было эффективным и соответствовало требованиям Правил безопасности, необходимо выбрать схему вентиляции, тип и диаметр вентиляционных труб, определить количество воздуха, необходимого для наиболее быстрого разжижения газов после взрывных работ и для нормального дыхания людей, а также определить депрессию и производительность вентилятора.

Потом по производительности вентилятора и величине депрессии можно будет выбрать тип вентилятора.

Так как длина проводимого квершлага 800м, водоприток 6 м³/ч и категория по газу - 2, то принимаем нагнетательную схему проведения выработки с применением трубопровода типа М, звеньями по 20м и диаметром 600мм.

Количество воздуха, необходимое для проветривания выработки, рассчитываем с учетом следующих факторов: по расходу ВВ, по числу работающих людей, по минимальной скорости движения воздуха и по тепловому фактору.

1. Необходимое количество воздуха по расходу ВВ рассчитывается по формуле

где S_св - площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

Т - время на проветривание тупиковой выработки после взрывных работ, мин (по требованиям ПБ принимаем 30мин);

В - количество одновременно взрываемого ВВ на цикл, кг;

I_вв - газовость ВВ, л/кг (т. к. взрывание производим по пустым породам, то принимаем 40 л/кг);

L - длина трубопровода, м.

Так как длина выработки больше 500м, то L сравниваем с L_max - максимальной длиной, на которой происходит разжижение ядовитых газов до допустимой концентрации (0,008%)

где k_т - коэффициент турбулентной диффузии; для гибкого трубопровода принимается в зависимости от отношения l_з.тр/d_п, где l_з.тр - длина трубы с вкладышем, м; d_п - приведенный диаметр трубопровода, он равен d_п=2d_тр (здесь d_тр - диаметр трубопровода, м)

Принимаем k_т = 0,395 ;

k_обв - коэффициент, учитывающий обводненность выработки; в соответствии с методическими указаниями принимаем k_обв⁼0,3;

Так как L_max < L, то в формулу для определения количества воздуха по расходу ВВ подставляем L_max.

2. Общий расход воздуха наибольшему числу людей, одновременно работающих в горной выработке, рассчитывается по формуле

Q_з=6*n

где n - число одновременно работающих в забое людей

(человек)

Q_з=6*6=36 м³/мин

3. Общий расход воздуха для проветривания выработки по минимальной скорости движения воздуха по всей длине выработки рассчитывается по формуле

Q_з=60*V_nmin*S_св

где V_nmin =0,15м/с - минимально допустимая скорость движения воздуха по всей длине выработки (принимаем согласно §161 ПБ );

Q_з=60*0,15*8,8=79,2м³/мин

4. Общий расход воздуха по тепловому фактору определяется по формуле

Q_з=20*V_зmin*S_св

Где V_зmin - минимально допустимая скорость движения воздуха в призабойном пространстве (принимаем согласно ПБ равной 0,25м/с)

Q_з=20*0,25*10,7 = 44м³/мин

Для подачи в забой принимаем наибольшее количество воздуха, полученное из расчетов по приведенным выше формулам, следовательно для дальнейших расчетов принимаем Q_з=105,87м³/мин

Производительность вентилятора определяется по формуле

Q_в ³ k_ут.тр*Q_з

Q_в³ 1,41*105,87=150м³/мин=2,5м³/с

Депрессия гибкого трубопровода подсчитывается по формуле

,

где R_тр - аэродинамическое сопротивление трубопровода; с учетом изгибов и неровностей принимаем равным 23,2кm, [19]

1,2*232*150²/(3600*9,81)=1,77кПа

По расходу воздуха, необходимого для проветривания выработки (Q_в) и напору (h_в) выбираем вентилятор местного проветривания.

Полученные значения Q_вент.=150м³/мин и h_в=1,77 кПа наносим на график аэродинамических характеристик и выбираем вентилятор, удовлетворяющий расчетным данным. Для проветривания горной выработки принимаем вентилятор местного проветривания ВМ-5М с углом поворота лопаток 0 и коэффициентом полезного действия 0,71.

Уборка породы

Погрузка породы – это процесс перемещения взорванной горной массы в средства транспорта.

Продолжительность и производительность погрузки породы зависит от многих факторов, основными из которых являются:

¾ тип погрузочной машины,

¾ организация работ по погрузке породы,

¾ эффективность производства буровзрывных работ,

¾ степень механизации и число рабочих, занятых на этой операции.

Найдем объём породы, необходимый для транспортировки, за одну заходку.

V= S_пр*L _шп*h* K_р=11,3 * 2 * 0,9 * 2 = 40м³ , где

K_р- коэффициент разрыхления (при заданных условиях принимается равным 2).

h - КИШ=0,9

Необходимое количество вагонеток:

N_в =V/V_в *K_з=40/(3,3*0.9) =14 шт. , где

_Vв - обьём вагонетки = 3,3 м³

К_з - коэффициент заполнения вагонетки = 0,9

Для погрузки породы выбираем погрузочную машину 1ППН-5. Это машина ковшового типа (с задней разгрузкой ковша), с колесно - рельсовым механизмом передвижения, пневматическая, периодического действия. Предназначена для погрузки разрыхленной горной массы в шахтные вагонетки, на конвейер и другие транспортные средства в выработках, площадью сечения не менее 7,5 м² в свету. Машина 1ППН-5 состоит из рамы с механизмом передвижения на рельсовом ходу, ковша со стрелой ленточного конвейера. Ковш поднимается цепями, которые наматываются на лебедку. Принцип работы машины следующий: вагонетка прицепляется к машине, с опущенным ковшом машина подъезжает к взорванной породе. Ковш, внедряясь в нее, заполняется породой. Затем включается двигатель подъема, приводящий во вращение барабан, на который наматывается цепь, поднимающая ковш. При крайнем верхнем положении ковша порода высыпается из него в вагонетку, ковш опускается к почве выработки и цикл погрузки повторяется.

Выбор 1ППН-5 обусловлен незначительной высотой машины, что позволяет разместить ее в данной выработке с соблюдением всех зазоров по правилам безопасности, а также незначительным энергопотреблением и целесообразностью использовать машины периодического действия при погрузке породы в одиночные вагонетки. Использование схемы обмена одиночных вагонеток обусловлено невозможностью размещения в выработке перегружателя или конвейера из-за небольшой высоты выработки (2,7 метра в свету). Выработка однапутевая, поэтому на погрузку породы будет использована одна погрузочная машина.

Для механизации обмена вагонеток используем аккумуляторный электровоз 4КР.

Техническая характеристика электровоза 4КР

Параметры	Значение
Сцепная масса, т	4,25
Ширина колеи, мм	900
Жесткая база, мм	900
Основные размеры, мм: Длина Ширина Высота	3120 1300 1515

Этот тип электровозов применяется при маневровых работах в подготовительных выработках в шахтах и рудниках, не опасных по газу или пыли.

Для транспортирования породы и доставки материалов к месту работы используем вагонетки с глухим неопрокидным кузовом ВГ-3,3.

Техническая характеристика вагонетки ВГ - 3,3:

Емкость кузова, м3	3,3
Грузоподъемность, т	6
Жесткая база, мм	1100
Колея, мм	900
Основные размеры, мм:
Длина с буфером	3400
Ширина кузова	1320
Высота от головки рельса	1300

Техническая характеристика погрузочной машины 1ППН-5:

Производительность, м3/мин	1,25
Вместимость ковша, м3	0,32
Крупность погружаемого материала, мм	ЛЮБАЯ
Фронт погрузки, мм	4000
Установленная мощность, кВт	21,5
Колея, мм	900
Габариты, мм
длина	7535
ширина	1700
высота	2250
Масса, кг	9000
Высота разгрузки, мм	1450

Производительность погрузки породы в значительной степени зависит от способа замены груженых вагонеток порожними. Для замены груженых вагонеток на порожние используем накладную двухстороннюю плиту - разминовку. Плита укладывается на расстоянии до 60 метров от забоя и передвигается через каждые 20 метров.

Возведение крепи

После взрывания по породному забою, перед погрузкой породы в призабойном пространстве возводится арочная временная крепь. Временную крепь устанавливают для безопасного ведения работ в призабойном пространстве на период до возведения постоянной крепи. Она должна быть инвентарной, надежной, простой в изготовлении, удобной при установке. Проектом предусмотрена крепь металлическая арочная.Вследствие ее прочности, долговечности, огнестойкости и возможности повторного использования широко применяют в капитальных и подготовительных выработках. В настоящее время ею закреплено более половины протяженности горизонтальных выработок.

Проектом предусмотрена арочная податливая трехзвенная крепь АП-3 из спецпрофиля СВП, состоящая из отдельных арок, устанавливаемых в выработках на расстоянии 0,5-1,25 м одна от другой, межрамных распорок и железобетонных, деревянных или металлических решетчатых затяжек. Арка крепи состоит из верхняка и двух стоек, скрепляемых между собой скобами с планками и гайками. Арки соединяются друг с другом с помощью трех межрамных распорок.