Проект проведения однапутевого квершлага

 

Согласно правилам техники безопасности в выработках опасных по газу и пыли допускается использовать только медные провода. Выбираем провод типа ВП-0,5 (табл.2)

число жил	1
Диаметр жилы, мм	0,5
Площадь сечения жилы, мм2	0,2
число медных проволочек	1
сопротивление одного м жилы, Ом	0,093
наружный диаметр провода, мм	1,4

 

Схема соединения электродетонаторов - последовательная.

Сопротивление магистральных проводов равно

 

lм- длинна магистральных проводов 100 м

p- удельное сопротивление проводов, в качестве соединительных магистральных проводов. выбираю медные провода (p=0,0175)

Sпр - сечение проводов,мм2 ( в соответствии с ТБ выбираю провода сечением 0,75 мм2 с  полихлорвиниловой изоляцией)

                                      

Сопротивление соединительных проводов;

 

 

lcоед- длина соединительных проводов

p- удельное сопротивление проводов, в качестве соединительных проводов. выбираю медные провода (p=0,0175)

Sпр - сечение проводов,мм2 ( в соответствии с ТБ выбираю провода сечением 0,5 мм2)

Rоб при параллельно-последовательном  соединении:

(Ом)

Ток взрывного кабеля при напряжении трансформаторов 220 В:

А >                       0,18 А- безопасный ток для ЭДКЗ-П

Таким образом, принятая параллельно-последовательная цепь приемлема, т.к. токи в каждой группе больше 0,18 А.

Характеристика ЭД-КЗ-П

Замедление		Безопасный Ток, А	Номер журнального постановления
Число серий	Интервал, мс
1-6	25;50;75;100;150;250	0,18	12/66

 

 

Выбор бурового оборудования

Бурение шпуров является одним из основных и наиболее трудоемких процессов при проведении выработок буровзрывным способом. Продолжительность и трудоемкость бурения шпуров составляют 20 – 35% общей продолжительности и трудоемкости проходческого цикла.

В условиях данного проектирования выберем бурильную установку с электроприводом БУЭ-1м, которая получила большое распространение в бурении шпуров в горизонтальных выработках угольных шахт

 

 

 

 

Характеристика бурильной установки БУР-2:

Площадь сечения выработки вчерне	Диаметр шпура, мм	Глубина бурения, м	Максимальный коэффициент крепости пород	Количество бурильных машин	Способ бурения	Угол наклона выработки, градусы	Тип механизма передвижения	Установленная мощность, кВт	Ширина	Высота	Длина	Масса, т
8-25	42	----	16	2	Универсальный	3	Колесно-рельсовы	12,5	1,3	1,5	7	6,5

 

 

Расчет местного проветривания

Расход воздуха и депрессия шахты являются определяющими факторами для выбора схем проветривания. Максимально и минимально допустимые скорости движения воздуха, допустимые концентрации метана регламентируются правилами безопасности, депрессия шахты – нормами. Должны быть также учтены ограничения по использованию транспортных выработок для проветривания. Все это определяет многообразие схем проветривания шахт.

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 Sсв - 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;

Iвв - 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 Lmax - максимальной длиной, на которой происходит разжижение ядовитых газов до допустимой концентрации (0,008%)

                           

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

Принимаем kт = 0,395 ;

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

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

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

Qз=6*n                                                  

где n - число одновременно работающих в забое людей (человек)

Qз=6*6=36 м3/мин

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

Qз=60*Vnmin*Sсв

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

Qз=60*0,15*8,8=79,2м3/мин

4. Общий расход воздуха по  тепловому фактору определяется  по формуле

Qз=20*Vзmin*Sсв

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

Qз=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 Qз=105,87м3/мин

Производительность вентилятора определяется по формуле

Qв ³ kут.тр*Qз      

Qв³ 1,41*105,87=150м3/мин=2,5м3/с

Депрессия гибкого трубопровода подсчитывается по формуле  ,

где Rтр - 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 (Qв) и напору (hв) выбираем вентилятор местного проветривания.

Полученные значения Qвент.=150м3/мин и hв=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:

• тип погрузочной машины,
• организация работ по погрузке породы,
• эффективность производства буровзрывных работ,
• степень механизации и число рабочих, занятых на этой операции.

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

V= Sпр*L шп*h* Kр=11,3 * 2 * 0,9 * 2 = 40м3 , где

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

h - КИШ=0,9

Необходимое количество вагонеток:

Nв =V/Vв *Kз=40/(3,3*0.9) =14 шт. , где

Vв - обьём вагонетки = 3,3 м3

Кз - 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