Курсовой проект - Горные машины и проведение горно-разведочных выработок

СОДЕРЖАНИЕ

1. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ 3

1.1. Условия, влияющие на организацию горно-разведочных работ 3

1.2. Горно-геологические условия 4

2. ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫЕ ВЫРАБОТКИ

И СПОСОБЫ ИХ ПРОВЕДЕНИЯ 6

3. ОТБОЙКА-ВЫЕМКА ГОРНЫХ ПОРОД 10

4. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ 11

4.1. Средства бурения шпуров 11

4.2. Взрывчатые вещества 11

4.3. Комплект шпуров 12

4.4. Технические и технологические параметры 13

4.5. Способы и средства взрывания 14

5. ВЕНТИЛЯЦИЯ 16

5.1. Рудничный воздух и способ проветривания горных выработок 16

5.2. Расход воздуха и выбор вентилятора 16

6. УБОРКА, ТРАНСПОРТИРОВКА ГОРНОЙ МАССЫ 19

6.1. Способы и средства уборки горной массы 19

6.2. Способы и средства транспортировки горной массы 19

7. ПОДДЕРЖАНИЕ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК 21

7.1. Тип и конструкция крепи 21

7.2. Расчёт крепи и расхода крепежных материалов 21

8. ВОДООТЛИВ 24

8.1. Шахтные воды 24

8.2. Способы и средства водоотлива 24

9. ОСВЕЩЕНИЕ 26

10. ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ, СИГНАЛИЗАЦИЯ И СВЯЗЬ 28

11. ОРГАНИЗАЦИЯ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ 29

12. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И НЕДР 32

13. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА 33

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 35

2

1. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ

1.1.Условия, влияющие на организацию горно-разведочных работ

Условие, влияющее на проведение горно-разведочных работ, −

расчлененность рельефа. Данный разведываемый участок имеет расчлененный

рельеф, что обусловливается перепадами высот – от 60 до 10м. Данное условие

позволяет рассматривать два способа вскрытия рудного тела (березитов), и

после расчета трудозатрат выбрать наиболее оптимальный вариант.

3

1.2 Горно-геологические условия

Основные свойства горных пород и осложняющие факторы, влияющие на проведение горно-разведочных работ

Таблица 1.1

Горные

породы

Плотность,

кг/м

3

Пористость,

%

Коэф.

крепости

σ

сж

, кг/

см

2

Абразив-

ность, мг

Буримость

Взрывае-

мость,

кг/м

3

Трещино-

ватость

Устойчи-

вость

Обводнен-

ность, м

3

/ч

Песчаники с

известковис-

тым цементом,

трещиноватые

2600 12 6,6 660

Ниже

средней

абразив.

10-18

XI

Трудно-

взрыв.

0,75

III

Неустой-

чивые

15

Березиты

плотные

2800 2 11,9 1190

Средне-

абразив.

18-30

XIV

Весьма-

трудно-

взрыв.

1,1

IV

Устойчи-

вые

15

Гнейсы

крупнозернис-

тые

2700 5 11,9 1190

Выше

средней

абразив.

30-45

XIV

Весьма-

трудно-

взрыв.

1,1

IV

Устойчи-

вые

15

4

Данный разрез представлен устойчивыми породами. По плотности породы

несильно различаются: наиболее плотные березиты с ρ = 2800 кг/м

3

, выше и

ниже по разрезу менее плотные породы – песчаники (ρ = 2600 кг/м

3

) и гнейсы

(ρ = 2700 кг/м

3

) соответственно.

Пористость пород в разрезе меняется от 2 до 12%. Подстилающие гнейсы

имеют 5%-пористость, березиты – 2%, песчаники – 12%-пористость.

По крепости большую часть разреза составляют крепкие породы – гнейсы

и березиты с коэффициентом крепости 11,9; коэффициент крепости песчаников

– 6,6.

Породы в разрезе классифицируются по абразивности (по Л. И. Барону и

А. В. Кузнецову) следующим образом: песчаники относятся к III классу,

показатель абразивности – 10-18 мг; березиты – к IV классу, показатель

абразивности – 18-30 мг; гнейсы – к V классу с показателем абразивности 30-45

мг.

По буримости породы данного разреза имеют среднюю и высокие

категории. В нижней части массива – гнейсы и вышележащие жильные

березиты относятся к XIV категории по буримости, песчаники – к XI.

Породы в массиве имеют малую и среднюю трещиноватость,

малотрещиноватые преобладают.

Учитывая одновременно плотность, коэффициент крепости и категорию

трещиноватости пород устанавливается степень их взрываемости. Таким

образом большую часть разреза слагают весьма трудновзрываемые (IV степень)

породы (это гнейсы и березиты; величина расчетного расхода ВВ 0,9-1,2 кг/м

3

),

остальные (песчаники) имеют III степень по взрываемости – трудновзрываемые

(величина расчетного расхода ВВ 0,6-0,9 кг/м

3

).

Породы в разрезе обводнены. Величина водопритока 15 м

3

/ч.

5

2. ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫЕ ВЫРАБОТКИ

И СПОСОБЫ ИХ ПРОВЕДЕНИЯ

2.1. Обоснование выбора типа горно-разведочной выработки

Рис. 2.1.

Горно-геологической задачей является вскрытие тела полезного

ископаемого (березиты) на отметке 25 м. Рассмотрим два варианта решения

этой задачи (рис.2.1):

1) с поверхности до уровня 25 м необходимо провести шурф, а на отметке

25 м использовать вскрывающую рассечку;

2) с восточного склона холма провести штольню по уровню отметки 25 м.

Первый вариант проведения выработки. С поверхности будем проводить

шурф, глубина его составит 23 метра. От забоя на отметке 25 проведем

рассечку длиной 25 метров. Так как отбор технологической пробы не

предусмотрен целью задачи, то размеры сечений выработок будем принимать

по ГОСТу. Для безопасного ведения горных работ и размещения необходимого

оборудования выбираем сечение для шурфа S = 4,0 м

2

. Параметры шурфа:

6

длина 2360 мм, ширина 1700 мм. Рассечка будет проводиться в западном

направлении с подсечением тела березитов. В связи с неустойчивостью

песчаников, в которых будет проводиться рассечка форму ее следует принять

трапециевидную; площадь сечения выработки – 2 м

2

; параметры рассечки: b

1

=

900 мм, b

2

= 1320 мм, h = 1850 мм.

Второй вариант проведения выработки предусматривает проведение

штольни. Длина выработки составит 58 метров. Форму, площадь сечения и

параметры штольни примем аналогичными параметрам рассечки.

2.2. Обоснование выбора способа проведения горно-разведочной

выработки

Для обоснования выбора способа проведения горно-разведочной

выработки используем метод сравнения трудозатрат, определенных для

каждого из применяемых способов.

Проходка шурфа с применением БВР и подъемом породы

механизированным способом. Бурение шпуров ручными перфораторами.

Таблица 2.1

№

п/п

Породы

Мощность пород

по оси

выработки, м

Буримость

по ЕНВ

Норма

времени на

1п.м.

выработки

Трудо-

затраты, бр/

см.

1

Песчаник с

известковис-

тым цементом

0-5

XI

0,43 2,15

5-23 0,74 13,32

Итого: 23 15,47

7

Проходка шурфа с применением БВР и подъемом породы

механизированным способом. Бурение шпуров ручными электросверлами.

Таблица 2.2

№

п/п

Породы

Мощность пород

по оси

выработки, м

Буримость

по ЕНВ

Норма

времени на

1п.м.

выработки

Трудо-

затраты, бр/

см.

1

Песчаник с

известковис-

тым цементом

0-5

XI

0,49 2,45

5-23 0,81 14,58

Итого: 23 17,03

Проходка рассечки с применением БВР. Бурение шпуров установками типа

УПБ с погрузкой вручную (а) или скреперами (б).

Таблица 2.3

№

п/п

Породы

Мощность пород

по оси

выработки, м

Буримость

по ЕНВ

Норма

времени на

1п.м.

выработки

Трудо-

затраты, бр/

см.

1

Песчаник с

известковис-

тым цементом

10 XI

а) 0,94 9,4

б) 0,47 4,7

2 Березиты 5 XIV

а) 1,20 6,0

б) 0,59 2,95

3 Гнейсы 10 XIV

а) 1,20 12,0

б) 0,59 5,9

Итого: 25

а) 27,4

б) 13,55

Наиболее выгодный способ проходки шурфа – проходка с применением

БВР и подъемом породы механизированным способом, бурением шпуров

ручными перфораторами. Для рассечки выгодней проходка с применением

БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы скреперами.

Суммарные трудозатраты на проведение шурфа с рассечкой:

8

Проходка штольни с применением БВР. Бурение шпуров установками

типа УПБ с погрузкой вручную (а) или скреперами (б)

Таблица 2.4

№

п/п

Породы

Мощность пород

по оси

выработки, м

Буримость

по ЕНВ

Норма

времени на

1п.м.

выработки

Трудо-

затраты, бр/

см.

1

Песчаник с

известковис-

тым цементом

43 XI

а) 0,94 40,42

б) 0,47 20,21

2 Березиты 5 XIV

а) 1,20 6,0

б) 0,59 2,95

3 Гнейсы 10 XIV

а) 1,20 12,0

б) 0,59 5,9

Итого: 25

а) 58,42

б) 29,06

Более выгодна по трудозатратам проходка штольни с применением БВР,

бурением шпуров установками типа УПБ и погрузкой породы скреперами.

По проведенным расчетам видно, что минимальные трудозатраты на

проведение шурфа с рассечкой составляют 29,02 бр/см, а для штольни 29,06 бр/

см. Решаем геологическую задачу с помощью шурфа с рассечкой.

9

3. ОТБОЙКА-ВЫЕМКА ГОРНЫХ ПОРОД

Так как разрез представлен породами от XI до XIV категориями

буримости, то при проходке горных выработок будем применять буровзрывные

работы, которые являются самыми продуктивными.

10

4. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

4.1. Выбор взрывчатого вещества

Так как горная выработка неопасна по газу и пыли, то для отбойки породы

целесообразно применить взрывчатые вещества II класса, предназначенные для

ведения БВР как на поверхности, так и на забое. Из этого класса выберем

группу патронированных порошкообразных аммонитов для сухих и

обводненных забоев. Для ведения взрывных работ в данных геологических

условиях подойдёт тип ВВ Аммонит № 6ЖВ, т.к. он наиболее работоспособен

и более водоустойчив.

Расчётно-экспериментальные характеристики Аммонит № 6ЖВ

Таблица 4.1

№

п/п

Характеристики Аммонит -№ 6ЖВ

1 Кислородный баланс, % − 0,53

2 Теплота взрыва, ккал/кг 1030

3 Работоспособность, см

3

360-380

4 Водоустойчивость см. вод. ст. 50-60

5 Чувствительность: к удару, %

к трению, кгс/см

2

16-32

2335

6 Отпускная цена в патронах  32-36 мм, руб./ т 240

7 Коэффициенты работоспособности 1,0

4.2. Комплект шпуров

Расчет БВР будем производить для песчаников, в которых будет

проводиться шурф.

4.2.1. Расчет количества шпуров.

Расчет производим по формуле Протодьяконова:

где N – количество шпуров;

f – коэффициент крепости по Протодьяконову;

S – площадь поперечного сечения выработки в свету, м

2

.

11

Курсовой проект - Горные машины и проведение горно-разведочных выработок

Подождите немного. Документ загружается.