Курсовой проект - Горные машины и проведение горно-разведочных выработок

Подождите немного. Документ загружается.

В связи с полученным расчетным значением принимаем шпуров в количестве

14 штук.

4.2.2. Определение длины шпуров.

Будем использовать формулу, использующуюся при циклической работы

забоя:

где Т

– продолжительность проходческого цикла (360 мин.);

– время заряжания одного шпура (2–3 мин.);

N – число шпуров;

– время проветривания забоя (30 мин.);

k – коэффициент использования шпура (0,7–0,9);

S – площадь поперечного сечения выработки в свету, м

;

m – число бурильных машин (1 или 2);

n – число погрузочных средств (при механизированной погрузке – 1);

V – техническая скорость бурения бурильной машины (для перфораторов–

0,1÷0,2 м/мин.);

– производительность погрузки (при ручной погрузке 0,25÷0,5 м

/мин.)

Длина врубовых шпуров принимается больше расчетной на 10 %.

4.3. Технические и технологические параметры.

4.3.1. Определение расхода ВВ за цикл и массы заряда ВВ на шпур.

Расход ВВ за цикл определяется по формуле:

где Q – расход ВВ за цикл, кг;

g – удельный расход ВВ, для аммонита № 6 ЖВ для песчаника 0,75 кг/м3

;

V – объём породы, подготовленный к взрыванию, м

;

S – поперечное сечение выработки в проходке, м

;

– длина шпура, м.

4.3.2. Масса заряда ВВ на шпур определяется по формуле:

Массу зарядов врубовых шпуров принимают на 15-20% большую, чем

средняя масса заряда в шпуре.

Так как патроны по размеру составляют 0,25 м, то для более эффективного

заполнения шпуров будем использовать 8fпатронов массой 100 гр.

Коэффициент заполнения составит 0,53. Исходя из технических характеристик

перфоратора примем диаметр бурения шпуров – 46 мм. Диаметр патронов 27

мм.

4.4. Бурение шпуров.

Для бурения шпуров будем применять переносные перфораторы типа

ПП63ВБ.

Техническая характеристика

Таблица 4.2

Показатели ПП 63ВБ

Энергия удара, Дж 63,7

Частота удара, с

-1

Крутящий момент, Н·м 26,9

Расход воздуха, м

/мин 3,8

Номинальное давление воздуха, МПа 0,5

Длина, мм 760

Масса, кг 35

Размеры хвостовика, мм 22 × 108

Глубина бурения, м 5

Диаметр шпуров, мм 40-46

Бурильный инструмент. В качестве ПРИ будем использовать коронки типа

БКР-46 (для различных пород). Штанги применим с шестигранным сечением

диаметром 25 мм. Крепление буровой коронки со штангой резьбовое. Длина

хвостовика шестигранной буровой штанги 108±1 мм.

4.5. Способы и средства взрывания.

Для решения поставленной задачи выбираем электрический способ

взрывания. Он применяется в любых выработках и при любых условиях, с

любого расстояния, для взрывания одиночных и серии зарядов в любой

последовательности. Схему соединения выбираем последовательную.

Выбираем короткозамедленные ЭД типа ЭДКЗ. Для врубовых шпуров с

замедлением 25 мс, для оконтуривающих – 50 мс.

Выбираем взрывную машинку конденсаторную ВМК-500 (рис. 4.1).

Техническая характеристика конденсаторных взрывных машин и

приборов

Таблица 4.3

Наименование,

марка

Испол-

нение

Источник

питания

Допустимое

сопротивление

последователь

ной взрывной

сети, Ом

Допусти-

мое число

одно-

временно

взрывае-

мых ЭД

Напря-

жение на

конден-

саторе-

накопи-

теле, В

Масса, кг

1 2 3 4 5 6 7

Конденсаторные взрывные машинки:

КПМ-1А

Н Индуктор 350 100 1500 1,6

КПМ-3

600 200 1600 1,7

Прибор

конденсаторный

взрывной ПИВ-

100М

РВ Батареи

гальваничес

ких

элементов

320 100 600 2,7

Конденсаторный

взрывной прибор

КПВ-1/100М

РВ Сухие

элементы

320 100 600 2,0

Взрывная

машинка

конденсаторная

ВМК-500

Н Индуктор 2100 800 3000 6,5

Рисунок 4.1 – Конденсаторная взрывная машинка ВМК-500:

1 – розетка штепсельного разъема;

2 – взрывная кнопка

3 – окно светосигнального устройства;

4 – корпус;

5 – линейные зажимы;

6 – приводная рукоятка;

7 – заглушка гнезда приводной рукоятки;

8 – гнездо приводной рукоятки;

9 – плечевой ремень

5. ВЕНТИЛЯЦИЯ

5.1. Рудничный воздух, способы проветривания горных выработок

В данном случае рассечка имеет протяженность менее 300 м, вследствие

чего необходимо использовать нагнетательную схему проветривания. При этом

способе проветривания получаем более высокую эффективность вентиляции за

счет более полного и интенсивного омывания забоя свежей струей воздуха.

При нагнетательной схеме проветривания вентилятор устанавливается на

свежей струе воздуха или на земной поверхности в 10-ти метрах (согласно ПБ)

от устья проветриваемой выработки.

Свежая струя воздуха поступает по вентиляционным трубам в забой

горной выработки, интенсивно перемешивается и разбавляет рудничный

воздух. Разбавленный воздух поступает к устью выработки и удаляется из нее.

5.2. Расход воздуха и выбор вентилятора

Расчёт необходимого количества воздуха будет производиться по

нескольким факторам.

По расходу ВВ. При нагнетательной схеме проветривания:

где t – время проветривания, мин.;

A – масса одновременно взрываемого ВВ в забое, кг;

L – длина проветриваемой выработки, м:

S – площадь поперечного сечения выработки. м

;

К – коэффициент, учитывающий обводненность выработки (0,8 –

слабообводнённые);

b – удельное газовыделение (0,04 м

/кг);

– коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе (1,2).

По пылевому фактору расход воздуха определяется из необходимой

скорости движения воздушной струи, обеспечивающей эффективный вынос

взвешенной пыли по формуле:

где v – необходимая скорость исходящей струи, зависящая от протяженности

выработки (0,3 м/с).

По числу находящихся в выработке людей расход воздуха определяется по

формуле:

где g – норма расхода воздуха на одного человека, м

/мин. (6 м

/мин.);

N – число находящихся в выработке людей (1 человек).

На основании проведенных расчётов с учётом всех факторов расход

воздуха принимаем максимальный – 1,7 м

/с.

Потери давления при вентиляции горной выработки рассчитываются по

формуле:

где K

– коэффициент потерь воздуха (0,2);

– сопротивление воздушной струи трению;

– сопротивление воздушной струи при изменении сечения;

n – число мест изменения сечения.

Сопротивление трению определяется по формуле:

где



– коэффициент трения (0,02÷0,03);



– плотность воздуха (1,3 кг/м

);

P – периметр поперечного сечения горной выработки, м;

L – протяженность горных выработок, м;

– скорость воздушного потока на прямолинейном участке, м/с.

Так как изменения сечения в нашем случае не происходит принимаем

= 0. Учитывая это, формула расчета потерь давления сводится к нулю.

По данным технических расчетов по техническим характеристикам

подходит вентилятор типа ВМ-4М. Его и будем использовать для вентиляции

выработки.

Технические характеристики вентиляторов местного проветривания

Таблица 5.1

Технические

характеристики

Тип вентилятора

ВМ-4М

Мощность

двигателя, кВт

4,0

Масса агрегата, кг 107

Подача, м

/с 0,6-2,6

Давление, Па 700-1450

КПД, % ––

6. УБОРКА, ТРАНСПОРТИРОВКА ГОРНОЙ МАССЫ

6.1. Способы и средства уборки горной массы

Для уборки горной массы будет применяться скреперная установка

гребкового типа, т.к. ручная погрузка не подходит из-за большого объема

работ, а погрузочные машины невыгодно применять из-за маленького сечения

выработки. Передвижной скрепер также невыгодно использовать, так как длина

рассечки сравнительно небольшая (25 м).

Применим скрепер гребкового типа СГ-0,1, вместимостью 0,1 м

Технические характеристики канатных скреперов

Таблица 6.1

Параметры Легкая разборная МСУ

Вместимость скрепера, м

0,1

Скорость движения рабочего каната. м/с 1,0

Скорость движения хвостового каната, м/с 1,2

Длина каната, м 30

Глубина проходки канав, м 3

6.2. Способы и средства транспортировки горной массы

Для шурфа будем использовать шурфопроходческую бадью (БШ).

Загрузка бадьи будет производиться из рассечки скрепером, шурф необходимо

оборудовать подвижной воронкой. Разгрузка бадьи осуществляется с помощью

легкого поворотного крана при ее опрокидывании. Выбор бадьи зависит от

объема работ и емкости скрепера. Для транспортировки горной массы будем

использовать бадью, вместимостью 0,12 м

Технические характеристики бадей.

Таблица 6.2

Параметры При проходке шурфов

Вместимость, м

0,03 0,06 0,12

Грузоподъемность, кг 50 100 200

Масса, кг 350 450 550

Выбор крана для подъема бадьи зависит от веса, который нужно будет

поднять. Выберем кран КШ-1М.

Технические характеристики крана КШ-1М.

Таблица 6.3

Параметры

Подъемные

краны

КШ-1М КШ-2М

Грузоподъемность, кг 230 320

Глубина шурфа, м 40 40

Так как загрузка бадьи в нашем случае будет производиться из рассечки

скрепером, то шурф должен быть оборудован люковым устройством.

Рис. 6.1 Схема погрузки породы передвижной скреперной установкой и

уборка ее шурфопроходческой бадьей.

7. ПОДДЕРЖАНИЕ ГОРНО-РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК

Разрез представлен устойчивыми и неустойчивыми породами. Выработка

нуждается в креплении.

7.1. Типы и конструкции крепи

Для шурфа будем использовать венцовую крепь; форма поперечного

сечения – прямоугольная. Для рассечки применим рамную крепь и выбираем

трапециевидную форму выработки.

В качестве крепежного материала будем использовать лес, т.к. выработка

временная и этот материал экономически выгоден и прост в обращении.

7.2. Расчет крепи и расхода крепежных материалов

Определение параметров элементов крепи, сечения выработки «вчерне» и

«в проходке», расхода леса на крепление выработки.

Расчет крепи шурфа.

Шурф будет проводиться в неустойчивых породах. Крепление будет

производиться венцовой крепью всплошную.

Диаметр леса для крепления вертикальной горной выработки:

Давление пород на крепь определяется по формуле:

Расчетный диаметр круглого леса получился меньше минимально

допустимого. В таком случае принимаем минимально допустимый диаметр

0,15 м.

Расчет крепи рассечки.