1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Загальнівідомості про шахту
Поле шахти«Україна» розташоване на Красно армійському горно — промисловому районі. Поадміністративному розподілу відноситься до Красноармійського району Донецькоїобласті. В промисловому відноси ні шахта віднесена до державної Донецькоївугільної компанії. Безпосередньо біля кордону шахтного поля проходеодноколійна залізнична дорога Красно армійська—Донецьк. Розміри шахтного поляскладають :
по про стиранню—7км.
по падінню --7.02 км.
Шахта збудованапо проекту інституту «Дніпрошахт» та здана в експлуатацію в 1963 році зпроектною потужністю 1800 тис. тон вугілля в рік. Виробничі потужності шахти до1995 року складала 0.85 млн.т. на рік. З 1995 року шахті установлена виробничапотужність в обсязі 600 тис.т, з 2004 року-400 тис.т. В процесі експлуатаціївідпрацьовані бремсбергові поля та два ступеня похилих полів.
Режим роботипідприємства щодобовий і складає чотири зміни по 6 годин, одна з змін –ремонтно-підготовча. На поверхні 3 зміни по 8 годин з двома вихідними нанеділю. Число робочих днів складає в середньому 350 за рік. Видобуток по шахтіскладає 370 тисяч тон на рік. На останній час розробляються пласти К8, L2, видобуток складає 1000 т/добу.
1.2 Короткагеологічна і гірнича характеристика шахти
В межах шахтногополя згідно геологічного звіту по до розвідку запасів від 15.09.89 залягаютьпласти m2 ,m3 ,L8 ,L7 ,L3 ,L2 ,L1, К 8. Найбільш перспективнимиявляються пласти L1, К 8, L2 потужність яких складає ( 0.9- 1.06) м.
Пласт L2 має простий устрій, не стійкий попотужності. Зміна потужності пласта зв’язана з розливами. Покрівля пластаскладається з аргіліту тріщинуватого, що визиває його обвалювання на значнихплощинах. Вугілля та породи на дільницях розмивів зниженої міцності, щільністьвугілля 1.35 т\м. За класифікацією Дон УГИ породи покрівлі віднесені донестійких, а на розмивах дуже нестійких. В підошві пласта залягає аргіліттемно-сірий середньої стійкості.
Опір вугіллярізанню складає 240 кг\см, кріпость ƒ-1.5.
Пласт К8складного сбурівання, складається з 3-4 вугільних пачок з при слойками аргілітуміцністю ƒ= 2-3, темно-сірого слабої стійкості, потужністю 0.01-0.08 м. Вугілля чорне, наполовину скраве, з включенням сирнистого колчедану в виді лінз. Гіпсометріяпласта різко хвиляста з падінням на схід 10-15. Основна крівля пластаскладається з міцного тріщинуватого вапняку, потужністю до 4 м, з обвалю вальними можливостями.
В підошві пластазалягає сірий аргіліт слоїстий потужністю від 0.3 м до 0.8 м, середньої стійкості ƒ=4. Щільність вугілля К8 складає 1.33 т\м3, міцність ƒ=3.
Пласт L1 має просту будову. Покрівля пластапредставлена обводненним піщаником L1 S L2 по потужністю від 24.0до 27.0 м.
Піщаник безпосередньоїі основної покрівлі хрупкозирнистий або середньозернистий.
По стійкості ціпіщаники відносяться до нестійких (Б2), по обвалюваності до середньообвалювальних(А2).
Безпосереднійгрунт пласта — аргіліт потужністю від 0.0 до 6.6 м або алевроліт потужністю від 0.0 до 0.4 м. При обводнені грунту пласта пучиться, стає в’язким,рухливим. Категорія порід грунту — нестійкі (П1), схильність до розмокання призволоженні – високі до повної втрати несучої здібності.
Всі вугільніпласти до 900 м знаходяться в зоні газового вивітрювання. Шахта «Україна»умовно віднесена до 1 категорії по метану, пласти небезпечні по викидам тагірничим ударам. Вугільний пил безпечний по вибуху, вугілля несамовозгорається, притік води на пластах складає до 10 м3-рік.
1.3 Розкриттята підготовка шахтного поля
Розтин шахтногополя здійснюється двома вертикальними центрально-подвоєними стволами такапітальними квершлагами. Стволи пройдені до горизонту 210 м. Від горизонту 210 м пройдені похилі конвеєрний і вентиляційний квершлаги на горизонт 570 м. Головний ствол діаметром 7 м служить для видачі вугілля, допоміжний ствол №1 діаметром 7 мпризначений для видачі породи і виконання усіх допоміжних операцій по стволупоступає у шахту свіже повітря.
Для забезпечення провітрюванняшахти використовуються шурфи № 4,7,8 (7 обладнаний клітьовим підйомом).Вентиляційні свердловини №9, 11 пробурені на повну глибину і вводяться уексплуатацію.
Ведутьсяпідготовчі роботи з буріння на північному крилі шахтного поля повітроподаючої (у перспективі вентиляційної) свердловини №10, що дозволить забезпечитинеобхідною кількістю повітря північне крило шахти.
Ведуться роботи зпроведення північних магістральних відкотного і конвеєрного штреків гор. 570пл.К8. Проведення цих виробок необхідно для підготовки центральної і північноїпанелей шахтного поля.
На шахті прийнятапанельна схема підготовки. З 2004 р. очисні роботи ведуться тільки у південній(ухил №1, 3-я сходина) частині шахтного поля. У північній частині шахтного поляроботи припинено. Розмір панелей по простиланню – 2100 м, по падінню 750- 900м. Панелі по падінню діляться на яруси. Похила довжина ярусів відповідаєдовжині лави 150-200 м. На південному крилі гор 570 м у відповідності із затвердженими проектами і робочою документацією підготовляються ухили №1 ,3сходини по пластах К 8, L2.
На сьогодніведуться роботи з підготовки 10 південної лави похилу №1 пласта L2 з сходини, 9 північної лави похилу№1 пласта К8 з сходини.
1.4Механізація та організація очисних робіт
Для видобуткувугілля на шахті використовуються механізовані комплекси типу КМ-88, КД-80,КД-90, ДМ. Виймання вугілля в очисних вибоях розробляємих пластів здійснюєтьсякомбайнами 1К-101У, К-103, 1ГШ-68.Доставка вугілля по лаві здійснюєтьсяконвеєрами СПЦ-26, СП-87 ПМ. Управління покрівлею методом загальногообвалювання, за допомогою секцій покріплення. Для живлення секційвикористовують водяну емульсію, тиск створюють масло станції типу СНТ-32. Дляборотьби з пилом використовують зрошувальні установки. Секцій покріпленняпереміщаються послідовно за проходом комбайну, а за ними засувається вибійнийконвеєр. Добове переміщення лінії вибою складає 1.3-2.5. Ширина захватузалежить від стану покрівлі і складає 0.63- 0.8 м. За добу вдається здійснити 2-4 циклу. Видобуток на лаву складає 400-800 т\добу, можливостітехніки не використовуються в повну силу, в зв’язку з складними геологічнимиумовами, обмовленими дуже не стійкою покрівлею.
Подальшетранспортування гірничої маси здійснюється стрічковими конвеєрами. Доставкаматеріалів за допомогою лебідок, площадок, та в вагонах.
Організація робітв чотири зміни. В першу зміну — ремонтну, проводиться ремонт обладнання,підготовка ніш, доставка матеріалів, перевірка обладнання під навантаженням. Послідовнізміни — видобувні, проводиться виїмка вугілля комбайном, управління покрівлею,БВР по виїмці ніш.
1.5 Механізаціята організація підготовчих робіт
Проведеннягірничих виробіток на шахті здійснюється комбайновим та методом БВР, вузькимходом. При проведенні виробок комбайнами типу ГПКС, П-110 навантаження гірничоїмаси здійснюється на скребкові та стрічкові конвеєри. При проведенні способомБВР навантаження за допомогою машин типу 1ПНБ-2 та скреперних установок та наланцюговий конвеєр. Буріння шпурів за допомогою ручних с верл типу СЄР-19Д, апо міцним породам колонковими свердлами, встановлених на навантажувальнихмашинах.
Форма виробітокарочна, іноді трапецевидна. Покріплення використовується типу КМП-АЗ-АЛ-15.511.2, іноді КПП-Т (КПС-З). Затяжка бортів за допомогою ж\б затяжки та металевоїсітки.
Доставка матеріалівта елементів покріплення в вагонетках та площадках по рельсовій колії 900м задопомогою електровозів, лебідок і комбайнових доріг ДКН. Лебідки використовуютьтакож для пересування обладнання типу ЛВД-24, ЛВД-13.
Провітрюваннявиробіток за допомогою вентиляторів ВМ-6М, або ВМЄУ-6, по трубам діаметром 600 мм.
Проведеннявиробок організовано в чотири зміни, бригадою прохідників. В кожну змінувиходить одна ланка, яка здійснює роботи згідно графіка організації робіт.Найбільш досягнуті темпи проведення складають 200 м\міс, а для капітальнихвиробок (50-80) м\міс. низькі темпи проходки обмовленні нестачею матеріалів тависокою долею ручної праці
1.6 Транспортна шахті
На сьогодні на шахтізастосовуються повна конвеєризація з видачі вугілля. По дільничнихгоризонтальних і похилих виробках панелей. Вугілля транспортується звикористанням стрічкових і скрипкових конвеєрів. Для забезпечення допоміжноговантажопотоку використовуються одно кінцеві підйомні по похилих виробках, атакож електровоз ні відкатки у на вколоствольному дворі (гор.210), і повідкатному штреку гор.570 пл. К8.
По вентиляційнихдільницях штреках для доставки матеріалів використовуються канатні надґрунтовідороги типу ДКН, лебідки типу ЛВД, ЛШВ, ЛВ.
Вугілля з лав поконвеєрних штреках транспортується конвеєрами 1 ЛТ-80У, 1л-80У.
Далі по похилу №1пласта L2 і похилу №1 пласта К8 вугіллятранспортується конвеєрами 1Л100К, 2Л-100У до бункера на магістральнийконвеєрний штрек гор.570 м. По магістральному конвеєрному штреку вугіллятранспортується конвеєром 1Л-100К. По похилому конвеєрному квершлагу (2конвеєра 3Л-100У-02) транспортується через бункер (V=1000 м3) на головний відкаточнийквершлаг гор.210 на конвеєр 1Л-100К, яким доставляється у завантажуванняголовного ствола.
1.7Стаціонарні установки
1.7.1 Підйомніустановки
Головний ствол ідопоміжний ствол №1 пройдені до гор.210м. Головний ствол діаметром 7 м, обладнаний двох скіповим вугільним підйомом з машиною 2Ц-6х2.4Д. Привід машини редукторний відасинхронного електродвигуна потужністю 1250 кВт, забезпечує максимальнішвидкості 7.35 м\с. Скіпи вантажопідйомністю 9 т гірничої маси. Підйом здійснюєвидачу видобуток з гор.210 м.
Допоміжний ствол№1 обладнаний двох скіповим породним і двох клітьовим підйомами.
Підйомна машинапородного підйомна НКМЗ 2х4х1.8 з редукторним приводом від асинхронногоелектродвигуна потужністю 400 кВт. За своїми технічними можливостями підйомнамашина може працювати до гор.320 м включно. Максимальна швидкість підйому 5.2м\сек вантажопідйомністю 6 т породи.
Підйомна машинаклітьового підйому НКМЗ 2х5х2.3 потужністю 850 кВт. За своїми технічнимиможливостями підйомна машина може працювати до гор.570 м включно, максимальнашвидкість підйому 5.3 м\сек. Кліті одноповерхові, на вагонетку ВГ-3.3 уповерсі. На південному підйомі установлена підйомна машина МПБ 6.3-3.15-0.63 з редукторнимприводом від двох асинхронних двигунів потужністю до800 кВт.
1.7.2Вентиляційні установки
Шахта віднесенадо першої категорії по метану та вибуху вугільного пилу. Прийнята фланговасистема провітрювання по всасуючий схемі, а для провітрювання забоїв зворотнопоточна. В шахту подають 197 м3\с повітря, максимальна депресія вентиляційноїмережі складає 360 мм.вод.ст. Свіже повітря поступає в ствол, потім коріннимквершлагам та штрекам, відпрацьоване повітря виводиться через шурфи. На шурфу№11 встановлений вентилятор ВЦ-31.5, на шурфу №8 ВЦ-31.5, на головному стволіВШЦ-166. Біля скважени №9 обладнується також установка ВЦ-31.5.
Зміна режимуроботи вентиляторів здійснюється зміною кута установки лопаток робочих коліс.Опрокид струменя при аварії передбачено шляхом засосу повітря з шахти по обвідномуканалу. Режим роботи вентиляторів контролюється дистанційно, з пультадиспетчера.
1.7.3Водовідливні установки
На шахті дієбагатоступінчата система відкачки води з гірничих виробок. Вона складається здільничних та головних установок та системи трубопроводів різного діаметру.Головний водовідлив розташований в районі навколо ствольного двору горизонту210м.Камера водовідливу обладнана 6 насоса типу ЦНС-300-300 потужністю 400 кВткожний. Постійно в роботі два насоса, які подають воду на поверхню по трьомтрубопроводам діаметром 250 мм по допоміжному стволу. Насоси працюють в ручномурежимі, хоча передбачена їх автоматизація.
Для відкачкипритока, який надходить з північних панелей, знаходиться в експлуатаціїводовідливна установка біля шурфу №7. В насосній камері встановлено 3 насоситипу ЦНС-300х480 з притокам кожного від електродвигуна потужністю 630 кВт, 1500об\хв. Відкачка води на поверхню здійснюється одним насосом по двохтрубопроводах Ø =200 мм, прокладених по свердловинах.
Дільничніводовідливні установки в похилих пластів К 8, L2 обладнані кожна трьома насосами типуЦНС-180-425 з приводом кожного від електродвигуна потужністю 315 кВт 1500об\хв. Відкачка притоку від кожної з камер здійснюється одним насосом по одномутрубопроводу Ø=150 мм у водозбірники водовідливних установок гор.210м.
Водовідливнаустановка у похилі №4 пл. L2 обладнана трьома насосами типу ЦНС 60-250 з приводом кожногонасоса потужністю 76 кВт ,1500 об\хв, другий типу ЦНС -105-98 з приводомпотужністю 55 кВт, 3000 об\хв. Відкачка притоку на гор. 210м здійснюється однимнасосом по одному трубопроводу Ø=150 мм прокладеному по похилому ходку.
Станом на01.01.07 р нормальний приток води в шахту складає 240 м3\год. Очікуваний притокпри розвитку гірничих робіт нижче гор.570 -600 м3\год.
1.8Електропостачання
На поверхні шахтис монтована підстанція ГПП, яка розподіляє енергію 6 кВ по технологічнимланкам. Живлення ГПП здійснюється від районної підстанції «Лісовська» напругою110 кВ по двом повітряним лініям. На ГПП встановлено два блока трансформаторівтипу ТДТНШ потужністю 25 мвт. В межах шахти розподіл енергії здійснюється покабельним мережах 6 кВт та 0.4 кВт. В підземні виробки енергія 6 кВт подаєтьсяпо 3 кабелям ЦНСК 3х120 через стволи, а також додатково через шурфи. В районінавколо ствольного двору, знаходиться камера ЦПП, в якій знаходиться комплектнівисоковольтні пристрої КРП типу РВД-6 в кількості 24 шт. За допомогою КРПрозподіляється по підземним технологічним ланкам: очисні та підготовчі вибої,транспорт, тягові підстанції, водовідлив. На пластах встановлені допоміжніРПП-6, розподільні пункти від яких живляться пересувні підстанції ТСВП 630,ТСВП 400\6, ТСВП 250\6. За допомогою їх енергія 6 кВ знижується до 0.66 кВ. Цянапруга є основною для машин і механізмів дільниць. Ручні інструменти та мережаосвітлювання отримають напругу 127 В від проміжних трансформаторів 0.66\0.127типу АПШ-1, АП-4.
В лініях зв’язкууправління, сигналізації використана напруга до 36 В. Резервування підземнихспоживачів — 1 категорії забезпечено прокладкою резервних кабелів та установкоюрезервних підстанцій. Система управління електропостачанням шахти в ручномурежимі, частково дистанційно.
1.9 Автоматизаціявиробничих процесів
На шахті «Україна»багато технологічних процесів автоматизовані. До таких процесів належать:
· обмінвагонеток допоміжного стволу №1 гор.210.
· підйомніустановки головного і допоміжного стволів.
· конвеєрнийтранспорт у шахті.
· підземніпідйомні установки вантажні і людські.
· обмінвагонеток у надшахтній будівлі допоміжного стволу №1.
· насосніустановки на поверхні.
· вентиляторніустановки шурфів №7, 8.
· насосніустановки на горизонтах.
Для цих цілейзастосовуються набори апаратури керування у виконанні РВ, що поставляютьсязаводами –виробниками.
Автоматизаціятехнологічних процесів направлена на полегшення умов праці і підвищення безпекивиробництва, звільнення робочих, де це є технічно можливим і економічнодоцільним, підвищення продуктивності праці і зниження собівартості видобуткувугілля, а також на економію електричних і матеріальних ресурсів.
1.10Організація ремонтної служби на шахті
На шахті дієспеціальний підрозділ, який здійснює ремонт, монтаж обслуговування таексплуатацію мереж та механізмів. Служба під чинена головному механіку іскладається з бригад та цехів по ремонту вибійного обладнання, гідравліки,електричних мереж і апаратів, монтажу демонтажу та інших. Підрозділ забезпеченийвідповідними інженерними та робітничими страхів’ями. В межах дільниць такожпередбачені механіки а відповідний штат електрослюсарів чергових таремонтників. В основу ремонтної покладена планова система обслуговування таремонту шахтних машин та електричних мереж, згідно графіків та рекомендаційзаводів — виробників.
Основою системи єпроведення своєчасний огляд, ремонт з ціллю зниження зносу та виявленняелементів, які мають значний знос. При цьому застосовуються такі видиобслуговування: ТО-1, ТО-2, ТО-3, ТО-4-технічне обслуговування щозмінне, щодобове, недільне, двох недільне технічнеобслуговування. Передбачено також цілий ряд текучих ремонтів в (ТР) та частковокапітальні ремонти (КР). Для стаціонарних установок перед бачені наладки таревізії піврічні та річні НРП, НРГ, які проводяться спеціалізованими бригадаминаладнаних управлінь по графікам.
Для забезпеченняробіт служба ЄМО має також цехи зварювальний, токарний, кузню, склади ГСМ таматеріальні ГШО.
1.11 Охоронанавколишнього середовища та природних ресурсів
В межах дії шахтимають місто такі негативні наслідки видобутку вугілля як наявність породнихвідвалів, злив шахтної води неприродної для подальшого використання, ерозіяземель в наслідок зміщення пород в зоні виїмки вугілля та інші. Для зменшеннянегативної дії вказаних наслідків впроваджені такі дії. Проводиться трамбуваннявідвалів щоб зменшити вивітрювання та їх площину, заплановано також зрощуваннягірничої маси. По можливості частка породи залишається в шахті для закладкипустих місць, але безпородної системи видобутку не застосовано.
Шахтна водачастково освітлюється в відстійниках, але її становище дуже неважливе, і водапоступає в водорозділ з шкідливим змістом. Необхідно вкласти значні суми дляприведення очисних споруд до санітарних норм. Практично рекультивація ерозійнихземель не проводиться, При веденні гірничих робіт частково залишаються охоронніцілики під важливими у частками на поверхні.
Для доведеннязаходів по охороні навколишнього середовища необхідно впроваджувати сучаснітехнології видобутку вугілля та значні грошові вклади на будову систем очисткиводи.
2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА
2.1 Вибір засобів механізаціїпідготовчих робіт
Згідно гірничогеологічного прогнозушахти, магістральний конвеєрний штрек пласта К8 буде проводитися для підготовкинової лави, буде використовуватися для доставки матеріалів, а також видачівідпрацьованого струмені повітря. Загальна довжина виробки до 2000м.
Кріплення виробки металевимкріпленням АП-13, використовується залізо- бетонна затяжка. Переріз виробки всвіту складає 13,8м2, в проходці 15,9м2. Виробка проводиться по вугільномупласту К8 потужністю 1м, переріз по вугіллю складає 5м2. Вугільний пластскладний з прослойками аргіліта. Покрівля пласта складає аргіліт, а потімВапняк плитчатий скритнослоїстий, міцністю до t= 6/7. Підошву пласта складаєАлевроліт грубослоїстий, іноді заміщається пісчаником, міцністю t=4-6. Можливийприток Води до 3м3/год.
Проведення виробки передбаченокомбайновим методом, з ціллю досягнення високих темпів проведення.
2.2 Вибір раціонального режиму роботипрохідницького комбайна
Вибір раціонального режиму комбайназі стріловидним виконавчим органом виконується по номограмі, на якійвідображаються залежності завантаження на валу двигуна виконавчого органа при руйнуванніпородної і вугільної частини вибою, теоретичної та технічної продуктивності відшвидкості переміщення органа, а також параметри енергетичних втрат.
Для отримання високих темпівпроведення виробки, в проекті передбачено використати комбайновий метод, якийдозволить звести до мінімуму ручну працю та механізувати всі основні процеси поруйнуванню і навантаженню гірничої маси. Для гірничогеологічних умов проектушахти можливо використання декількох прохідницьких комбайнів, тому необхіднозробити їх технічний аналіз, та здійснити вибір найбільш підходящого до заданихумов. Для цього складемо порівняльну таблицю технічних можливостей серійнихкомбайнів.
Таблиця 2.1 — Характеристикакомбайнів.Показники Дані проекту Типи комбайнів П-110 КСП — 32 КПУ Форма виробки Арочна Люба Люба Люба Переріз виробки, м3 13,8 7-25 10-29 13,8-32 Міцність пооди, ƒ 4 ÷ 7 7 7 8 Кут похилу, град ± 12 ± 12 ± 12 Виконавчий орган - Аксіальний Конічний Конічний Телескопічність - 0,6 0,63 0,63 Потужність виконавчого органу, кВт - 110 130 160 Діаметр виконавчого органу, м - 1 1 1 Коефіцієнт прісічки порід, % 70 75 80 80
Згідно заданих умов, проектомприймається Комбайн КПУ, який дозволить максимально механізувати всі головніпроцеси проведення і досягти високих темпів проходки.
Визначення стійкої потужності двигунавиконавчого органа
Потужність двигуна, що відповідаєстійкому моменту, кВт.
/> (2.1)
де Мст — стійкий обертовиймомент дпигупи виконавчого органу, н * м;
nст — кількість обертівротора двигуна відповідно стійкому моменту в
умовах шахтної електричної мережі,(1460+1480) об/кв;
/> Н∙м (2.2)
де Мmax/>φ— фактичний максимальний обертовий момент двигуна в умовах
реапьної електричної мережі, n х м;
/> (2.3)
де Мmax — максимальний обертовий момент двигуна виконавчогоорганa, n
х м: приймається затехнічноюхарактеристикою двигуна;
Купр — коефіцієнтуправління; при ручному управлінні Купр=0,8;
Км — коефіцієнтмаксимального навантаження для двигуна з повітряним
охолодженням приймається (1.25÷1.4);
Ккр - коефіцієнт середнього навантаження дня корончатогооргана
Ккр=0.3 – 0,4;
Кв - коефіцієнт вирівнювання навантаження дня одного двигуна
Кв=0.2÷0,4;
Визначення продуктивності комбайна
Теоретично продуктивність комбайнавизначається згідно формули: м3/хв.:
/> (2.4)
/> (2.5)
де Н — потужність руйнуємого слоювугілля чи породи, м;
/> (2.6)
де Дк - діаметр коронки, м;
В — заглиблення виконавчого органа увибій, м приймається рівною
телескопічності виконавчого органа (зхарактеристики комбайна ТІ);
Vп - швидкість переміщення виконавчого органа при обробцівибою, м/хв
VП = 1÷6;
/>= 1,5м/хв
/>= 3 м/хв
/>/>
/>
Технічна продуктивність комбайнавизначається за формулою, м3/год:
/> (2.7)
де Ктех - коефіцієнт технічно можливої безперервної роботикомбайна в конкретних умовах експлуатації;
/> (2.8)
де Кт - коефіцієнт готовності комбайна, Кт = 0,8÷0,9;
Тмо - витрати часу на маневрові операції, хв.
/> (2.9)
де Vм - маневрова швидкість подачі комбайна, м/хв.;
Vм - 2м/хв. у пласт;
Vм - 1 м/хв. у породу;
Тмз — витрати часу наманеври для заміни ріжучого інструмента, хв.
/> (2.10)
де Vпер — середньозваженашвидкість переміщення виконавчого органа за цикл, м/хв.
/> (2.11)
де Sпер, Sвуг — переріз породної та вугільної частини вибою, мг;
S — переріз виробки, м2;
L — шлях пройдений виконавчим органомза один робочій цикл, м.
/> (2.12)
де Нв - висота виробки, м;
Вн, Вв -відповідно ширіша виробки внизу та нагорі, м;
nп - кількість горизонтальних проходів, шт.
/> (2.13)
2Σδι — зменшеннядовжини кожного проходу, м;
а — відсування комбайна для заміниріжучого інструмента, 2м;
Zу - питомі втрати ріжучого інструмента, (0,1÷0,3)шт./м3;
ng — допустимий вихід зстрови різців. (20÷30)% ;
n — загальна кількість різців наоргані (Т1);
Тзі — затрати часу на заміну ріжучого інструмента, хв.
/> (2.14)
де tр - середній час на заміну одного різця, 2хв.
Після визначення теоретичної татехнічної продуктивності при різній швидкості переміщення органа комбайна,результат заносимо до таблиці 2.
Визначення питомих енергетичнихвитрат
Енергетичні витрати визначаютьсязгідно формули, />
/>/> (2.15)
де Рн - номінальна потужність двигуна комбайна, кВт.
Результат заносимо до таблиці 2.2
Таблиця 2.2 — Розрахунок оптимальногорежиму комбайна.ПАРАМЕТРИ Швидкість переміщення виконавчого органа, м/хв 1 2 3 4 5
Qт, пор м3/хв 0,315 0,63 - - -
Qт, вуг м3/хв 0,315 0,63 0,94 - -
Ктех 0,66 0,57 0,5 - -
Qтех, пор м3/хв 12,47 21,54 - - -
Qтех.вуг м3/хв 12,47 21,54 28,2 - -
Wпор /> 12,8 7,42 5,67 - -
Wвуг /> - - - - -
Вібір оптимального режиму комбайна
На підставі таблиці 2 будуємономограму, на якій будуються графіки залежності: Рупор=f1(Vn), Рувуг=f2(Vn),Qтпор = f3(Vn), Qтвуг=f4(Vn), Отехпор =f5(Vn), Отехвуг =f6(Vn), Wтехвуг = f7(Vn)
Визначення змінної продуктивностікомбайна
Змінна продуктивність комбайна згідноформули, м/Зм
/> (2.16)
де Qтехср — середньозважена продуктивність в умовах змішаного вибою,
м3/под.
/> (2.17)
де Тзм — тривалість зміни,в год;
tпз - тривалість підготовчо-заключних операцій, 0,25год;
tпо — тривалість простоїв(0.5÷1) год;
Кекс -коефіцієнт простоїв(0,8÷0,9).
2.3 Вибір обладнання для механізації допоміжних робіт припроведенні виробки
Згідно прийнятої технологіїпроведення виробки комбайновим способом, необхідно вибрати обладнання длятранспортування гірничної маси, доставки матеріалів, зрошувшіьної системи,обладнанім дня буріння шпурів під анкери та інших робіт.
Транспортування гірничої масипередбачається за допомогою телескопічного стрічкового конвеєра серії ЛТП. якийдозволяє змінювати довжину хвостової частини в межах 50м без розстиковкистрічки. Розсувність здійснюють за допомогою спеціальної лебідки, або задопомогою ходової частини комбайна. Для цього використовують ланцюг, якийчіпляють до каретки конвеєра та комбайна. Через кожні 50м здійснюютьнарощування ставу конвеєра та стрічки. Монтаж ЛТП проводиться після проведення100м виробки та монтажу комбайна. Характеристика конвеєра приведена нижче.
Таблиця 2.3 — Характеристикаконвеєра.ТИП Швидкість, м/с Продуктивність, Т/год Кут установки, град Довжина транспортування (м) Ширина стрічки, мм Потужність кВт ЛТП-1000 3,15 1120 -3;+18 1000 1000 132 1Л-1000 3,15 1120 -3;+18 1000 1000 132
Для доставки матеріалів по штрекуприйнята монорельсова дорога ДМКУ, яка забезпечує доставку з вантажного ходкадо вибою, без проміжних пунктів перевантаження. Дорога може працювати зповоротом до 90і. з високоюбезпечністю. Матеріали складаються в спеціальні пакети на поверхні, а потімперевантажуються на вантажні контейнери дороги. Нарощування дорога проводитьсящодобово в ремонтну зміну. Доставкапроводиться до пунктурозвантаження в 50м від вибою, де матеріали складуються. Технічні можливостідорога приведені нижче.
Таблиця 2.4 — Характеристика канатноїдороги.Тип Тягове зусилля, КГС Кут, град Довжина, м Потужність, кВт ДКН- 1 4280
± 30 2000 110
Прийнятий комбайн має потужну системуборотьби з пилом методом зрошування. Для забезпечення необхідного, тискупередбачено насосну установку, яка встановлена на комбайні. Забір водиздійснюється з протипожежного ставу, вона проходить через спеціальний фільтр, апотім по шлангу високого тискупоступає на систему зрошування комбайна.
2.4 Розрахунок необхідної кількості повітря і вибірвентиляторної установки
Проектна виробка є тупикова іпотребує примусового провітрюванім за допомогою ВМП. Його розрахунок та вибірздійснюється по кільком параметрам.
За мінімальною швидкістю повітря: м3/хв..:
/> м3/хв (2.18)
де Vп — мінімально допустима по ПБ швидкість, м/с:
S — переріз виробки, м2
За мінімальною швидкістю повітря упривибійному просторі виробки, м3/хв.
/> (2.19)
де Vз.min- мінімально допустима по ПБшвидкість повітря у привибійному
просторі в залежності відтемператури, м/с.
За кількістю людей у вибої,. м3/хв:
/>м3/хв (2.20)
де nч.э.п — найбільшакількість людей у вибої. чол.
За виділенням метану, м3/хв..: Розрахунок не проводиться,оскільки шахта умовно віднесена до І категорії.
Остаточно для подальшого розрахункуВМП приймається найбільше значення Qзп:
Qo = Qз.п.max =240 м3/хв.
Для забезпечення гарантованої подачіповітря у вибій визначаються коефіцієнти подачі КQ та тиску Кр.
/> (2.21)
де e — основа натурального логарифма,2,7;
К — коефіцієнт враховуючийаеродинамічний опір і герметичність труб;
L — довжина трубопроводу, м;
d — діаметр трубопроводу, м.
/> (2.22)
Подача вентилятора, м3/хв.:
/>м3/хв (2.23)
Тиск вентилятора, Па:
/> (2.24)
де Q0 - підставляється в м3/с;
R — опір трубопроводу, в залежностівід матеріалу труб.
По визначеним Qв і РЕ приймається вентиляційна установка і визначається її режимроботи.
Таблиця 2.5 — Характеристика ВМП.Тип
Подача.
м3/с Повний тиск, Па Довжина провітрювання, м Потужність, кВт Тип двигуна ВМЭУ-10 15 2500 2000 55 ВРМ225М4
Використовуючи рівняння:
/> (2.25)
/> (2.26)
де Q — подача вентилятора від 0 до1,25 Qв м3 /хв.
Складемо характеристику трубопроводу
Таблиця 2.6 — Характеристикатрубопроводу.Q м/с 1 2 3 4 5 6 Р 77 307 692 1230 1921 2767
2.5 Технологія робіт конструктивної особливості прийнятогообладнання
Проектом передбачено проведеннявиробки комбайновим методом, що дозволить отримати високі темпи проведення змаксимальною механізацією робіт. Всі роботи по відбійки гірничої маси, оформленнявибою, навантажування маси буде здійснювати прохідницький комбайн. Конструкціяйого дозволяє здійснювані навантаження до 90% відбитої гірничої масибезпосередньо на стрічковий конвеєр. Робота комбайна планується в 3 зміни поциклічному графіку, цикл встановлено ширині кроку кріплення і. Дорівнює 5,8 м. Після кожного циклу комбайн видаляється на (З —4 )м під вибою, потім встановлюється запобіжнекріплення пісня чого монтується вручну основне кріплення та затяжка покрівлі табортів виробки. Нарощування телескопічної частини конвеєра здійснюється задопомогою ходової частини комбайна та тягового ланцюга прикріпленого довисувної частини ЛТП. Всі роботи пов'язані з нарощуванням пожежного,вентиляційного трубопроводу, кабельної мережі плануються на ремонтну зміну воб'ємах достатніх дня роботи вибою на добу.
Доставка матеріалів за допомогоюмонорельсової дороги ДКН-1також здійснюється в ремонтну зміну,матеріали складаються не дальше 50м від вибою. В ремонтну зміну такожпроводиться обслуговування механізмів та електричних мереж і апаратів згіднографіків ТО. В кінці зміни проводиться випробування механізмів піднавантаженням.
Послідовність робіт та їх зміствідображені в паспорті кріплення виробки та планограмі робіт в графічнійчастині проекту.
2.6 Вибір раціональної схемиелектропостачання
Згідно проекту виробки, обладнання дляпроведешся виробки розміщено в одну лінію на значну відстань, тому в проектіприйнято лінійну схему електропостачання максимальним наближенням джерелживленнядо споживачів, що забезпечить незначну довжину низьковольтноїмережі та мінімум втрат напруги. Схема живлення складена також з урахуваннямвимог ПБ щодо тупикових виробок. Це в першу чергу відноситься до забезпеченняроздільного живлення ВМП та тупикової частини вибою. В проекті це забезпеченодвома автоматичними вимикачами, встановленими на свіжому повітрі до начала виробки.Живлення тупикової частини буде здійснюватися через груповий пускач, зв'язанийз системами контролю за газовим станом та кількістю повітря в вибої. В місціустановки приводів обладнання комплектуються розподільчі пункти, на якихвстановлені апарати захисту для управління. Довжина абелів визначена на всюпроектну довжину, з урахуванням умов провисання (збільшена на 10%).
Довжина кабелю комбайна прийнятарівного кроку пересування кінцевого розподільчого пункту і дорівнює 50м.
Використовуючи прив'язку виробки зшахтних умов прийняту технологію та обладнання складаємо розрахункову схемуелектропостачання. Довжини високовольтних кабелів до початку штреку прийняті напідставі схеми електропостачання шахти.
Для живлення пересувних підстанційшахтна мережа забезпечує напругу 6кв, яка поступає з поверхні від ГПП допідземної підстанції ЦПП, де вона розподіляється за допомогою кабельної мережіпо технологічнім ланкам шахти. На кожному пласту (блоці) обладнуютьсярозподільчі пункти 6кв (РПП-6), які розподіляють 6кв безпосередньо на пересувніпідстанції. На кожній дільниці встановлені пересувні підстанції, якізабезпечують живлення споживачів напругою 660В. В проекті прийнята однапересувна підстанція.
Для мережі освітлювання та ручнихінструментів передбачена напруга 127В. яку забезпечать спеціальні знижувальнітрансформатори типу АПШ-1.
Для ланцюгів сигналізації, управлінняприйнята напруга 36/18В, яку забезпечать трансформатори встроєні в апаратиуправління.
Розподільчі пункті встановлені згіднорозрахункової схеми, кожний комплектується автоматичним вимикачем, та пускачамипо числу споживачів, а також заземлювальною мережею з місцевим заземлювачем.Біля РП-О.66 також встановлюються блоки чи апарат автоматики, пульти керування.
2.7 Розрахунок освітлювальної мережі
Відповідно категорії шахти тапризначення виробки приймаємо тип світильника по рекомендаціям довідника.Технічні показники світильника приведені в таблиці 2.7.
Таблиця 2.7 — ХарактеристикасвітильникаТип
Рн, Вт
Uн, В η Cos φ
Fл, лм РВЛ-20 20 127 0,7 0,5 2400
/> (2.27)
де Lш — довжина виробки:
1-відстань між сусіднімисвітильниками, (8:10) м;
Потужність транс форматора, кВт.
/> (2.28)
ηс = 0,95 — К.К.Дмережі
Приймаємо агрегати типа АПШ-1 потужністю4КВА кожний в кількості 3 шт.
Переріз кабелю, мм2
/> (2.29)
де γ— проводимість міді,50 />
ΔU — втрати напруги, 4%;
М — момент навантаження, вт.м.
/> (2.30)
де nсв.в — кількістьсвітильників в одній гілці, шт.;
Lв - довжина гілки, м.
Прийнято кабель марки КОГЭШ 3∙6+1х4
Схема освітлювальної мережі
/>/>/> 65
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>33 33 33 33 33 33
333.0 333.0 333.0 333.0 333.0 333.0
АПШ- 1 АПШ- 1 АПШ- 1
2.8 Розрахунок і вибір пересувнихпідстанцій
Потужність підстанції визначенаметодом коефіцієнту попиту, який враховує одночасну роботу споживачів. Згідноприйнятого обладнання та схеми електропостачання складемо таблицю навантажень,при цьому використовуємо технічні характеристики електродвигунів з каталогу.
Таблиця 2.8 — Таблиця навантажень.Споживачі Тип двигуна n штук
Рн кВт
ΣРн кВт
Ін
А
ΣІн А
Іп
А
ΣІп
Α η cosφ КПУ Вик. орган ЭДКОФВ315 1 160 160 175 175 1225 1225 0,94 0,85 маслостанція ВРП180М4 2 30 60 33,5 67 191 224 0,89 0,88 ------//------- ВАИУ132М4 1 11 11 12,8 12,8 90 90 0,89 0,84 Конвеєр ВРП160S4 2 15 15 17,5 35 105 112 0,9 0,85 Сист. зрош. ВРП160S4 1 15 15 17,5 17,5 105 105 0,9 0,85 Пилевідсос ВРП180М4 2 30 30 33,5 67 191 224 0,89 0,88 ППЛ- 1К ВРП160М4 1 18,5 18,5 22,1 22,1 132 132 0,9 0,86 1ЛТП- 1000 2ЭДКОФ250 1 132 132 140 140 910 910 0,92 0,9 КПМ- 8 ВАО 51/4 1 7,5 7,5 9 9 72 72 0,86 0,85 1Л- 1000 2ЭДКОФ250 1 132 132 140 140 910 910 0,92 0,9 ДКН- 1 ЭДКОФ250 1 110 110 122 122 912 912 0,92 0,85 ВМЭУ- 10 ВРМ225М4 1 55 55 62 62 378 378 0,91 0,85
Потужність підстанцій, КВА.
/> (2.31)
/>
де ΣР — сумарне навантаження,кВт;
cosφср.взв — коефіцієнт потужності середній, 0,6;
ΣSапш — сумарнапотужність трансформаторів освітлювання, КВА
Кс - коефіцієнт попиту, (0,45÷0,55).
По розрахунку приймаємо найближчу по потужностісерійну підстанцію.
Табліця 2.9 — Технічна характеристикапідстанції.Тип
Sтр.н КВА
Uн, В Ін, А
Р к.з
ВТ
Uк.з
% ВН НН ВН НН КТПВ 250/6 250 6±5% 0,69/0,4 24,1 209/360 2490 3,6 КТПВ 400/6 400 6±5% 0,69/0,4 38,5 335/575 3600 3,4
2.9 Розрахунок кабельної мережі у нормальному і перевірка їїв пусковому режимі
Повинна використовуватись умова:
Ік.н ≤ Ік.доп(2.32)
де Ік.н — номінальний струм в кабелі, А;
Ік.доп — допустимий струмв кабелі по каталогу.
Використовуймо технічні данні кабелівтипу КГЭШ та ЭВТ, приймаємо відповідні перерізи, результат закосимо в таблицю12.
В залежності від умов роботимеханізмів, приймаємо переріз кабелів по рекомендаціям довідника, результатзаносимо в таблицю 2.10
Таблиця 2.10 — Вибір кабелів.Споживачі
ΣІн А
Ік.доп
А
Lк,
м
Переріз, мм2 Прийнятна марка та переріз кабелю По нагріву По механічній міцності По втратам напруги КПУ 290 330 50 95 95 95 КГЕШ 3× 95 1ЛТП1000 140 147 20 25 25 25 КГЕШ 3×25 1Л- 1000 140 147 20 25 25 25 КГЕШ 3×25 ДКН- 1 122 147 20 25 16 25 КГЕШ 3×25 КПМ- 8 9 49 50 4 16 16 КГЕШ 3×16 ВМЭУ- 10 62 64 20 6 16 16 КГЕШ 3×16 Ф.К. 2 140 155 300 50 - 50 СБН 3× 50 Ф.К. 3 299 330 650 120 - 120 СБН 3× 120
Перевірка зведена до визначенняфактичних втрат напруги в прийнятій мережі та порівняння їх з допустимимивтратами.
Допустимі втрати напруги. В:
/> (2.33)
ΔU — втрати напруги в мережі, В.
/> (2.34)
де ΔUтр - втрати в обмотках трансформатора. В;
ΔUфк - втрати напруги в фідерномукабелі, В;
ΔUгкк -втрати напруги в гнучкому кабелікомбайна, В.
Визначимо втрати в трансформаторі В: (2.35)
/>
де β — коефіцієнт завантаженнятрансформатора, КВА
/> (2.36)
де Sтр р -розрахункова потужність трансформатора, КВА;
Sтр.н — прийнятапотужність трансформатора, КВА;.
cosφ -коефіцієнт потужності.0,6;
Uа, UР -відповідно активна та реактивна складові навантаження
трансформатора, %.
/>% (2.37)
де Ркз - втрати к.з. трансформатора, кВт
/> (2.38)
де UІКЗ - напруга к.з. трансформатора %
Визначимо втрати напруги в гнучкомукабелі комбайна В
/>В (2.39)
де cosφдВ - коефіцієнт потужності двигунакомбайна;
Ін.г.к. — номінальнийструм в кабелі комбайна, А;
Rкг - активний опір гнучкого кабелю, ом.
/> (2.40)
де R0 - опір жили кабелю по каталогу, ом;
Lк — довжина кабелю, м.
Визначимо втрати напруги в фідерномукабелі, В
(2.41)
/>
де Lк ф — довжина фідерного кабелю, м;
Sкф — переріз кабелю прийнятий раніше, мм2;
/> — проводимість міді.
Визначимо сумарні втрати в мережі, В
/> В (2.42)
Перевірка показала, що втрати напругив мережі не перевищують допустимі, значить кабелі вибрані вірно.
/> 42,9
Умова виконується.
Перевірка проводиться з умов пускунайбільш потужного двигуна, як правило це двигун виконавчого органа комбайна.При цьому повинна виконуватись умова.
/> Uдв.min = 0,8 ∙660=523В
Для перевірки необхідно визначитифактичній рівень напруги на клемах двигуна, В.
/> (2.44)
де Uрп - напруга на розподільчому пункті, В;
/> (2.45)
Ідв.п — пусковий струмдвигуна. А;
R1 Х1 — відповідно сумарний активний та індуктивний опір мережі від трансформатора додвигуна, ом.
/>/> (2.46)
/> (2.47)
/> (2.48)
/> (2.49)
де Ітр.н — номінальнийструм трансформатора на боці 660В;
Uн.тр — напругатрансформатора, 0,69 КВ;
Sтр.н — потужністьтрансформатора КВА;
cosφп — коефіцієнтпотужності при пуску, 0,5.
/> (2.50)
/> (2.51)
/> (2.52)
/> (2.44)
Таким чином розрахунок показав, щофактична напруга на клемах двигуна більше, ніж мінімальний допустимий рівень,значить мережа відповідає умовам пуску.
/>>/> 530>528 (2.53)
2.10Розрахунок струмів короткогозамикання
Для подальших розрахунків та виборууставок захисту, необхідно визначити розміри струмів коротких замішань в мережідільниці. Розрахунки здійснюємо методом приведених довжин, який рекомендованийПБ. Згідно цього метода необхідно всі перерізи прийнятих раніше кабелівпривести до одного перерізу 50мм
Приведена довжина кабелю, м.
/> (2.54)
де Lк - фактична довжина кабелю, м;
К — коефіцієнт приведення.
/> (2.55)
SК - переріз кабелю, мм2 .
Знаючи приведену довжину, потаблицям, приведених в ПБ, визначаємо величину струму к. з. в розрахунковихточках схеми. Результати приведені в таблиці 2.11.
Таблиця 2.11 — Розрахунок струмів к.з.Точки к.з
Lк.ф, мм2
Sк.ф, мм2
К1
Lп.р.ф., м
Sк.г,
м
Lк.г,
м
К2
Lпр.г,
м
ΣLПрив, м
Iк.з(2),
A КТПВ400/6 - - - - - - - - - 7656 РП- 2 300 50 1 300 - - - - 300 2167 ЛТП- 1000 300 50 1 300 25 20 2 40 340 1952 РП- 3 650 120 0,4 260 - - - - 260 2433 КПУ 650 120 0,4 260 95 50 0,5 25 285 2410 КПМ- 8 650 120 0,4 260 16 50 3 150 410 1600 КТПВ250/6 - - - - - - - - - 4760 РП- 1 10 95 0,54 5,4 - - - - 5,4 4650 ВМЭУ- 10 10 95 0,54 5,4 16 20 3 60 65,4 3820 ДКН- 1 10 95 0,54 5,4 25 20 2 40 45,4 4100 1Л- 1000 10 95 0,54 5,4 25 20 2 40 45,4 4100
Вибір і перевірка пускової апаратурита уставок захисту
Вибір апаратів здійснюється напідставі таких вимог:
Вибір пускачів:
/> (2.56)
Вибір автоматичного вимикача:
/> (2.57)
Вибір установки захисту пускача:
/> (2.58)
Вибір установки захисту автомата,групового пускача
/> (2.59)
де Іпн.дв — пусковий струмнайбільш потужного двигуна, А;
ΣІн.о.дв — суманомінальних струмів інших двигунів. А.
Перевірка уставок захисту начутливість:
/> (2.60)
Перевірка апарату на відключення:
/> (2.61)
/> — трьохфазний струм к.з на клемахапарата, А
На підставі цих вимог і технічниххарактеристик приймаються необхідні апарати та проводяться відповідніперевірки. Результати зведені в таблицю 2.12.
Таблиця 2.12 — Вибір, перевіркаапаратів.Споживачі
ΣІн, А Тип апарата
ΣІп, А
Іу, А
Ік.л(2), А
/>
Івідкл, А
1,2Ікл(3), А Примітки КТПВ250/6 324 А3732БТЗ 1114 1200 4760 3,96 30000 9139,2 Виконується РП- 1 262 АВ315Р 1052 1200 4650 3,87 20000 8928 Виконується ВМЄУ- 10 62 ПРВ-125 378 400 3820 9,55 2500 7334,4 Зах.АВ200ДО ДКН- 1 122 КТУ250 912 1000 4100 4,1 7872 1Л- 1000 140 КТУ250 910 1000 4100 4,1 7872 КТПВ400/6 401 А3732БТЗ 1627 1800 7656 4,25 30000 14699 Виконується РП- 2 140 АВ200ДО 910 1000 2167 2,1 17000 4160 Виконується ЛТП- 1000 140 ПРВ160 910 960 1952 2,03 3120 3747 Зах.АВ200ДО РП- 3 321 АВ400ДО 321 800 2433 2,86 20000 3260,1 Виконується КПУ 312 ПРВ320 1478 1600 2292 1,5 4800 4166,4 Виконується КПМ- 8 9 ПРВ- 32 72 78 1257 16 110 2413,4 Зах.АВ400ДО Освітлення - АПШ- 1 - - - - - - -
2.12 Вибір високовольтного кабелю
Для розрахунку високовольтної мережіскладаємо її схему.
КТПВ- 250/6
/>/>/>/>/>/>6кВ К1
/>/>/>/>/> К3 400.0
/>/>/>/> ЦПП 1300.0 РП- 6/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>/>/>/>/>/> КТПВ-400/6
/> К2
/>/> 1700.0
/>Рисунок 2.6 — Схема мережі 6 кВ
Розрахунок кабелю по нагріву робочимструмом
Повинна виконуватись умова:
/> (2.62)
де Ік.доп — допустимийструм в кабелі по каталогу, А;
Ін — номінальний струм вкабелі по розрахунку, А
/> (2.63)
/>
/>
Uн - номінальна напруга, 6КВ.
По технічним характеристикам кабелівмарки ЭВТ, СБН приймаємо відповіднийпереріз.
Від ЦПП до РП -6 CБН 3х16
Від РП — 6 до ТСВП ЭВТ 3х16+1х10
Вибір кабелю по струму термічноїстійкості:
/> (2.64)
де tф — час дії струму к.з., 0,15с;
С — коефіцієнт який враховуєтемпературу нагріву, 122;
І∞ — діюче значення стійкогоструму к. з. трьохфазного, А.
/> (2.65)
де Sкзцпп — потужність к.з. на шинах ЦПП, МВА; прийнята по технічному
проекту шахти.
Вибір кабелю по втратам напруги
/> (2.66)
/>
/>
де ΔUдоп — допустимівтрати напруги в мережі 6КВ, 150В;
Lк - довжина кабелю по проекту, м;
у — проводимість міді. 50/>;
cosφср - коефіцієнт потужності середній, 0,6.
Остаточно з трьох визначенихперерізів приймаємо найбільше значення та кабель.
Від ЦПП до РП-6 CНБ 3х16
Від РП-6 до КТПВ250/6- СБН 3*16
Від РП-6 до КТПВ400/6- СБН 3*10
2.13 Вибір і перевірка комплексних розподільчих пристроїв таустановок захисту.
Вибір КРП здійснюється по кількомпараметрам.
По номінальному струму та напрузі
/> (2.67)
/> />А/>А (2.68)
Використовуємо технічні данні КРПтипа КРУВ — 6, вибираємо необхідний апарат.
/> />
По максимальному струму відключення
/> (2.69)
І∞ — трьохфазний струм к. з. наклемах апарата, А визначений в розділі 2.12, 4800 А
По струму електродинамічної татермічної стійкості
Визначимо вдарний струм к. з., А.
/> (2.70)
Ку — вдарний коефіцієнт.
Визначимо ефективне значення струмук. з., А
/> (2.71)
Визначимо струм термічної стійкості
/> (2.72)
tф — час дії струму к. з.,0,15с;
t — розрахунковий час термічноїстійкості 1с.
По отриманим результатам проводимовибір КРП результати знесені в таблицю 2.13.
Таблиця 2.13 — Вибір КРП.Розрахункові величини Параметри апарата
Ін = 24; 38,5А
Ін.крп = 32; 40 А І∞ = 4817 А
Івідкл = 9600 А S∞ = 50 MBA
Sвідкл = 100 МВ А
Іу = 8829 А
Іmax = 25000 A
Іеф = 5232 А Іеф = 9600 A
Іt = 1865 А
Itmax = 9600 A
Вибір та перевірка уставок захистуКРП
Визначимо струм спрацювання релезахисту. А
/> (2.73)
/>
де КТp - коефіцієнт трансформації ТСВП, 87;
Іпн - пусковий струм найбільшого двигуна А
ΣΙн.о — суманайбільших струмів, залишившихся споживачів. А.
Перевіримо уставку на чутливість:
/> (2.74)
1=/>
2=/>
Перевірка виконується. 5,2 > 1,5
Для встановлення розрахунковоївеличини уставки на блоці захисту КРУП 6 необхідно визначити значення поділкина шкалі.
/> (2.75)
/>
2.14 Автоматизацій виробничихпроцесів
Згідно проекту, деякі технологічніпроцеси планується автоматизувати, що 4 забезпечитьпідвищення видобутку вугілля, та зменшення кількості робітників.
Крім того за допомогою автоматичнихсистем можна отримувати оперативну інформацію, контроль за роботою механізмів,відключення аварійних режимів. Прийняті такі види автоматичних пристроїв:
Апаратура монорельсової дороги УМД
Комплект апаратури забезпечуєуправління монорельсовою дорогою типа ДМКУ — 1 на всю її довжину до 2000м потрьох провідній лінії з голих дротів, які закріплені на ізоляторах вздовжтранспортної мережі.
Схема забезпечує аварійну зупинку влюбому місці транспортної виробки та подачу звукового сигналу перед запуском.Система подачі сигналів іскробезпечна напругою 18В, виконана в вибухобезпечномуваріанті.
Комплекс автоматизації конвеєрноготранспорту АУК — 1М
Комплекс може забезпечуватиавтоматизацію до 10 конвеєрів любого типу. Управління здійснюється однимоператором на пункті навантаження. Апаратура виконує такі функції:
1. Послідовний пуск конвеєрів вавтоматичному режимі;
2. Подачу звукового сигналу по всійлінії перед запуском конвеєра;
3. Світлову та звукову сигналізаціюпри аварії конвеєра;
4. Контроль швидкості і стрічкиконвеєра;
5. Контроль сходу стрічки та станпересипів;
6. Телефонний зв'язок між операторомта приводити на конвеєрах;
7. Аварійну зупинку в любому місцілінії;
8. Ручне управління при виконанніремонтів і обслуговування.
Комплекс контролю за роботоювентиляторів місцевого провітрювання АПТВ
Призначений за контролем роботи ВМІІ.виконує такі функції:
1. Автоматичний запуск ВМП вімпульсному режимі.
2. За допомогою датчика контролюповітря (ДКП визначає кількість повітря у вибої, якщо його нестача досягає 25%автоматично знімає живлення дільниці:
3. Подача звукового -(світлового)сигналу за 2 хвилини передвиключеннямі живлення.
4. Автоматичний запуск резервногоВМІІ;
5. Передачу сигналів телеуправліннята телеконтролю на пульт диспетчера;
6. Затримку часу до 8 хвилин наподачу живлення в тупикову виробку, після виключення ВМП необхідного дляповного її провітрювання;
2.15 Технічне обслуговування і ремонтобладнання дільниці
Для забезпечення надійної табезаварійної роботи шахтних машин, механізмів, електричних мереж, електричноїапаратури та систем автоматики на шахті діє спеціальна служба, керованаголовним механіком. В склад цього підрозділу входять різні технічні підрозділи(гідравліки, електроцех, стаціонарного обладнання, ремонту гірничих машин таінше). Ці підозрілі мають необхідне обладнання та допоміжні цехи (токарний,зварювальний, ковальний, склади ГШО та ГММ).
Всі вони укомплектовані відповіднимпо професії штатом робітників та УТР. На дільницях шахти також передбаченийштат слюсарів чергових та ремонтних, а також механіки дільниць. Діяльністьслужби ЕМВ направлена на своєчасне, правильне обслуговування та експлуатаціюгірничого обладнання, проведення поточних ремонтів згідно рекомендації заводів,випускаючих відповідну продукцію.
Для надійної експлуатації, на шахті створеніграфіки обслуговування, ремонту, монтажу, котрі затверджуються головниммеханіком на початку року. ІІередбачено такі види обслуговування та ремонту:
ТО1 — щозмінне технічнеобслуговування — проводиться кожної зими. черговим персоналом дільниць. В складробіт входить візуальний контроль за станом обладнання, перевірка системзахисту, рівня мастил та робочих сумішей. контроль роботи механізмів попоказникам контролюючих приладів, та зовнішнім відзнакам, підтягуваннякріплення та інших технічних робіт, пов'язаних з технологічним процесом
Т02 — щодобове технічнеобслуговуванні — проводиться складом слюсарів ремонтників гірничих робітників,машиністів гірничо — виймальної техніки під керівництвом механіка дільниці. Прицьому проводиться долив робочих сумішей, мастил; скорочення (добавлення) мереж,трубопроводів; огляд апаратів з відкриттям камер та дверей, з відключеннямнапруги. При необхідності проводяться необхідні регулювання та регламентніроботи. В кінці змінипроводяться випробовування механізмів піднавантаженням .
ТО3 — що недільне технічнеобслуговування проводиться силами ремонтної служби дільниці… При необхідностіможуть також залучатися для роботи робітники спеціальних бригад служби ЕМВ.Виконуються такі види робіт: заміна мастил ї робочих сумішей: відкриття кришокобладнання для огляду елементні обладнання, заміру зносу; вилучення зйомникблоків для оцінки їх стану, принеобхідності їх заміна.
Т04 — двох недільне технічнеобслуговування, також проводиться складом ремонтник: в дільниць таспеціалізованих бригад служби ЕВМ. При цьому виконуються роботи по ТОЗ, окрімтого заміна окремих вузлів з явним зносом, або виробивши свій час: Проводитьсяперемонтаж кабельних вводів регулювання контактних груп; знімання окремихпанелей та блоків для оцінки елементів недоступних при проведенні ТО1 та ТО2.Проводиться заміна уплотнюючих елементів, деталей з явним зносом.
Т — поточні ремонти — проводяться пографікам, складених на підставі рекомендаційзаводій виробників.Періодичність може складати (1:3) місяця. Ремонти проводяться спеціалізованимибригадами. При цьому обладнання розбирається по вузлам, визначається знос та проводиться заміна окремих деталей,або вузлів.
К — капітальні ремонти проводяться згідно затверджених графіків на спец. підприємствах: ремонтно-механічних заводах та в цехах заводів виробників.
З ОХОРОНА ПРАЦІ
3.1 3агальні питання охорони праці
Охорона праці па шахті це системазаконодавчих актів, організаційних, технічних, профілактичних заходів, котрі забезпечуютьбезпеку здоров'я та працездатність людей в процесі трудової діяльності.Основними, законодавчими документами в Україні прийняті:
1. Конституція України
2. ЗаконУкраїни «Про охоронупраці», від 14 листопада 1992року:
3. Кодекс законів про працю (КЗПП);
4. Гірничийзакон України від6 листопада 1999року:
5. Єдині правила безпеки привибухових роботах;
6. Правила безпеки в вугільних шахтахта інструкції до них;
7. Правіша технічної експлуатаціїшахт;
8. Типові інструкції для робітників;
9.Відомчі нормативнідокументи.
Згідно цих документів на шахті дієслужба по охороні праці на полісам. Директора шахти по охороні праці.Діяльність цієї служби поширюється на усіланки шахти.
Всі робітники та УТР, проходятьінструктажі згідно програм навчання та профілю роботи. В процесі діяльностівони знайомляться з конкретними умовами роботи, згідно вимог інструкцій.Періодично в разі потреби, проводяться позачергові інструктажі. Кожний рікпроводяться іспити з охорони праці. Контроль за станом охорони праці надільницях проводиться гірничими майстрами, начальниками та їх помічниками. Надільниці мається книга нарядів. журнал інструктаж і типові інструкції. Дляробітників пов'язаних з обслуговуванням високовольтних мереж встановленікатегорії допуску, які підтверджуються на екзамені щорічно.
Нагляд за станом охорони праці нашахті здійснюють також інспектори РГТЇ, які в разі порушення правил безпекимають значні поваги в притул до зупинки технологічного процесу.
3.2 Пилогазовии режим тапровітрювання гірничих виробок
В процесі проведення гірничих робіт вшахті накопичуються шкідливі компоненти, які можуть при певних умовахспричинити вибух, пожежу негативний вплив на легені та інші органи людей. Доних віднесені порожній та вугільний пил, різні гази. Крім всього дня диханнялюдей також треба забезпечитинеобхідну кількість повітря з небезпечноюнормою кисню.
Загальну шахтну вентиляцію забезпечуютьголовні вентилятори (головний та резервний), а в тупикових виробках ВМП.Регулювання повітряних потоків здійснюють за допомогою системи вентиляційнихспоруд.
Контроль за станом пило газовогорежиму здійснює служба ВТБ, щомісячно на всіх технологічних дільницях. Кріміндивідуального контролю режиму передбачені також автоматичний, особливо длякатегорійних шахт. Періодично крім ВТБ, контроль здійснюють також служби ВГСЧ.В разі виявлення шкідливих рівнів рішаються заходи по їх зниженню до норми, авразі необхідності здійснюється вивод людей з небезпечної зони. Всі підземніроботи підземні забезпечені індивідуальними само рятувальниками типу ШС — 7М. Атакож робітники УТР, бригадири, ланкові підземні електрослюсарі: на газовихшахтах додатково інтерферометрами типу ШИ — 10. Для робітників які працюють ввибоях передбачені респіратори для захисту органів дихання. Передбаченітехнічні засоби для гасіння пилу водою, та інші заходи. Н дільницях з значноюдовжиною виробок обладнуються також пункти ВГК, де зберігаються резервні засобизахисту.
3.3 Заходи по захисту людей відвраження електричним струмом
На шахті змонтована заземлюючамережа, яка виконує функції захисту людей від враження електрострумом. Мережаскладається з головних та місцевих заземлювачів, типи та з'єднювальнихпровідників. Головні заземлювачі розташованів головному водозбірнику та ЗУПФУ, площиною 0.75м2 або штирьовідіаметром 35мм та довжиною1,5м. Переріз шини 100мм2,провідників 50мм2, якщо вони сталеві. Всі мережі болтові, або зварені.Опір мережі повинен бути, не більш ніж 20м. До мережі підключені оболонкиброньованих кабелів, корпуси апаратів та механізмів, трубопроводи та інші коліїелектричних зарядів. Допускається заземлення на металеве кріплення ( не меншніж 3 рами) з'єднаних паралельно. Перевірки мережі щозмінно методом візуальногоконтролю, через кожні 3 місяця замір реального опору за допомогою приладу, зрегістрацією вимірів в журналі.
Передбачено також автоматичнийконтроль ізоляції мережі спеціальними пристроями (реле витіку). які автоматичновідключають мережу в разі витікив струмубезпечних величин. Апарати захисту встановлені в усіх джерелах живлення (ТСВП,АШІІ — 1). Перевірка реле проводиться щозмінно робітником нагляду.
Всі робітники, які пов'язані зексплуатацією електричних мереж та механізмів мають індивідуальні засобизахисту (гумові печатки,ізольовані накладки на інструментах, гумові чоботи).
В машинних камерах ЦПП встановленідерев'яні підставки на ізоляторах та настелені гумові килими.
Всі робітники проходять навчання понаданню первинної допомоги при враженні електрострумом.
З.4 Заходи по безпечному обслуговуванню та ремонтуелектричних мереж, гірничих машин та механізмів
Усі роботи по експлуатаціїелектроустановок повинні виконуватись згідно діючих ПБ, ПТЕ. На шахті повиннівикористовуватися апарати у відповідному виконанні РП, РВ. РО. РН. Перевірка їхстану щозміни, черговим персоналом.
Всі мережі, апарати повинні матидіючу заземлювальну мережу та захист від витіку струму, максимальних струмів таінших можливих аварійних режимів. Кабальна мережа повинна прокладена згіднодіючих вимог, кабелі вибрані по струму навантаження та механічної міцності.Ремонт кабелів повинний виконуватись методом який забезпечить повнугерметизацію з'єднанійзадопомогою муфт, якізаповнені спеціальним компаупром або гарячоївулканізації для гнучких кабелів.
Огляд, ремонт апаратів проводитьсятільки після їх відключення, блокування. Нагруповому апаратівстановлюється напис «Не вмикати, працюють люди” або сторожа. На газових шахтахперед відкриттям кришки проводиться замір метану та отримується дозвілгірничого диспетчера. Всі камери УПП, ЦПП, розподільчіпункти повиннібути обладнані засобами зв'язку та сигналізації.
|Роботи пов'язані з відключеннямелектроустановок повинні виконуватися по письмовому наряду не менш ніж двомаробітниками. Після відключення мережі, наявність напруги перевіряєтьсяіндикатором.
Всі аварійні режими повинні виключатисяавтоматично, регулювання захисту згідно інструкцій ПБ, загрублення захистунедопустимо.
Якість ремонтів електричних мереж передїх включенням повинна перемірятися спеціальними приладами, а також відповіднимнаглядом.
Обслуговуючий персонал повинен до початкуробіт перевірній індивідуальнізасоби захисту та роботу пристроївзахисту.
3.5 Заходи по вибухозахисту при експлуатаціїелектрообладнання в шахтах небезпечних по газу метан
З використанням електроенергії вшахтах зростає безпека вибуху газу або пилу, а також пожежі. В цьому напрямкуслід прийняти міри на підвищення безпекивикористання електроенергії вкатегорійних шахтах.
До таких мір відносяться виніселектроустановок за зони підвищеної безпеки. Розміщення В ВМП на свіжомуповітрі не ближче ніж 20м від загазованої. Використання апаратів з високимрівнем вибухобезпеки. виконання цілого ряду вимог та правил експлуатаціїелектроустановок, використання захисту знижуючого ймовірність з'явленнявідкритого вогню, та електричної дуги, засобів попереджуючого захисту включаючиі газовий, які діють шляхом відключення енергії в мережі. Вимоги довиготовлення вибухобезпечного обладнання встановлені правилами ППВРС.
Порушення вибухобезпечностіелектрообладнання не допустиме в першу чергу його конструктивнимиособливостями, а подругу постійним наглядом за вузлами які її забезпечують. Дляцього передбачені різні міри: це неможливість відкрити апарат під напругою,щозмінні та добові огляди, перевірки, а також система планових ремонтів.
Ці обов'язки виконує штателектрослюсарів чергових та ремонтних під контролем механіка дільниці.
Перевіркавибухобезпечності пересувнихпідстанцій, комплектних пристроїв здійснюється під керівництвом енергетикашахти спеціальною бригадоюелектрослюсарів. При проведенні ремонтівелектрообладнання в тупикових виробках повинно забезпечити роботу ВМІІ табезперервний контроль за концентрацією мелану. При зупинці ВМП роботи можутьпроводиться тільки з письмового дозволу головного інженера шахти.
3.6 Заходи попередження рудниковихпожеж та їх ліквідація
В комплекс попередження підземних пожежвходить цілий ряд організаційних та технічних засобів. Головним документомявляється план ліквідації аварії, в якому чітко вказані дії робітників по всімпозиція шахти при виникненні пожежі, а також дії служби ВГСЧ. Планзатверджується щорічно, зміни внесені в план на протязі року доводяться відповіднимробітникам на протязі доби. Всі підземні робітники до початку працевлаштуванняповинні ознайомитись з записними виходами (не менше двох) та маршрутами виходуз небезпечних зон. Крім того, кожний повинен практично навчитись користуватисьсаморятувальником в димному штреку. Всі робітники повинні вміти користуватисьпервинними засобами гасіння пожару.
Технологія видобутку вугілля повинна,відповідати конкретним геологічним умовам, з мінімальними втратами вугілля взонах де немає провітрювання, а також використання негорючих матеріалів впокріплення, конвеєрних стрічок. оболонок кабелів. Електричні мережі тамеханізми повинні бути захищені автоматичними пристроями для контролюнебезпечних режимів пов'язаних з виникненням відкритого полум'я, електричноїдуги або високого нагріву елементів (понад 700).
Для ліквідації пожеж, по всімвиробкам повинно прокласти пожежний трубопровід, відповідного діаметру, не менш100мм, на якому встановлені крани з гайкою Богданова через кожні 50 метрів. Докрану також необхідно мати, пожежнийрукав з стволом довжиною 20м. Вода в став повинна поступати з пожежного водоймапостійно, запас неменш 250м3.Вкамерах ЦПП та інших повиннобути 10 порошкових вогнегасників та ящик зпіском 0.2м. На розподільчихпунктах пересипах, пересувних підстанціях встановлено вогнегасники та ящики зпіском.
Всі конвеєрні лінії обладнуютьсяводяними завісами та автоматичними дренчерними установками гасіння пожежіводою. Для локалізації теплового потоку в наслідок вибуху. виробки обладнуютьсяводяними сланцевими заслонами, або спеціальними автоматичними пристроями длярозпилювання сумішей гасіння.
При виявлення відкритого полум'я, абоознак пожару, робітник повинен негайно повідомити гірничого диспетчера аборобітника нагляду і приступити до гасіння пожежі первинними засобами. Привиникненніситуації небезпечної для життя негайно покинути зону понайбільш безпечному маршруту з використанням рятувального пристрою.
4 Економічна частина
4.1 Вибір раціонального режиму роботипідготовчого вибою
Режим роботи — це встановленийпорядок і тривалість роботи вибою за часом. Режим роботи визначається кількістюробочих змін за добу, кількістю робочих днів за місяць; тривалість зміни, наявністю або відсутністю перервміж змінами.
У даному проекті приймається такийрежим роботи:
— кількість робочих днів дільниці замісяць -30
— кількість робочих днів за неділю -5
— кількість робочих днів для робочих замісяць -22
На дільниці проектуємо чотири зміни:
три — по проведенню виробки,
одна – ремонтно-підготовча
Тривалість зміни — 6 годин
Перша зміна з 8 до 14 години, другазміна з 14 до 20 години, третя з 20 до 2 години, четверта з 2 до 8 години.
4.2 Визначення темпів проходки
На основі заданої місячної швидкості пересуваннявибою визначаємо змінну швидкість проходки:
/> (4.1)
де V — місячний обсяг проведеннявиробітки, м
αроб. дн. — кількість робочих днів вмісяці, дн.
Пзм. — кількість робочихзмін
Змінне пересування вибою необхіднескорегувати на ціле число рам. Для цього необхідне визначити обсяг робіт по їхкріпленню на зміну:
/> (4.2)
де Vзм. — обсяг робіт назміну, м
α — відстань між рамами, м
Проектом приймається 12 рам,тоді змінне пересування вибою дорівнює:
/> (4.3)
Тоді місячне пересування дорівнює:
/> (4.4)
Обсяг робіт по проведенню виробітки таіншим робочим процесам дорівнює пересуванню вибою за зміну.
4.3 Розрахунок комплексної нормивиробітки і розцінки
Для розрахунку комплексної нормивиробітки і розцінки необхідно скласти паспорт норми виробітки і розцінки,виконати розрахунок трудомісткості за окремими процесами. Трудомісткістьробочих процесів визначається на підставі розрахованих обсягів робіт по кожномуробочому процесу і діючих норм виробітки за формулою:
/> (4.5)
де V — обсяг робіт по процесу, м
Нвст. — встановлена нормавиробітки, чол./зм.
Витрати по кожному робочому процесувизначаються множенням тарифної ставки на трудомісткість робіт за формулою:
/> (4.6)
де Тст. — тарифна ставка,грн.
Н — трудомісткість робіт, чол./зм.
Проведення виробітки комбайномвизначається виходячи з агрегатної норми виробітки, яка враховує основні робочіоперації по проведенню виробітки.
Агрегатна норма виробітки встановлюєтьсяна основі збірника ЄНВ зобліком горно-геологічних умов, яківраховуються поправочними коефіцієнтами.
Нвст = Н ∙ Кп,чол/ зм (4.7)
де Н — норма з ЄНВ
Кп — поправочнийкоефіцієнт
Потрібна трудомісткість робіт зазміну по проведенню виробітки комбайном визначається виходячи з встановленоїнорми виробітки скорегованої на коефіцієнт циклічності за формулою:
/> (4.8)
де Нвст. — встановленанорма виробітки, чол./зм.
Vзм. — обсяг робіт зазміну, м
Потрібна трудомісткість робіт назміну визначається за формулою:
/> (4.9)
де Нєнв — нормативнатрудомісткість з ЄНВ, чол. зм.
потрібна трудомісткість робот на змінупо професіям робочих (машиніст ГВМ і прохідник) визначається за формулою:
/> (4.10)
де Кц. — коефіцієнт циклічності
Нпрох. = Нф. — Нмгвм = 14,1 – 3,3 = 10,8 чол/зм (4.11)
Щодобовий ремонт і обслуговуванняобладнання здійснюються в ремонтно-підготовчу зміну і включається в комплекснунорму виробітки і комплексну розцінку. Трудомісткість даної роботи розраховуєтьсяв паспорті норм і розцінок пропорційно кількості підготовчих змін.
Згідно єдиних нормативів почасовооплачуваємих робітників норматив чисельності в зміну складе:
а) при навантажені гірничої маси наконвеєр
МГВМ-1,0 чол./зм.
ПРОХІДНИК — 0,8 чол./зм.
Тоді трудомісткість на зміну длятехнічного обслуговування і ремонту обладнання визначається за формулою:
/> (4.12)
/> (4.13)
Розрахунок комплексної нормивиробітки виконуємо в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 — Розрахунок комплексноїнорми виробки і комплексної розцінки.Назва робочого процесу Один виміру Обсяг норма виробітки Трудомісткість
Тарифна ставка
(грн)
Сума витрат
(грн) Обгрунтування ЄНВ Кп Нвст Проведення виробітки комбайном м 6 1,82
1,06
0,96
1,05
0,97 1,84
/>
/>
ЄНВ
Т.№3 МГВМ 3,3 126,78 418,37 Прохідники 10,8 109,08 1178,06 Робота комбайна м 6 4,81 кріплення виробітки рам 12 1,27 1,05 1,3 9,23
ЄНВ
Т.№З2 Нарощування вентиляційних труб м 6 90 1,15 103,5 0,06
ЄНВ
Т.№41 кріплення канавки м 6 11,9 - 11,9 0,5 109,08 54,54
ЄНВ
Т.№40 настилання рейкового шляху м 6 6,7
0,9
1,5 9,04 0,66 109,08 72
ЄНВ
Т.№43 РАЗОМ: 15,26 Ремонт і технічне обслуговуваня обладнання МГВМ чол./зм 0,33 126,78 41,84 ЄНВт47 прохідники чол./зм 0,27 109,08 29,45 ЄНВТ47 УСЬОГО: 15,86 1794,2
Виконуємо розрахунок комплексноїнорми виробітки за формулою:
/> (4.14)
де ΣΗ — сумарнатрудомісткість робіт, чол./зм.
Комплексна розцінка визначається заформулою:
/> (4.15)
де ΣЗ — сума заробітної платиробочихпроцесів, грн.
4.4 Розрахунок чисельності бригади іскладання графіків виходів
Штат робочих відрядників за змінуприймається виходячи з змінної трудомісткості з обліком перевиконання нормивиробітки на 5-20% без обліку ремонту обладнання.
Визначаємо коефіцієнт виконання нормвиробітки за формулою:
/> (4.16)
де Пф. –явочна кількістьпрохідників приймається виходячи з змінної
трудомісткості з облікомперевиконання норми виробки на 5- 15%
Виконуємо розрахунок кількостіпрохідників за формулою:
/>чол (4.17)
де /> добовийобсяг проведення виробки, м
Нк- комплексна норма виробки, люд/зм
Явочна кількість робітників –відрядників визначається за формулою:
/>чол. (4.18)
Явочний штат робочих почасовиківвизначається виходячи з нормативної чисельності, згідно кількості балів привизначенні ремонтної складності обладнання із таблиці 10 ЄНЧ.
Складаємо таблицю балів на ремонтнускладність обладнання.
Таблиця 4.2 — Розрахунок ремонтноїскладності обладнанняНайменування обладнання Тип обладнання
Кількість одиниць
в роботі Ремонтна складність облад. Одиниці Загальна Комбайн прохідницький КПУ 1 3427 3427 Конвеєр
1ЛТП- 1000
1Л- 1000
1
1
3629
3141
3629
3141 Дорога канатна ДКН- 1 1 1045 1045 Вентилятор ВМЄУ- 10 1 45 45 Усього 5 - 11287
Нормативна чисельністьелектрослюсарів визначається за формулою:
/> (4.19)
де К1 – коефіцієнт, ураховуючичасткову участь електрослюсарів у техогляді
і ремонті обладнання, 0.6
К2 — коефіцієнт, ураховуючитехобслуговування в ремонт електро-
пускової, захисної апаратури ігнучких кабелів, 1.2
КЗ — коефіцієнт, ураховуючи неплановіремонти обладнання виконуємо
ремонтними і черговимиелектрослюсарями, 1.3
ΣΤ — сума балів ремонтноїскладності обладнання
tзм. — тривалість робочої зміни, год
Проектом приймаємо 1 черговогослюсаря в кожну зміну, 3 гірничих робочих в першу зміну,4 МГВМ, 4електрослюсаря.
/> (4.20)
Визначаємо списків штат бригади заформулою:
/>чол (4.21)
де Ксп. — коефіцієнтспускового складу (1,85)
Складаємо графік виходів робочих
Таблиця 4.3 — Графік виходів робочихПрофесія зміни разом зміни I II III IV І II III IV Машиніст ГВМ 1 1 1 1 4 Прохідники 2 13 13 13 41 Електрослюсар-ремонтник 6 - - - 6 Електрослюсар-черговий - 1 1 1 3 Гірничий робочий 4 - - - 4 УСЬОГО 13 15 15 15 58
4.5 Розрахунок основних техніко-економічних показників вибоюза добу, місяць
Обсяг проведення підготовчоївиробітки:
за зміну V зм. = а х Пц = 6м (4.22)
за добу Vдоб. = V зм. ∙ Пзм. = 6 ∙3 = 18 м (4.23)
за місяць V міс. = Удоб. ∙ аароб.дн.=18 ∙ 30 = 540 м (4.24)
Продуктивність праці прохідника навихід визначається за формулою:
на вихід:
/> (4.25)
за місяць:
/> (4.26)
де Псп. — списковий штатпрохідників, чол…
Псп. = Пяв. ∙Ксп.= 45∙1,85= 83 чол(4.27)
Плануємий рівень норми виробіткивизначаємо за формулою:
/> (4.28)
де Нкомп. — комплекснанорма виробки, чол./зм.
4.6 Розрахунок тривалості робочих процесів і складанняграфіка організації робіт
Визначаємо час роботи комбайна заформулою:
/> (4.29)
де tзах. — час роботикомбайна на одну величину захвата, хв.
Пзах. — кількість заходокза зміну
Час роботи комбайна на одну величинузахвата визначається за формулою:
/> (4.30)
де Sпр. — площа перерізувиробітки в проходці, м2
а — відстань між рамами, м
Q — технічна продуктивність комбайн,м3/хв
Визначаємо тривалість виконанняручних робіт за формулою:
/>хв. (4.31)
де Тзм. — тривалістьробочої зміни, хв.
tп.з. — тривалістьпідготовчо-заключних робіт, хв.
N — трудомісткість робот по даномупроцесу, чол. /зм.
Пф. — кількість явочногоштату, чол…
Кв.н.в. — коефіцієнтвиконання норми виробітки
Визначаємо час, необхідний наустановку однієї рами за формулою:
/> (4.32)
Залишковий час визначаємо заформулою:
tзал. = tзм. — tп.з. — tкомб. — tкр. = 360-20-120-210 = 10 хв(4.33)
Визначаємо час на кріплення канавки
/> (4.34)
Визначаємо час на настіл рельсовогошляху:
/> (4.35)
Визначаємо час на нарощування вент.Труби
/> (4.36)
Складаємо графік організації робіт
4.7 Розрахунок собівартості заелементами витрат
Ділянкова собівартість розраховуєтьсяза такими елементами витрат:
- витратина оплату праці;
- відрахуванняна соціальні заходи;
- матеріальнівитрати (у т.ч. електроенергія);
- амортизаціяосновних фондів.
Витрати на оплату праці
Місячний фонд заробітної платиділянки включає:
- прямузарплату відрядників;
- прямузарплату почасовиків;
- преміїробочих;
- доплатидо заробітної плати;
- зарплату,премію, доплати гірничих майстрів.
Пряма зарплатавідрядниківвизначається за формулою:
Звід.=Ркомп∙Vміс.=299∙2000=598000грн(4.37)
де Ркомп. — комплекснарозцінка, грн..
Пряма зарплата почасовиківвизначається за формулою:
Зпоч. = Тст. ∙Пвих. ∙ Пяв., грн. (4.38)
де Тст. — тарифна ставка,грн.
Пвих. — кількість робочихднів
Пяв. — явочний штатробочих почасовиків, чол
Пряма зарплата гірничих майстріввизначається за формулою.
Зг.м = О ∙ Пг.м.,грн. де: (4.39)
де О — місячний оклад г.м., грн..
Пг.м, — кількість г, м,,чан,.
Премія складає 40% часової тарифноїставки і доплат за роботу в нічний час. Доплату за роботу в нічний часвизначаємо з розрахунку 40% тарифної ставки по даному розряду за формулою:
Дніч. = Тст. ∙40% / t∙ 100% ∙ Пчас. ∙ Пяв.,грн. (4.40)
де Пчас. — кількість часівроботи в нічний час, чол..
Пяв. — кількість робочих,працюючий в нічний час, чол..
/> (4.41)
/> (4.42)
/> (4.43)
/> (4.44)
Доплата за роботу у вечірній часвизначається за формулою:
Двеч. = Дніч ∙25 / 100, грн. (4.45)
/> (4.46)
/> (4.47)
/> (4.48)
/> (4.49)
Доплата за керівництво бригадоювизначається за формулою:(10-15%)
/> (4.50)
Ланкові нараховуються в розмірі 50%доплати бригадира
/> (4.51)
Дбріл = Дбр + Дл= 359,96 + 719,92 = 1079,88грн (4.52)
Доплата за пересування нараховуєтьсяв розмірі 11,74грн. за годину пересування. Час на пересуваннявизначається хронометражними спостереженнями за формулою:
Дпер = 11,74 ∙ Пвих,грн (4.53)
Дпер.від = 11,74 ∙30 ∙ 45 = 15849 грн
Дпер.ел.сл = 11,74 ∙30 ∙ 6 = 2113,2 грн
Дпер.ел.сл.ч = 11,74 ∙25 ∙ 3 = 1056,6 грн
Дпер.гір.роб. = 11,74 ∙30 ∙ 4 = 1408,8 грн
Дпер.г.м. = 11,74 ∙30 ∙ 4 = 1408,8 грн
Розрахунок заробітної плати запрофесіями і розрядами визначаємо в табл. 4.4
Середня заробітна плата робітника відрядникавизначається за формулою:
/> (4.54)
де ΣФ — сума фонда зарплативідрядників, грн.
Пяв. — явочний штат відрядників,чол.
Собівартість 1 п. м. виробітки заелементом «Витрати на оплату праці» визначається за формулою:
/> (4.55)
де ΣФ — сума фонда зарплати всіхробітників, грн.
Відрахування на соціальні заходи
Відрахування від заробітної плати насоціальні заходи визначаються розмірі 49,9% від загального фонда заробітноїплати, за формулою:
/> (4.56)
Собівартість 1 п.м. виробітки заелементом «Відрахування на соціальні заходи» визначається заформулою:
/> (4.57)
де ΣЗвід.— сума відрахувань на соціальні заходи, грн.
Матеріальні витрати
В собівартість елемента«Матеріальні витрати» входять:
витрати на матеріали 1 групи;
витрати на матеріали 2 групи;
витрати на електроенергію
До матеріалів 1 групи входятьматеріали, які повністю включаються в місячну собівартість.
До матеріалів другої групи входятьматеріали довготривалого використання, тобто їх вартість переноситься насобівартість по мірі зносу.
Розрахунок потреби матеріалів 1 групизводимо в таблицю 4.5
Таблиця 4.5 — Розрахунок витрат поматеріалам 1 групиНайменування матеріалу Один, виміру Обсяг Вартість (грн)
Ціна за один.
(грн)
Витрати за місяць
(грн) на1 п.м. усього Різці породні шт 540 3,2 1728 32 55296 Масло і-22 кг 540 0,55 300 12,39 3717 Літол кг 540 0,07 40 14,4 576 Шахтол кг 540 0,74 400 3,94 1576 Запасні частини 540 - - - 35000.00 Разом 96165 Невраховані витрати 15% 14424,75 Усього 110589,75
Визначаємо кількість комплектіваркового кріплення за формулою:
/> (4.58)
де Lвир — довжина виробки, м
а— відстань між рамами, м
Визначаємо кількість залізобетоннихлотків за формулою
/> (4.59)
де />довжиналотка, м
Визначаємо кількість залізобетонноїзатяжки за формулою:
/> (4.60)
де Р — періметр за затяжкою, м
b — ширина затяжки, м
Визначаємо кількість залізобетоннихшпал за формулою:
/> (4.61)
де l3 — довжина затяжки, м
b3 — ширина затяжки, м
h — висота затяжки, м
Визначаємо кількість металевих рейокза формулою:
/> (4.62)
де m — маса рейки, м
n — кількість колій
Витратина матеріали 2 групирозраховуються виходячі з планової потреби за формулою:
/> (4.63)
де П — первісна вартість матеріалів,грн.
О — залишкова вартість матеріалів,грн
Т тер.сл -термін службиматеріалів, міс
Далі розрахунки по матеріалам II групи виконуємо в таблиці 6.
Розрахунок витрат з електроенергіївизначається за одноставочним тарифом за формулою:
E = W ∙ t ∙ K3∙ B; грн (4.64)
де W — потужність споживачів, кВт
t — час роботи споживачів, хв.
Кз — коефіцієнт навантаження (0,6-1,0)
Кс — коефіцієнт попиту (0,45-0,5)
В — вартість 1 кВт/ч
Розрахунок витрат з електроенергіївиконуємо у таблиці 4.7.
Таблиця 4.7 — Розрахунок вартостіелектроенергіїНазва приймача К-ть одиниць Потужність Час роботи Кн Кп Витрати електр оенергії Ціна, грн.
Вартість
,
грн один иць загальна За Добу за місяц Комбайн КПУ 1 321 321 24 720 0,35 0,5 40446 0,45 18200,7
Конвеєр
1Л-1000 1 132 132 24 720 0,35 0,5 16632 0,45 7484,4
Конвеєр
1ЛТП-1000 1 132 132 24 720 0,35 0,5 16632 0,45 7484,4 Дорога канатна ДКН-1 1 110 110 24 720 0,2 0,5 7920 0,45 3564 Вентилятор ВМЄУ-10 1 55 55 24 720 1 0,5 19800 0,45 8910
Перевантажувач
ППЛ- 1К 1 18,5 18,5 24 720 0,35 0,5 2331 0,45 1048,95
Кріпепідйомник
КПМ- 8 1 7,5 7,5 24 720 0,35 0,5 945 0,45 425,25 Разом: 47117,7
Вартість проведення 1 п. м. виробіткиза елементами «Матеріальні витрати» визначаємо за формулою:
/> (4.65)
де М1 — матеріали І групи, грн.
М2 — матеріали II групи, грн.
Е -витрати електроенергії, грн.
Розрахунок амортизаційних відрахувань
Амортизаційні відрахуваннявизначаються за балансовою вартістю обладнання, атакож нормам амортизації,враховуючи витрати на транспортування і монтаж. Витрати на транспортування імонтаж складають 20% від вартості обладнання.
Річна норма амортизації складає 24%
Амортизаційні відрахування визначаємоза формулою:
А=Б∙Н/100∙12 = /> (4.66)
де Б — балансова вартість обладнання,грн; Н — річна норма амортизації (24%).
Розрахунок балансової вартостівиконуємо у таблиці 4.8.
Таблиця 4.8 — Розрахунок балансовоївартості обладнання.Назва обладнання Кіль кість Вартість (грн)
Витрати на транс., монтаж 8%
(грн)
Балансо-ва вартість
(грн) Одиниці загальна 1 2 3 4 5 6 Комбайн КПУ 1 3182545 3182545 254603,6 3437148 Конвеєр 1ЛТП- 1000 1 1071250 1071250 85700 1156950 Конвеєр 1Л- 1000 1 1062370 1062370 84989,6 1147360 Дорога канатна ДКН- 1 1 800000 800000 64000 864000 Вентилятор ВМЄУ- 10 1 97820 97820 7825,6 105645,6 Перевантажувач ППЛ- 1К 1 878000 878000 70240 948240 Кріпевстановлювач КПМ- 8 1 82500 82500 6600 89100 Пускова апаратура: ПРВ- 125 1 15645 15645 1251,6 16896,6 ПРВ- 160 1 16925 16925 1354 18279 ПРВ- 320 1 30018 30018 2401,44 32419,44 ПРВ- 32 1 10392 10392 831,36 11223,36 1 2 3 4 5 6 АПТВ 1 4400 4400 352 4752 АВ- 315Р 1 14340 14340 1147,2 15487,2 АВ- 200ДО 1 9402 9402 752,16 10154,16 АВ- 400ДО 1 12928 12928 1034,24 13962,24 АПШ- 1 3 9500 28500 2280 30780 Підстанції: КТПВ 250/6 1 83253 83253 6660,24 89913,24 КТПВ 400/6 1 92427 92427 7394,16 99821,16 КРУВ — 6 2 86400 172800 13824 186624 КУУВМ 1 85474 85474 6838 92312 Разом: 8371068
Собівартість 1 п.м. виробки поелементу «Амортизація» визначається за формулою:
/> (4.67)
де А — сума амортизаційнихвідрахувань за місяць, грн.
4.8 Калькуляція собівартості 1 п.м.виробки за елементами витрат
На підставі проведених розрахунківсобівартості за елементами витрат визначаємо дільничну собівартість Іп.м.виробки за формулою:
С = Сз + Свідр.+ См.в. + Сам; грн (4.68)
Таблиця 4.9. Калькуляція собівартостіЕлементи витрат Витрати (грн)
Питома
вага елементів витрат % на місяць на 1 п.м. Витрати на оплату праці 407185,35 754,05 41,49 Відрахування на соц-ні заходи 203185,49 376,27 20,7 Матеріальні витрати 203671,8 377,17 20,75 У тому числі: електроенергія 47117,7 87,25 4,8 Амортизація основних фондів 167421,37 310,04 17,06 Разом: 981464,01 1817,53 100
4.9 Розрахунок економічної ефективності впровадження новоїтехніки
До основних показників, характеризуючизрівняльну економічну ефективність впровадження нової техніки відносять:
1) допоміжні капітальні вкладеннянеобхідні для впровадження нової техніки;
2) термін окупності капітальнихвкладень;
3) собівартість 1 п. м. виробки;
4) річний економічний ефект.
Капітальні вкладення визначаються шляхомскладання вартості обладнання з урахуванням витрат на транспортування і монтаж.
Питомі капітальні вкладення визначаємоза формулою:
до впровадження нової техніки:
/> (4.69)
після впровадження нової техніки:
/>
Суму річного економічного ефектувизначаємо за формулою:
(4.70)
/>
Висновки
В результаті заміни прохідницькогокомбайна буропідривного способу на комбайновий і застосування сучасного високопродуктивногокомбайна КСП-32 при проведенні вентиляційного штрека в дипломному проекті досягнутеполіпшення техніко-економічних показників:
— темп проходки за місяць зросли на м;
— собівартість 1 п. м. виробкизнизилась на грн.;
— продуктивність праці одногопрохідника за місяць збільшилась на м;
— середньомісячна заробітна плата одногопрохідника зросла на %
— термін окупності допоміжнихкапітальних вкладень склав два роки;
— річний економічний ефект складає — грн.