Курсовийпроект на тему:
«Вибірспособу збирання породи й розрахунок продуктивності збиральноговстаткування»
Вихіднідані
Скласти проект напроходку бурового орта при наступних умовах:
Глибина залягання- 400 м.
Довжинавироблення — 100 м.
Міцність породи — 14
Термін служби — 6мес.
Час проходки — 2мес.
ВВЕДЕННЯ
Передгірничодобувною промисловістю України стає завдання інтенсифікації видобутку йпереробки мінеральної сировини при мінімальних витратах для забезпеченнязростаючих потреб народного господарства.
За останні рокитехніка й технології гірського виробництва перетерпіли більші зміни.
При підземноговидобутку на прохідницьких і очисних роботах одержало широке поширення новевисокопродуктивне бурове, й допоміжне устаткування.
У зв'язку ізвпровадженням потужних забійних механізмів, засобів автоматики й телемеханікиміняється вигляд самих шахт, міняються системи розробки й створюються їхні новіваріанти, відбувається концентрація гірських робіт.
Кожне гірськепідприємство зобов'язане мати затверджений у встановленому порядку проектрозробки родовища, по якому повинні здійснюватися вироблення шахти й підготовкагоризонтів, а так само маркшейдерська й геологічна документація. У проектискладовою частиною повинні входити заходи щодо техніки безпеки.
1.ВИБІР ФОРМИ Й ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ВИРОБЛЕННЯ
1. На підставівихідних даних (міцність порід, глибина розробки й т.д.) вибираємопрямокутно-склепінний перетин вироблення.
При проходціприймаємо наступне встаткування: 2УБН-2П (бурильна установка), ПТ-4.
При експлуатаціїбуровий верстат: НКР-100М
Таблиця 1 — Технічна характеристика НКР-100МДіаметр шпари, мм 105 Глибина шпари, м До 50 Робочий тиск стисненого повітря, атм. 5-6 Робочий тиск води, атм. 10-12 Витрата води, л/хв 15-20 Максимальне зусилля подачі, кг 600 Зусилля подачі на інструмент при буравленні, кг 150 Хід подачі, мм 365 Потужність електродвигуна, кВт 2,8
Габарити верстата, мм:
Довжина
Ширина
Висота
1300
640
650 Робоча довжина штанги, мм 1200 Діаметр штанги, мм 63,5
1.Висота бурового орта при експлуатації НКР-100М
Н= 3м.
Ширинавироблення у світлі:
В= А + n
деА — довжина бурового верстата, мм
А= 1300+1200+200 = 2700 мм
n- ширина проходу для людей, з урахуванням місця розміщення у виробленнівентиляційного трубопроводу, мм
В= 2700+700=3400 — приймаю ширину вироблення рівну 3400 мм.
3. Розрахуноквисоти коробкового зводу:
Висота зводузалежить від міцності порід по шкалі Протодъякова.
При міцностіпорід f≤14 hСВ = В/3
hСВ =3400/3 = 1130 мм
4. Висота п'ятизводу визначається по формулі:
hПЯТи= 300-1130 = 1870 мм
Перевіряємовисоту проходу для людей hmin = 1.8м., h1≥hmin= 1.87≥1.8м.
5. Висотавироблення визначається по формулі: H = hПЯТи + hСВ
Н = 1870+1130 = 3000 мм
6. Перетинвироблення у світлі: SСВ. = 3400 (1870 + 0,26*3400) = 9,36 м2
7. Радіус осьовоїй бічної дуг:
r = 0,262*В =0,262*3400 = 890 мм — радіус бічної дуги
R = 0.692*B =0.692*3400 = 2350 мм — радіус осьової дуги
2.ВИБІР ТИПУ КРІПЛЕННЯ Й РОЗРАХУНОК КРІПИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
Кріплення вбуровому орті не потрібна, тому що вироблення служить мінімальний строк (6місяців) і після цього вибухає.
Звідси треба, щоплоща вироблення дорівнює площі вироблення у світлі, тобто 9,36 м2
3.ВИБІР НАЙБІЛЬШ РАЦІОНАЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ПРОВЕДЕННЯ ВИРОБЛЕННЯ
1. Вибір способупроходки гірського вироблення.
Для проходкивироблення вибираю буро вибуховий спосіб проведення гірських робіт. Тому що вінє основним способом відбиття гірських порід при проведенні вироблень івидобутку руди. Заряди вибухових речовин розташовують у вертикальних, похилих ігоризонтальних шпурах або шпарах.
Вибірустаткування для збирання породи.
Для збиранняпороди застосовується машина ПД-4
Вибір буровоговстаткування.
Тому щовироблення не має рейкових шляхів, те бурильна установка повинна матигусеничний або пнемошиний хід. Беручи до уваги ширину й висоту вироблення(3,4/3,1 м) по зоні обурівання, приймаю бурильну установку 2УБН-2П
2. Технічніхарактеристики навантажувальної машини.
Таблиця 2 — Технічна характеристика ПД-4Вантажопідйомність, т 4
Місткість кузова, м3 1,5
Габарити, мм:
Довжина
Ширина
Висота
3350
1800
2120 Найбільша висота при навантаженні й розвантаженні, мм 2240 Радіус повороту, мм 4000 Подоланий підйом, гр. 8 Привод Пневматичний Максимальна швидкість, км/год 4,8 Установлена потужність, кВт 90 Маса, т 7,1
3. Технічнахарактеристика бурового встаткування.
Таблиця 3 — Технічна характеристика 2УБН-2П
Площа вибою, м2 14 Найбільша висота розташування горизонтального шпуру, м 3,2 Ширина вибою з однієї установки, м 4,5 Число перфораторів 2 Найбільша глибина шпурів, м 2,8 Коефіцієнт міцності по шкалі Протодъякова 6-20 Тип ходової частини Пневмоколесний
Витрата стисненого повітря (при буравленні), м2/м 25 Швидкість пересування, км/год 3,5 Потужність привода, кВт 36,8 Максимальний подоланий кут, гр. 12 Тип перфоратора ПК-60
Габарити, мм:
Довжина
Ширина
Висота
6800
1450
1500 Маса, т 6,3
4.ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ БУРО ВИБУХОВОГО КОМПЛЕКСУ Й РОЗРАХУНОК ПАСПОРТА БВР
1. Спосібвисадження, тип ВВ і засобу висадження
Шахта ненебезпечна по газі й пилу. Спосіб висадження електричний із застосуваннямелектродетонатора від силової лінії на поверхні (напругою 380 У) за допомогоюприладів ПИВ-100М, КВП-1/100 з діючих вироблень на свіжому струмені повітря. Длябільше повної детонації ВВ і зменшення виділення отрутних продуктів вибухувикористовується забойка простору між зарядом ВВ і устям шпуру інертнимматеріалом.
Конструкціязаряду ВВ у шпурі — суцільний стовпчик з розташуванням патрона бойовика першимвід устя шпуру (пряме ініціювання).
ВВ при відбої породинапівчутлива й водостійка – Амоніт 6ЖВ у патронах діаметром 32 мм довжиною LП = 250 мм, масою nп = 250гр. у поліетиленовому впакуванні.
ХарактеристикаВВ:
1. Щільність,г/см3 – 1,2
2.Працездатність, див3 – 360-380
3. Бризантність,мм — 14 — 16
4. Швидкістьдетонації, км/з — 3,6-4,8
2. Питома витратаВВ, визначається по формулі М. М. Протодъякова:
/>
де, е –коефіцієнт працездатності ВВ
рВВ –працездатність ВВ
е = 525/ рВВ
е = 525/380 =1,38
/>
3. Середнядовжина шпурів визначається виходячи з місячної швидкості проведеннявироблення:
LШ = VМЕС/(25*tM*nCM*nC*η),м
де, tM= 2 час проведення вироблення на місяць, мес.
nCM =3 – число змін у добу на проведення вироблення, зміна
nC = 1– число циклів у зміну
? = 0,9 — коефіцієнт використання шпуру (КИШ)
VМЕС =65 місячна швидкість проходки, м/мес.
LШ =65/(25*2*3*1*0,9) = 0,48 м
4. Довжина ходкиза цикл
Lух =LШ* η, м
Lух =0,48* 0,9 = 0,43 м
5. Число шпурівна цикл:
/>
/>
де, />= 14 – міцністьпорід за умовою
/> = 9,61 – площа перетинувироблення в черне, м2
Остаточнакількість шпурів уточнюється в графічній частині проекту 29 шт.
6. Кількістькомпенсаційних шпурів (у врубі)
N0=(η* LШ.К./А)3/VK., шт.
де, А = 9,35 — масштабний коефіцієнт
VK –об'єм компенсаційного шпуру, див3
LШ.К.– довжина компенсаційного шпуру, див
? = 0,9 — КИШ
LШ.К.= 0,2 + LШ = 0,2 + 0,48 = 0,68 м = 68 див
VK =0,785*d*2* LШ.К., див
де, d = 0,76 — діаметр компенсаційного шпуру, див
VK =0,785*7,6*2*68 = 811,376 див3
N0=(0,9* 68./9,35)3/811,376 = 0,34 = 1 шт.
При міцностіпорід до f≤14 кількість врубових шпурів NВР = 6 шт.
Конструюємопрямий вруб з 7 шпурів (один із яких компенсаційний)
7. Лінія найменшогоопору (відстань між що оконтурюють і відбійними шпурами):
/>
де, Р — місткістьВВ в одному метрі шпуру, кг/м
m = 1 — коефіцієнт зближення зарядів
q = 1,7 питомавитрата ВВ, кг/м3
Р = π*d2*Δ/4
де, Δ — щільність зарядження, для амоніта 6ЖВ = 900 кг/м3
Р = 3,14*0,0422*900/4= 1,24
/>
8. З огляду наформу вироблення й різні умови роботи зарядів приймаємо наступне розташуванняшпурів: відстань між шпурами в ґрунту 640 мм; з боків вироблення 740 мм; по покрівлі — 790 мм (тому що зарядам у покрівлі працювати легше, ніж у ґрунту)
Таблиця 4 — Порядок розташування шпурівНайменування шпурів Номера шпурів 1. Компенсаційні 2. Врубові 1,2,3,4,5,6 3. Відбійні й допоміжні 7-14
9. Сумарнадовжина всіх шпурів
Врубових і компенсаційних:
/>
/>
Відбійних(допоміжних):
/>
/>
Що оконтурюють:
/>
/>
Сумарна довжинавсіх шпурів:
/>
/>
10. Необхіднавитрата ВВ:
Q = q*SЧ*LШ,кг
Q =1,476*9,61*0,48 = 6,8 кг
11. Середня масазаряду на один шпур:
qCP =Q/NФ, кг
qCP =6,8/29 = 0,23
де, NФ= 29 — фактична кількість шпурів у вибої, шт.
12. Маса заряду уврубових шпурах:
qВР =1.2* qCP, кг
qВР =1.2*0,23 = 0,276 кг
13. Маса заряду увідбійних шпурах:
qотб.= qср.
qотб.= 0,23
14. Маса заряду вшпурах, що оконтурюють:
— у покрівлі:
qок.к. =0,8*qср = 0,8*0,23 = 0,184 кг.
— у боках іґрунті вироблення:
qок.б. =0,9*qср = 0,9*0,23 = 0,207 кг.
qок.п. =1,1*qср = 1,1*0,23 = 0,253 кг.
15. Фактичнихвитрата ВВ за цикл:
QФ = nВР*qкр. +nотб*qотб. + nок.к.*qок.к. = 6*0.276 + 8*0.23 + 5*0.184 + 4*0.207 + 6*0.253 = 6.762 кг.
16. Вибір засобіввисадження.
Інтервалзаземлення: t = A*W
Де, А = 6,коефіцієнт уповільнення залежний від міцності порід, мс/з
Приймаю найближчезаземлення й електродетонатор ЕДКЗ-ПМ-15
Технічнахарактеристика ЕДКЗ-ПМ-15
Безпечний струм,А = 0,18
Опір, Ом =1,8-3,0
Імпульсзапалення, А2мс = 0,6-2,0
Технічнахарактеристика вибухового приладу КВП-1/100
Напруга накомпенсаторі накопичувачі, В = 600.
Максимальний опірпослідовної вибухової мережі ел. детонаторів з ніхромовим містком = 320 Ом.
Кількістьдетонаторів = до 100 шт.
Розрахунок ел.вибухової мережі
Монтаж вибуховоїмережі починається тільки після повного зарядження зарядів і виробляється відзарядів до джерела струму. Схема сполуки ел. детонаторів послідовна. Гарантійнийструм при сполуці ел. детонаторів Iг = 1A.
Місце вкриттяпідривників приймається на відстані не менш 150 м від вибою.
1. Опірмагістральних і дільничних проводів:
Rм = ?*2*Lм/Sм,Ом
де,? = 0,0184 — питомий опір мідних проводів, Ом
Sм = 1,57 –перетин проводів, мм2
Lм = 150 — довжина магістральних проводів, м
Rм =0,0184*2*150/1,57 = 3,51 Ом
rу = ?*2*Lу/Sу,Ом
rу =0,0184*2*15/0,196 = 2,8 Ом
Марка проводів:
Дільничний ВП-0,5
МагістральнийВП-0,8
2. Струм, щопроходить по вибуховій мережі й через кожний ЕД, визначається по формулі:
/>
де, rд =3 — опірпроводів, що з'єднують електродетонатори, Ом
Nд = 29 — кількість детонаторів, шт
/>
Перевіряємо умовубезвідмовного висадження I?Ir=1A; 6,43А?1А — умова дотримується
Технічніпоказники БВР
1. Витрата ВВ на1 погонний метр і м3
q1 = QФ/Iyx= 6,762/0,86 = 7,86 кг/м
q2 = q1/(Sч*Iyx) = 7,86/(9,61*0,86) = 0,95 кг/м3
2. Довжина шпурівна 1 п.м. вироблення:
L = />/Iух= 21,67/0,86 = 25,19 м/п.м.
3. Витрата ОД на1 цикл:
/>= NФ = 29 шт.
на 1 п.м.
nОД =nОД/ Iух = 29/0,86 = 34 шт.
4. Вихід породиза цикл:
V = SЧ*IУХ= 9,61*0,86 = 8,26 м3
Таблиця 5 — Розташування шпурів у вибої вироблення№ шпуру за один прийом
L-
кожного шпуру,
м Кут нахилу шпурів, градус у проекціях Маса заряджання кожного шпуру, кг Черговість висадження вповільнення
I
I I 1,2 90 90 - - 1,2,3,4,5,6 1,2 90 90 0,276 1-2-3-4-5-6 7-8 1 90 90 0,56 7-9 (105) 10-14 1 90 90 0,56 10-14 (120) 15-18 1 85 85 0,504 15-18 (135) 19-23 1 85 85 0,44 19-23 (150) 24,29 1 85 85 0,616 24-29 (165)
5.ВИБІР БУРОВОГО ВСТАТКУВАННЯ Й РОЗРАХУНОК ЙОГО ПРОДУКТИВНОСТІ
Бурова установка2УБН-2П с перфораторами ПК-60
1. Визначенняпродуктивності й швидкості буравлення.
1.1 Швидкістьбуравлення визначається по формулі:
V1 =13400*A*n/(d2σ050) = 13400*90*42/(422*8000.50)= 556.3 мм/хв = 0,556 м/хв
1.2. Зміннаексплуатаційна продуктивність бурової установки:
/>
1.3 Необхіднийчас для всього вибою за цикл:
Тбур = />Lш*T/Qе =21,67*420/400 = 23 хв
6.ВИБІР СХЕМИ Й РОЗРАХУНОК ПАСПОРТА ПРОВІТРЮВАННЯ
Для провітрюваннябурового орта довжиною 100 метрів приймаю нагнітальний спосіб провітрювання.
При нагнітальномуспособі провітрювання вибираю гумові труби діаметром 600 мм. Час необхідне для провітрювання вироблення t = 30 хв.
1. Кількістьповітря необхідне по факторі підривних робіт:
/> м3/з
2. По найбільшомуодночасно працюючих людей:
QT =6*Nа/60 = 6*4/60 = 0,4 м3/з
3. Повстаткуванню ДВС
/> = 6,3 м3/з
4. По виносі пилуз вироблення:
QT =2.4 м3/з
Відповідно довимог ЕПБ швидкість руху повітря в гірського вироблення в період її проведенняповинна бути не менш 0,25 м/с.
V? 6.3/9.61 = 0.65?0.25умова дотримується
5. Депресіятрубопроводу
Довжинатрубопроводу
Lт = 100 м
5.3. Опіраеродинамічне R = 0.003*1.9*100/0.283 = 12.5 кн
Приймаювентилятор ВМ-6М, тому що він підходить по всім параметрам
7.ВИБІР СПОСОБУ ЗБИРАННЯ Й РОЗРАХУНОК ПРОДУКТИВНОСТІ ЗБИРАЛЬНОГО ВСТАТКУВАННЯ
Для збиранняпороди служить машина ПД-4
1. Зміннапродуктивність збирання
/>
2. Час збиранняпороди після одного відпала
/>
8.ПОБУДОВА ЦИКЛОГРАМИ ПРОХОДКИ
Для проведеннябурового орта приймаю бригаду в складі 6 чоловік. Організація робіт – трьохзмінна.Вироблення проходиться 25 робочих днів.
Цикл починаєтьсяіз приведення в безпечний стан вибою (відбір проби повітря), виконує одинпрохідник. На відбір повітря йде 10 хвилин. Далі прохідник приступає добуравлення шпурів, яких у комплекті 29 штук глибиною 1 метр. На ці операції йде 33 хвилини. Доставляє необхідний вибуховий матеріал разом з помічниками — 16,5 кг амоніт і інше встаткування з розподільного складу — 20 хвилин. Зарядження здійснюється вручну. Збирає ел. мережа й підключається до машини КВП 1/100. Ховається вбезпечне місце й робить зривши вибою. На це все йде 45 хвилин. Провітрюваннявідбувається в плині 30 хвилин при нагнітальній схемі.
Збиранняздійснюється ПД-4 115 хвилин.
ВИСНОВОК
У процесівиконання цього курсового проекту я навчився вирішувати питання, пов'язані ізпроведенням і кріпленням гірських вироблень, організацією праці, навчивсякористуватися технічною літературою, що була використана мною в плині виконаннякурсового проекту, також література була корисної й при веденні розрахунків,навчився правильно вибирати параметри, коефіцієнти й інші важливі дані.
ЛІТЕРАТУРА
1 У.К. Шехурдин. — Задачник погірських роботах, проведенню й кріпленню гірських вироблень –К., 1995
2 Ю.І. Вельський. — Методичнірекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломномупроектуванні на тему: Розрахунок паспорта БВР – К., 2003
3 Ю.І. Вельський. — Методичнірекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломномупроектуванні на тему: Вибір бурового встаткування для проходки гірськихвироблень і розрахунок його продуктивності – К., 2003.
4 Ю.І. Вельський. — Методичнірекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломномупроектуванні на тему: Розрахунок провітрювання вибою вибір вентилятора – К.,2003
5 Ю.І. Вельський. — Методичнірекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломномупроектуванні на тему: Вибір типу навантажувальних машин і розрахунок їхньоїпродуктивності – К., 2003.
6 Б.Н. Кутузов. — Підривніроботи. – К., 2000
7 Ю.С. Пухов. — Рудничный транспорт. –М., 1991.