Технология работы на горных выработках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Выполнение курсового проекта по дисциплине «Горное дело» служит завершающим этапом в изучения данной дисциплины.

Задачей курсового проектирования является закрепление, расширение и углубление полученных знаний.

Курсовое проектирование приучает студентов к самостоятельной работе над технической и справочной литературой, развивает умение применять теоретические знания для решения практических вопросов производственного характера.



1. Общая часть

1.1 Горно-геологические условия

1 Мощность рудного тела - 20 м;

2 Угол падения рудного тела - 75⁰;

3 Характер контактов рудного тела - неправильный;

4 Крепость руды - 16;

5 Устойчивость руды - устойчивые;

6 Устойчивость вмещающих пород - устойчивы;

7 Плотность руды - 2.9 т/м³

8 Слёживаемость руды - нет;

9 Возгораемость руды - нет;

10 Ценность руды - средней ценности;

11Сохранение поверхности - да.

1.2 Режим работы рудника

Продолжительность рабочей недели трудящихся принимать:

на подземных работах - 36 часов,

на поверхности (кроме горячих и вредных цехов) - 41 час

число рабочих дней в неделе для всех категорий трудящихся - 5

продолжительность смены для подземных рабочих - 7 часов.

Режим работы рудника в системе Министерства черной металлургии (МЧМ) принимать:

число рабочих дней в году

для шахт производительностью до 500 тыс. т в год - 255

для шахт производительностью свыше 500 тыс. т в год - 305

число смен в сутки по выдаче руды - 3.



2. Специальная часть

2.1 Выбор системы разработки

Этап 1.

Таблица 1 - сравнение систем классов разработки

Условие	Характеристики условий	Возможные применение классов
Мощность рудного тела	50 м	1; 2; 5; 6
Угол падения рудного тела	30	1; 3; 4; 5
Устойчивость руды	Средней устойчивости	2; 4; 5; 6
Устойчивость вмещающих пород	Средней устойчивости	4; 6
Ценность руды	Малоценные	1; 2; 6

Этап 2.

Таблица 2 - Приемлемые системы разработки

Факторы	1 класс: системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород	2 класс: комбинированные системы разработки.
Постоянные: - Мощные - Угол падения - Устойчивость руды	Этажна камерная система разработки	Система с отбойкой глубокой скважины
Переменные: - Крепость руды - Ценность - Возгорание	Потолкоуступные система разработки	Система отбойки глубиной скважины
Ограничений нет.



Этап 3.

Таблица 3 - Технико-экономическое сравнение систем разработок

Наименование сравниваемых систем разработок (вариантов систем разработки)	Основные технико-экономические показатели
	Производительность забойного рабочего т/чел.-см.	Потери руды, %	Разубоживание руды, %	Себестоимость добычи руды по системе руб./т.
Принудительное этажное обрушение	40-100	10-20	10-20	0,62-0,26
Система этажного самообрушения	50-1000	12-25	12-25	0,54-0,40
Подэтажное принудительное обрушение с торцевым выпуском руды	75-90	10-15	20-30	0,46-0,36

Этап 4: Произвожу выбор наиболее экономически выгодной системы разработки:

Исходя из технико-экономических показателей наиболее выгодная система разработки является - система этажного принудительного обрушения с торцевым выпуском руды под защитой временного надштрэкового целика.

2.2 Механизация процессов очистной выемки

При выборе техники опираюсь на последние достижения мировой техники и технологий подземной добычи руд, комплексную механизацию всех производственных процессов, включая вспомогательные работы.

Необходимое оборудование: Буровая установка; погрузо - доставочная машина (ПДМ); зарядная машина.

Буровая машина: Simba 1252/3/4

Таблица 4. Технические характеристики

Диаметр скважин, мм	51-89
Глубина скважин, м	Max-32
Стандартный перфоратор	COP 1838МЕ
Габаритные размеры: Ширина, мм Высота (козырёк поднят), мм Транспортная высота, мм Транспортная длина, мм Радиус поворота, мм	2060 2900 2660 7180 5100

Погрузо-доставочная машина (ПДМ): Scooptam ST7

Таблица 5. Технические характеристики

Минимальная ширина выработки, м	4,0
Грузоподъёмность, кг	10000
Стандартный ковш, м3	От 2.8 до 3.8
Габаритные размеры: Высота по кабине, мм Ширина по ковшу, мм	2160 2280

Зарядная машина: Charmec 1610B

Таблица 6. Технические характеристики

Гидросистема: Гидравлический насос Давление, бар Производительность, л/мин	Шестерённый 175 78
Габаритные размеры: Ширина, мм Высота, мм Длина, мм	2000 2350 10340



2.3 Выбор параметров очистной выемки

Подготовительные работы.

Заключаются в проведении полевых откаточных штреков в лежачем боку рудного тела. Штреки через каждые 10 метров соединяются откаточными штреком. Из откаточных штреков проходятся рудоспуски. Кроме того, над откаточным штреком проходится выработка горизонта с вентиляционным транспортным штреком к рудоспускам.

Нарезные работы.

Заключаются в проведении выработок 1-го, 2-го и 3-го буровых горизонтов - буровых штреков и соединительных штреков (12). К нарезным работам относится проходка до бурового горизонта.

Очистная выемка.

Отбойка производится скважинами диаметром 105 мм, пробуренными буровой установкой Simba M3c. Для одного взрыва обуривается массив толщиной до 20 м, высотой на всю высоту этажа и длиной 51 м. Таким образом, за один взрыв может быть отбито до 771.5 и более м³. руды, для чего потребуется 1280 т ВВ.

Заряжание скважин производится Зарядной машиной Ульба-150, которая устанавливается в откаточном орте около ближайшего к заряжаемым скважинам восстающего. При заряжании скважин в районе примерно 50 м не должно вестись никаких работ. Отбойка массовым взрывом производится в выходной день. После взрыва необходимо проветривание не менее 2 часов.

2.4 Определение показателей подготовительно-нарезных работ

Размеры подготовительных и нарезных выработок:

Ширина доставочных выработок, по которым возможно передвижение людей:



B=m+n+b_m=1200+1500+2800=5600 м (2.1)

m-ширина пешеходной дорожки - 1,2 м.

n-зазор между машиной и стеной выработки - 1,5 м.

b_m-ширина машины -2,8 м

Ширина погрузодоставочных выработок, а так же выработок, где исключается возможность нахождения людей, кроме обслуживающего персонала, при скорости движения не более 10 км/ч:

B=2n+bm=2*1,5+2,8=5,8 м (2.2)

Высота баластного слоя:

h_б=3,9 мм

Высота стенки выработки от почвы выработки:

h₂=Н-h₀=3.9-1=2.9 мм (2.3)

Высота коробкового свода:

h₀= при f?12 (2.4)

h₀= = 1 м (2.5)

Проектная высота выработки:

Н=h₂+h₀=2.9+1=3.9 м (2.6)

Радиус боковой дуги коробкового свода:



r=0,162B при f?12 (2.7)

r=0,162*5,6=0,90 м

Радиус свода при коробковом своде:

R=0,905B при f?12 (2.8)

R=0,905*5,6=5,06 м

Проектная площадь поперечного сечения выработки в свету при коробковом своде:

S_св=B(h₂+0,175B)=4 (2,9+0,175*4)=14,4м² (9)

Периметр выработки в свету при коробковом своде:

P_св=2h₂+2,219B=2*2,9+2,219*4=14,6м² (10)

Показатели подготовки:

Определяю коэффициенты подготовки:

K_l=

K_v= (1)

Lп и Lн-общая длина подготовительных и нарезных работ-1955 м

Vп и Vн-общий объём подготовительных и нарезных работ-28152м³

Q-запасы руды в блоке-700000т

Удельный объём подготовительно-нарезных работ:



V=м³ (2)

V_бл-общий объём блока-250000м³

Общий объём блока:

Vбл=m_г+H_э+L_бл=146250м³ (3)

m_г-мощность горизонтального рудного тела-20 м

H_э-высота этажа-20 м

L_бл-длина блока-20 м

Запасы руды в блоке:

Q=Vбл*?=394875т (4)

2.5 Распределение запасов руды в блоке по стадиям работ

Таблица 7.

Доля участка в добычи	0,15	0.15		0,85	1
Добытая рудная масса Д, т	23844	23844		136328	160172
Извлекаемые запасы руды u	23844	23844		129512	153356
Коэффициент разубоживания р	0	0		0,05
Коэффицент извлечения Кup	1	1		0,98
Балансовые запасы Б, т	23844	23844	237156	104400	261000
Стадии работ	Подготовительные работы итого	Нарезные работы итого	Очистные работы итого	Выемка целика	Всего по блоку



2.6 Расчёт технологических процессов очистной выемки

Расчёт параметров скважинной отбойки:

Выбор буровой установки:

Буровая машина simba М3C. Скважины бурятся диаметром 105 мм.

Определение удельного расхода ВВ на отбойку руды:

Принимаю взрывчатку для заряжания скважин гранулит AC-8

q=q_o*K_вв=1,86*1=1,86 кг/м³ (1)

q_o-расход аммонита 6ЖВ - 1,86 кг/м³

К_вв-коэффициент работоспособности взрывчатого вещества - 1,19

Определение толщины слоя:

W=0,001*d_скв* (2)

?_вв-средняя плотность ВВ-1100 кг/м³

ф-коэффициент заполнения 0,7

Объём руды отбиваемого слоя:

Vc=(B*H-S_бв)*W=(20*20-19,4)*1,29=361,9м³ (3)

B-ширина отбиваемого слоя-20 м

Н-высота отбиваемого слоя-20 м

S_бв -площадь сечения буровой выработки - 19,4 м²

Количество ВВ в одном метре:

q_скв=2,5*р*d_скв²*?_вв*б_з*10^-7=2,5*3,14*72²*1100*1*10^-7=4,4 кг/м (4)



б₃-поскольку гранулированное ВВ, то равна 1.

Общий расход ВВ на отбойку:

Q_вв=q*Vc=1,86*361,9=673,1 кг (5)

Общая длина заряда в одном веере:

L_з.ор.= (6)

Ориентировочная общая длина в веере:

L_скв= (7)

Ориентировочное число скважин:

N_скв= (8)

Таблица 8.

№ скв	Длина скважин, м	Длина заряда, м	Масса заряда, кг
1	19	17,91	77,92
2	18	9	40
3	17	16,51	72,64
4	18	9	40
5	20	18,73	80,82
6	23	21,71	95,52
7	20	10	44,08
8	19	17,71	78,80
9	19	9	40
10	20	18,71	82,32
итого	194	190,3	651,42



Проверка в пределах допустимого:

Определяю фактический объём отбойки руды:

V_ф= м³ (9)

Q_ф - фактический расход ВВ на отбойку руды - 2627,12 кг

Необходимое фактическое расстояние между веерами:

W_ор= (10)

S_сл=B*H=20*20=400 м²

Производительность буровой машины:

Q_б(э)=Q_б(п)+K_дс*K_l=17,0*1*0,7=11,9 м/ом (11)

Q_б(п)-паспортная производительность - 17,0

K_дс - коэффициент учитывающий диаметр скважин-1

K_l-коэффициент учитывающий длину скважин - 0,7

Трудозатраты на бурение скважин:

T_б= (12)

n_б-количество буровых машин-1 штуки

Производительность заряжания скважин:

Q_зм= (13)



T_см-продолжительность смены в сутки-420 мин.

T_пз - время на подготовительно-заключительные операции-13 мин.

L_скв - максимальная длина скважины-18.3 м

T_об - время на обслуживание-10 мин.

t_н.з - норма времени на заряжание - 2,6 мин

Производительность взрывника:

Q_з.вв=Q_зм*q_cкв*ф_ф=45,8*4,4*0,77=1,18 кгВВ/м (14)

ф_ф-средний коэффициент заряда скважин:

ф_ф=

_?L_iз-Общая длина заряда скважин - 149,1 м

L_скв-общая длина скважин-218.7 м

Трудозатраты на заряжание:

T_з= (15)

n_взр - количество взрывников-1

Удельный расход ВВ на отбойку руды:

q_i=

Q_д=V*?*( (16)

Выход руды с одного метра скважины:

K_скв= (17)

Трудоёмкость отбойки руды:

ф_отб= (18)

производительность труда рабочего:

P_от.i= (19)

Расчёт производительности доставки руды:

Техническая производительность ПДМ:

Q_тд= (1)

V_к-объём ковша-3.8 м³

K_н.к-коэффициент наполнения ковша -0,65

?-плотность руды 2,8 т/м³

K_р-коэффициент разрыхления - 1,3

t_ц-продолжительность цикла:

t_дв=

L-длина транспортировки руды - 50 м

K_сх-коэффициент среднеходовой скорости движения - 0,6

U_пор-скорость порожнего -2,8 м/с

U_гр-скорость гружённого - 1,9 м/с

t_погр.-время погрузки - 40 с.

t_раз.-время разгрузк-10 с.

Эксплуатационная производительность:

Q_э=Q_тд*K_2*(T_см-T_нз)=70,6*0,8*(7-0,8)=350,1 (2)

K₂-средний коэффициент использования грузоподъёмности машины, принимается от 0,8-1. Принимаю: 0,8

T_н.з-0,7-0,84. Принимаю: 0,8

T_см-время смены-7 ч.

2.7 График организации очистных работ

За один взрыв отбивается 5 вееров скважин слоёв на каждом подэтаже. Время которое затрачивается на:

1. Бурение-30 смен

2. Заряжание скважин-17 смен

3. Уборку - 35 смен

В работе одновременно находится 2 бурильные машины, 2 зарядные машины и 2 и две уборочные.

Таблица 9.

№ п/п	Виды работ	Число рабочих	Продолжительность смены	Смены
				1	5	10	15	20	25	30	35
1	Бурение	2	30
2	Заряжание и взрывание	2	17
3	проветривание	-	0,5
4	уборка	2	35

Трудозатраты:

Бурение скважин 2*15=30 чел.-см.

Заряжание и взрывание 2*8,5=17 чел.-см.

Уборка 2*17,5=35 чел.-см

Всего: 30+ 17+35=82 чел. см.

Организация работ в блоке

Таблица 10

Название выработки	Длина, М	Скорость	Время
Восстающий	50	50	1
Восстающий	50	50	1
ВТШ	90	100	0,9
ВТШ	90	100	0,9
ВТШ	90	100	0,9
Буровой штрек	35	120	0,35
Буровой штрек	35	120	0,35
Буровой штрек	35	120	0,35
Отрезной орт	35	120	0,35
Отрезной орт	35	120	0,35
Отрезной орт	35	120	0,35
Вентиляционный орт	15	120	0,125
Вентиляционный орт	15	120	0,125
Вентиляционный орт	15	120	0,125
Отрезной восстающий	60	70	0,125

Таблица 11 - Календарный график подготовки блока к очистной выемки

Выработки	Время	Календарный график
		1	2	3	4	5	6	7
Восстающий	1
Восстающий	1
ВТШ	0,9
ВТШ	0,9
ВТШ	0,9
Буровой штрек	0,35
Буровой штрек	0,35
Буровой штрек	0,35
Отрезной орт	0,35
Отрезной орт	0,35
Отрезной орт	0,35
Вентиляционный орт	0,125
Вентиляционный орт	0,125
Вентиляционный орт	0,125
Отрезной восстающий	0,125

2.8 Технико-экономические показатели по системе разработке

Таблица 12.

№ п/п	Показатели	Единица измерения	значения
1	Удельный расход ВВ на отбойку	Кг/т	0.53
2	Производительность труда рабочего	т/см	82
3	Вывод руды с одного метра скважины	т/см	11.2
4	Потери	%	13
5	Разубоживание	%	21
6	Себестоимость добычи	Руб./т	0.46-0.36
7	Коэффициент подготовки	м/1000т	0.60
8	Удельный объём ПНР	%	11.2



Заключение

геологический очистной рудник

В процессе выполнения курсового проекта были решены вопросы, связанные с проведением и креплением горных выработок, организацией труда, с использованием технической литературы. Были правильно выбраны параметра, коэффициент и другие важные данные.

В курсовом проекте было рассмотрено проведение буро-доставочного штрека с эксплуатацией импортной самоходной техники. Для бурения наиболее рациональным было использование самоходную буровую установку. При уборке пород задействовали погрузчик ST-7. Циклограмма полностью соответствует заданным условиям.



Список литературы

Борисов С.С. <<Горное дело>>

Гребенюк В.А. <<Справочник по горному делу>>, - М.: <<Недра>>1982 (spmi.ru)

Григорьянц Э.А. <<Проведение горных выработок с применением самоходного оборудования>>

Гущин В.И. <<Задачник по взрывным работам>>, - М.: <<Недра>> 1990

Единые нормы выработки и времени на подземных работах

<<Инструкция по креплению горных выработок на рудниках производственного объединения <<Апатит>> >>, Кировск, 1988

Мельников Н.И. <<Проведение и крепление горных выработок>>, - М.: <<Недра>>, 1979

Павлов К.В. <<Горные работы>>, - М.: <<Металлургиздат>> 1957

<<Справочник по рудничной вентиляции>>, - М.: <<Недра>> 1977

Шехурдин В.К. <<Задачник по горным работам, проведению и креплению горных выработок>>, - М.: <<Недра>> 1985

Шехурдин В.К. Несмотряев В.И. <<Горное дело>>, - М.: <<Недра>> 1990

Яшин А.Н. <<Машины и оборудование для горнодобывающей промышленности и строительства>> 1992

Яшин А.Н., Д.Т. Аккудинов <<Машины и оборудование для горнодобывающей промышленности>>

Размещено на Allbest.ru

...