Курсовая работа (т): Проведение горноразведочной выработки

Проведение горноразведочной выработки

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: Основы горного дела

Тема: Проведение горноразведочной выработки

Содержание

Введение

1. Цель проведения горноразведочной выработки

. Горно-геологические условия проведения выработки

. Выбор формы поперечного сечения и типа крепи выработки

. Определение размеров поперечного сечения выработки

5. Выбор и обоснование способа проходки

. Определение основных и вспомогательных операций горнопроходческого цикла

. Буровзрывные работы

.1 Выбор средств бурения

.2 Расчет параметров буровзрывных работ

7.3. Расчёт технико-экономических показателей буровзрывных работ

. Проветривание выработки

. Погрузка и транспортировка породы

10. Водоотлив

. Освещение

.Горное давление и крепление выработок

.1 Расчет величины горного давления

.2 Расчет крепи

. Организация работ

. Правила техники безопасности

. Охрана недр и окружающей среды

Заключение

Список использованной литературы

Введение

буровзрывной горная порода выработка

Основными направлениями экономического развития Российской Федерации предусматривается повышение эффективности и качества подготовки к освоению разведанных запасов полезных ископаемых и расширение сырьевой базы действующих горнодобывающих предприятий. Для сокращения сроков разведки месторождений необходимо дальнейшее планомерное техническое оснащение геологоразведочной службы и комплексная механизация горнопроходческих работ, а также повышение концентрации объёмов горноразведочных работ и применение высокоэффективных технологий проведения горноразведочных выработок.

1. Цель проведения горноразведочной выработки

Одним из эффективных средств получения высоконадёжной и достоверной информации о разведке запасов полезных ископаемых является проведение горноразведочных выработок.

Данным проектом предусматривается проведение

С целью разведки месторождения.

2. Горно-геологические условия проведения выработки

Данные горно-геологических условий проведения и характеристика окружающих пород представлены в таблице.

3. Выбор формы поперечного сечения и типа крепи выработки

Проведение горных выработок нарушает устойчивое напряженное состояние горных пород. Вокруг контура выработки образуются зоны повышенных и пониженных напряжений. Чтобы предотвратить обрушение пород выработку крепят. Форма сечения горноразведочной выработки зависит от величины горного давления и от вида горной крепи.

Для горизонтальных выработок:

горизонтальной горноразведочной выработке, имеющей срок службы до 3 лет и при наличии небольшого давления целесообразно придать трапецеидальную форму с креплением деревянными рамами и затяжкой болтов и кровли досками.

4. Определение размеров поперечного сечения выработки

.1 Расчет площади поперечного сечения выработки трапецеидальной формы

Определение размеров выработки в свету.

Ширина одно-путевой выработки на уровне кромки подвижного состава:

B= m + A + n1 ,м

Где:

m = 0,2 м - зазор на уровне кромки подвижного состава;

А = 1,0 - 1,3 м - ширина аккумуляторного электровоза;

n1 - размер прохода для людей на уровне кромки подвижного состава:

Где:

n = 0,7 м - размер прохода для людей на высоте 1800м;

h = 1,2-1,5м - высота аккумуляторного электровоза;

Примем h = 1,4м.

hп = 0,16м - высота строение пути от балласта

α = 83о - угол наклона стоек по ГОСТу, ctg83о = 0,123.

B = m + A + n1 , B = 0,2+1,2+0,73 = 2,13м

Принимаем h1 > 2,25 , h1 =2,4 м

Высота выработки от балласта до верхняка:

h2 = h1 + hП ,

h2 = 2,4+0,16=2,56м

где:

hП= 0,16м - высота строения пути от балласта.

Высота выработки от почвы до верхняка:

h3 = h2 + hБ,

h3 = 2,56+0,16=2,72м

где:

hБ = 0,16 - высота балласта.

Ширина выработки по кровле:

l1 = В - 2(h1 - h)ctg83o, м

l1 = 2,13 - 2*(2,4 - 1,4)*0,123,

l1 = 1,88м

где:

h = 1,4 - высота электровоза, м

Ширина выработки по балластному слою:

l2 = В + 2(h + hП)ctg83o, м

l2 = 2,13 + 2*(1,4 + 0,16)*0,123,

l2 = 2,51м

Площадь поперечного сечения выработки в свету:

SСВ = 0,5(l 1+ l2) h2 ,

SСВ = 0,5(1,88+2,51)*2,56=5,62,

SСВ = 5,62 м2.

Исходя из расчетов, выбираем по ГОСТу 22940-85 стандартное сечение выработки в свету и его параметры

Имеем: SСВ = 5,3 м2, l1 = 1,75м, l2 = 2,36м, h2 = 2,58м

Определение размеров сечения вчерне.

Ширина выработки вчерне:

По кровле:

l3 = l1 +2d +2c, м

l3 =1,75+2*0,18+2*0,05=1,75+0,36+0,1=2,21,

l3 =2,21, м

По балласту:

l4 = l2 +2d +2c, м

l4 =2,36+2*0,18+2*0,05=2,36+0,36+0,1=2,82, м

l4 =2,82, м

где: d = 0,18м - диаметр крепежного леса

с = 0,05м - толщина затяжки.

Высота выработки вчерне:

h4 = h3 + d + c, м

h3 = h2 + hБ = 2,58 +0,16 = 2,74м.

h3 =2,74, м

h4 = 2,74+0,18+0,05=2,97, м

h4 =2,97, м

Площадь сечения выработки вчерне:

S2 = 0,5(l 3+ l4) h4 , м2

S2 = 0,5(2,21+2,82)*2,97=7,47 , м2

S2 =7,47, м2

5. Выбор и обоснование способа проходки

Выбор способа проходки зависит от устойчивости горных пород и их обводнённости. Существуют обычные и специальные способы проведения горных выработок. В данных горно-геологических условиях проведения выработки осуществляется в устойчивых породах, допускающих напряжение боков и кровли выработки при небольших притоках воды, поэтому применяется обычный способ проходки. Различные способы проведения выработок различают по способу отбойки породы от массива. Способ отбойки породы определяется в зависимости от крепости пород. В крепких и средней крепости породах применяется буровзрывной способ.

6. Определение основных и вспомогательных операций горнопроходческого цикла

Комплекс работ по проведению выработки включает основные и вспомогательные производственные процессы. При буровзрывном способе проведения выработок выделяются основные процессы: бурение шпуров, заряжание шпуров и взрывание зарядов, проветривание выработок после взрыва, уборка породы и возведение постоянной крепи.

К вспомогательным процессам относят: навеску вентиляционных труб, устройство водоотлива, прокладку труб сжатого воздуха и воды, электрических кабелей, сигнализации и наладку освещения и для горизонтальных выработок - настилку пути.

7. Буровзрывные работы

На проведение выработки разрабатывается паспорт буровзрывных работ, который утверждается главным инженером ГРП. С паспортом БВР должны быть ознакомлены ИТР и весь персонал участка под расписку.

.1 Выбор средств бурения

На выбор средств бурения шпуров оказывает влияние крепость пород, величина площади поперечного сечения выработки и направление бурение шпуров - горизонтально или вниз. Для бурения шпуров выбираем по СНиП-111-11-77 тип бурильной машины.

Исходя из крепости породы по Протодьяконову f=10, и площади сечения выработки вчерне выбираем колонковый перфоратор ПК60.

Основные параметры перфоратора ПК60

Число одновременно работающих бурильных машин равно:

где, К = 2,7 при бурении горизонтальных выработок с колонки;

S=7,47м2 - площадь сечения выработки вчерне.

Принимаем nM=3

Инструментом для бурения является бур, представляющий собой стальной стержень крутого, витого или шестигранного профиля, называемый буровой штангой и имеющий на одном конце конусную выточку или резьбу для присоединения коронки. Другой конец буровой штанги заканчивается хвостовиком.

Основные размеры буровых штанг с конусным соединением с буртом

Инструментом, разрушающим породу при ударно-поворотном бурении колонковыми перфораторами являются коронки.

Техническая характеристика коронок

При работе пневматическими бурильными машинами используется сжатый воздух. Исходя из расхода сжатого воздуха для работы необходимого количества бурильных машин выбираем тип и техническую характеристику передвижной компрессорной станции.

Удельный расход воздуха перфоратором ПК60 равно 0,029 м3/(с*кВт)=1,74 м3/(мин*кВт), число одновременно работающих бурильных машин nM=3;

Расхода сжатого воздуха для работы необходимого количества бурильных машин равно 1,74*3=5,22 м3/мин.

Техническая характеристика компрессора КС-9

.2 Расчет параметров буровзрывных работ

Паспорт БВР включает параметры буровзрывных работ.

Определение количества шпуров в забое

Количество шпуров на весь забой

N = S(2+0,14f), шт= 7,47*(2+0,14*10)=25,4= 26 шт

где: - площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2- крепость пород по Протодьяконову.

Определение глубины шпуров

Глубина шпуров определяется по формуле:

l = (0,5-0,8)в, м

l = 0,6*2,52=1,64м

средняя ширина выработки вчерне, м

Выбор схемы расположения шпуров в забое

Эффект взрыва зарядов зависит от правильного выбора схемы расположения комплекта шпуров в забое.

Выбираем вертикальный клиновой вруб. В центральной части забоя по вертикали врубовые шпуры образуют вертикальный клин.

Определение количества врубовых, вспомогательных и оконтуривающих шпуров

По назначению шпуры в комплекте подразделяются на врубовые, вспомогательные и оконтуривающие. Принято, что соотношение между количеством врубовых шпуров Nвр , количеством вспомогательных шпуров Nвсп и количеством оконтуривающих NОК при вертикальном клиновом врубе составляет 1 : 0,5 : 2.

Количество шпуров в комплекте равно:

N= Nвр + Nвсп + Nок = 8+4+16 = 28 шт.

Определение длин врубовых, вспомогательных и оконтуривающих шпуров.

Врубовые шпуры располагают под углом к плоскости забоя 65° - 75е. При большей крепости пород f угол уменьшается.

Длина врубового шпура равна:

Длина вспомогательного шпура при угле наклона - 90° (sin 90° = 1) равна:

всп = l = 1,64 м.

Длина оконтуривающего шпура. Оконтуривающие шпуры располагаются под углом 85-87о.

Общая длина шпурометров:

L = LBP*NВР + LBС*NВС + LОК*NОК, м= 2,17*8+1,64*4+1,65*16=17,36+6,56+26,4=50,32м

Расстояние между рядами шпуров принимаем 0,3м, а расстояние между шпурами 0,4м.

Выбор ВВ и расчет его расхода

На выбор взрывчатого вещества влияет крепость и обводненность взрываемых пород, а также категория по газу н пыли.

Исходя из условий применения выбираем тип ВВ и его характеристику по таблице:

В зависимости от коэффициента крепости пород f=10 по таблице(методичка) определяем удельный расход ВВ для зарядов выброса q = 1,9 кг/м3.

Определяем величину заряженной части шпура: