Материал: Расчёт параметров для проведения подэтажного штрека

Начальная механическая (теоретическая) скорость бурения:

 (3.3)

Теоретическая скорость бурения шпура (скважины) на глубине L:

 (3.4)

Средняя скорость бурения шпура до глубины L:

 (3.5)

3.3 Расчёт производительности буровых машин

Техническая производительность бурильной установки:

Техническая производительность переносного (телескопного) перфоратора:

,

где t - вспомогательное время бурения, отнесенное к 1м шпура, мин.

Эксплуатационная производительность переносного (телескопного) перфоратора:

,

где -продолжительность смены, ч; -продолжительность подготовительно-заключительных операций, ч; -продолжительность обслуживания рабочего места, ч; -коэффициент, учитывающий время на отдых.

Техническая производительность бурильной установки:

где КГ = 0,9 - коэффициент готовности установки;

R = 2 - количество бурильных машин на установке;

Ко = 0,8 - коэффициент одновременности работы бурильных машин коэффициент одновременности работы бурильных машин.

Vох = 5м/мин - скорость обратного хода бурильной головки;

Тз = 1мин - продолжительность замены коронки ;

В = 30м - стойкость коронки на одну заточку;

Тн = 1мин - продолжительность наведения бурильной головки на очередной шпур;

Тзб = 1мин - продолжительность забуривания шпура;

L = 3м - глубина шпура;

α = 0,04 м-1

Ко принимается в зависимости от их количества

Эксплуатационная производительность бурильной установки:

 (3.7)

где Топ - продолжительность простоев по организационным причинам, мин; Тп - время перегона установки из одного в другой забой, мин; m -число шпуров в забое.

3.4 Выбор погрузочных машин

Погрузка горной массы является одним из наиболее трудоёмких процессов проходческого цикла и занимает 30 ÷ 40 % его продолжительности.

Погрузку и транспортирование породы при проведении выработок могут осуществлять комплексы на базе погрузочно-транспортных машин с грузонесущим кузовом или ковшом типа ПТ и ПД. Для данного типа выработки принимаем погрузочно-транспортную машину ПД-5А. Применение ПТМ позволяет увеличить скорость проведения выработок и повысить производительность труда (так как в этом случае резко сокращается численность рабочих в забое).

Расчёт производительности ковшовых ПТМ

Техническая производительность ПТМ:

 (3.8)

Продолжительность цикла работ ПТМ:

3,49+0,326+0,11=3,94 мин  (3.9)

Продолжительность цикла наполнения ковша:

мин (3.10)

Продолжительность цикла разгрузки ковша:

, мин  (3.11)

Продолжительность рейса ПТМ:

, мин  (3.12)

Эксплуатационная производительность ПТМ:

, /смену (3.13)

4. РАСЧЁТ ОРГАНИЗАЦИИ ГОРНОПРОХОДЧЕСКИХ РАБОТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ И КРЕПЛЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК

Примем последовательную схему организации работ, т. к. продолжительность цикла равна сумме времени, затрачиваемого на выполнение всех основных процессов с учётом времени на все подготовительно - заключительные операции.

4.1 Расчет продолжительности всего цикла

  (4.1)

где tб, tз, tв, tп, tкр, tк - продолжительность соответственно бурения шпуров, их заряжания, взрывания зарядов, погрузки горной массы, крепления выработки, наращивания транспортных и силовых коммуникаций, мин.

мин

Для проектируемого забоя примем недельный режим работы с 5 рабочими днями. Продолжительность рабочей смены примем 7 часов.

4.2 Установление состава и объёма выполняемых работ

В состав работ по строительству горной выработки входят следующие процессы:

·        проведение выработки;

·        крепление выработки;

·        устройство водоотводной канавки;

·        прочие работы (навеска вентиляционных труб, устройство сланцевых заслонов и т.п.).

Проведение выработки при буровзрывном способе проведения выработки включает в себя следующие основные и вспомогательные процессы:

·        бурение шпуров;

·        заряжание шпуров и взрывание зарядов;

·        проветривание забоя;

·        приведение забоя в безопасное состояние;

·        погрузку горной массы и её транспортирование до обменного или перегрузочного пункта;

·        установку временной крепи (в случае неустойчивых пород);

Проведение выработки при комбайновом способе проведения выработки включает в себя следующие основные и вспомогательные процессы:

·        выемку горной массы и её транспортирование до обменного или перегрузочного пункта;

·        осмотр и ремонт комбайна;

·        установку временной крепи (в случае неустойчивых пород);

Крепление выработки включает в себя:

·        снятие временной крепи (если она предусмотрена);

·        возведение постоянной крепи.

Устройство водоотводной канавки включает в себя отбойку и погрузку горной массы и крепление канавки.

Настилка пути включает в себя снятие временных и укладку постоянных рельсовых путей, балластировку пути.

Объёмы работ на цикл по процессам определяются по следующим формулам:

 , м  (4.2)

,м3 (4.3)

     (4.4)

где - объёмы работ соответственно, погрузке горной массы, креплению выработки (рамной крепью), проведению канавки, наращиванию вентиляционных труб;  - количество шпуров на забой;  - средняя глубина шпуров, м;  - площадь поперечного сечения выработки в проходке, ;  - КИШ = 0,9;  - коэффициент излишка сечения; Lp - шаг установки крепи в выработке, м; - число путей в выработке, шт.

4.3 Продолжительность механизированного бурения шпуров

,мин (4.6)

где  - эксплуатационная производительность перфоратора (бурильной установки), м/мин;  = 30 ÷ 45 - продолжительность выполнения подготовительно-заключительных работ, включая разметку шпуров, мин.

Для взрывания шпуров выбираем взрывчатое вещество Гранулит АС-8 и зарядчик ЗП-5.

Продолжительность механизированного заряжания шпуров и взрывания определяется в следующей последовательности:

4.4 Продолжительность заряжания шпуров

 (4.7)

где  - продолжительность заряжания 1 м шпура, мин;  - диаметр шпуров, м;  - коэффициент плотности заряжания, ;  - коэффициент заполнения шпура;  - число зарядчиков зарядной машины;  - производительность зарядной машины, шпуров/мин.

4.5 Продолжительность выполнения вспомогательных операций

, мин. (4.8)

где  = 1,33 - продолжительность выполнения вспомогательных операции при заряжании одного шпура, мин/шпур.

4.6 Продолжительность выполнения подготовительно-заключительных операций

, мин.  (4.9)

где  - длина откатки зарядной машины (40м);  - скорость движения зарядной машины, м/мин

4.7 Продолжительность продувки шпуров

, мин. (4.10)

где  - время продувки одного шпура, (1,5 мин).

4.8 Продолжительность взрывания шпуров

, мин.  (4.11)

где  - продолжительность отхода взрывника в укрытие, мин.

4.9 Общая продолжительность заряжания шпуров и взрывания

, мин. (4.12)

где - коэффициент, регламентирующий перерыв;  - коэффициент организационно-технических неполадок;  - продолжительность выполнения подготовительно-заключительных работ.

4.10 Продолжительность погрузки горной массы погрузочно-транспортными машинами

Продолжительность погрузки горной массы погрузочно-транспортными машинами условно разделяют на две фазы. В первой фазе погрузку горной массы (до 90 % общего её объёма) производят без применения ручной подкидки породы. Во второй фазе погрузки производят подкидку оставшейся породы с боков выработки к погрузочной машине и зачистку почвы в призабойном пространстве.

Расчёт продолжительности погрузки горной массы погрузочно-транспортными машинами производится в следующей последовательности.

Чистое время погрузки горной массы:

3+0,36+2,16=5,52, мин.  (4.13)

Продолжительность выполнения вспомогательных операций.

  (4.14)

Продолжительность погрузки горной массы:

,мин. (4.15)

КРП - коэффициент регламентирующий перерыв; Котн - коэффициент организационно-технических неполадок

4.11 Продолжительность возведения набрызгбетонной крепи

Продолжительность возведения набрызгбетонной крепи определяется в следующей последовательности. Для механизации возведения набрызгбетонной крепи примем тип машины БМ-60.

Продолжительность нанесения набрызгбетона: