Сооружение штольни в горной местности (стр. 1 из 11)
ПРОЕКТ ПОДЗЕМНОЙ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Наименование выработки штольня
Глубина заложения выработки м 300
Длина выработки м 700
Плотность вышележащей толщи, кг/куб.м 2500
Горные породы: диориты окварцованные
плотность, кг/куб.м 2720
категироия буримости XVII
коэффициент крепости 16
категория трещеноватости III
коэффициент Пуассона 0,2
Водоприток нет
Рекомендуется применить:
· вагоноперестановщик
Время на проходку месяц 3
ПЛАН КУРСОВОГО ПРОЕКТА
1. Обоснование выбора комплекса основного проходческого оборудования.
2. Оценка устойчивости пород на контуре сечения выработки, обоснование формы сечения и конструкции крепи, расчёт сечения выработки в свету.
3. Расчёт прочных размеров крепи, составление паспорта крепления.
4. Разработка паспорта буро-взрывных работ.
5. Разработка паспорта проветривания.
6. Расчёт параметров процесса уборки и транспортировки породы.
7. Обоснование и расчёт параметров вспомогательных процессов (настилка рельсового пути, освещение, водоотлив, прокладка вентиляционных труб)
8. Разработка графика цикличной организации работ.
9. Составление таблицы технико-экономических показателей по проекту.
1. Обоснование выбора комплекса основного проходческого оборудования
Проходческие процессы проведения горных выработок делят на основные и вспомогательные.
Основными технологическими процессами являются разрушение и отбойка породы или полезного ископаемого от массива в забое, погрузка и транспортировка породы (полезного ископаемого) и возведение постоянной крепи. Они выполняются непосредственно в забое или вблизи него.
Основные средства повышения производительности горнопроходческих работ – оснащение организации высокоэффективной техникой и обеспечение условий для её нормальной эксплуатации.
Практика показывает, что для проходки геологоразведочных выработок, относительно небольшого сечения, целесообразно применять лёгкое, мобильное горнопроходческое оборудование.
Выбор комплекта оборудования для проведения горизонтальной подземной горной выработки зависит от горнотехнических условий, объёмов работ и объективных возможностей предприятия по приобретению требующихся машин и механизмов.
Штольня - горизонтальная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ. Штольни бывают разведочные и эксплуатационные, а также откачные, вентиляционные и водоотливные. Штольни проходят в сильно пересечённой или гористой местности. В зависимости от рельефа поверхности и условий залегания горных пород штольни могут располагаться по простиранию, вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию пласта или жилы.
Проектируемая горная выработка является разведочной штольней. Длина разведочных штолен составляет от 100 до 4000 м (в нашем случае длина составляет 700 м), а площадь поперченного сечения в основном от 5,8 до 9 м2.
Рекомендуемый способ отбойки пород по СНиП при коэффициенте крепости по шкале М.М. Протодьяконова
– взрывание. Взрывная отбойка – отделение руды от массива с помощью зарядов расположенных в шпуре.Шпур – горная выработка или полость длиной до 5м и диаметром от 36-72мм.
Исходя из горнотехнических условий задания (коэффициент крепости по шкале профессора Протодъяконова f =16), мы будем применять буровзрывной способ проведения выработки.
При проходке штольни бурение шпуров является одной из основных технологических операций проходческого цикла, во многом определяющей технико-экономические показатели проходки и безопасность ведения горных работ.
Бурение шпуров следует выполнять в строгом соответствии с паспортом буровзрывных работ. Шпуры в зависимости от назначения подразделяют на врубовые (наклонные или клиновые — отрывающего действия; прямые — дробящего действия), вспомогательные и оконтуривающие.
Диаметр шпуров, и, следовательно, буровой инструмент принимаем исходя из сравнения:
1. экономической и технической целесообразности бурения шпуров в проектируемой выработке небольшого сечения;
2. незначительного отклонения необходимого числа шпуров для обуривания забоя при бурении шпуров малым диаметром 32-43 мм;
3. скорости бурения шпуров средним диаметром 32-43 мм;
4. формы выпуска принятых патронированных ВВ,
а также оптимального соотношения диаметра шпура и патронов ВВ (учитывая то обстоятельство, что коронки и резцы при бурении изнашиваются не только по высоте, но и по диаметру):
.Бурение шпуров будем производить пневматическими переносными перфораторами типа ПП-54В1 с пневмоподдержкой П-1. Переключение подачи воздуха автоматическое, золотниковым устройством. Пуск перфоратора в работу производится рукояткой воздушного крана. Для снижения воздействия вибрации, работающий перфоратор снабжён виброгасящим устройством и глушителем шума. Перфораторы типа ПП серийно изготавливаются Ленинградским заводом «Пневматика».
Техническая характеристика перфоратора ПП-54В1.
Глубина бурения, м – 4
Диаметр шпуров, мм - 40-46
Энергия удара поршня ударника, Дж - 55,5
Номинальное давление сжатого воздуха, МПа - 0,5
Число ударов в мин 2350
Удельный расход воздуха, (м3/мин)/кВт 0,029
Масса с виброгасящим устройством и глушителем, кг 31,5
Крутящий момент, Н*м 29,43
Размеры хвостовика инструмента, мм 25х108
Длина перфоратора, мм 775
Пневматическая поддержка 1 типа П-1 предназначена для создания усилия подачи при бурении шпуров ручными пневматическими перфораторами и поддержки их на определённой высоте.
Для главного регулирования подачи перфоратора 1 пневматические поддержки 3 (см. рис стр. 4) имеют регулировочный кран 2.
Основные параметры и размеры пневмоподдержки П-1.
| Ход подачи | мм | 800 |
| Длина в сжатом состоянии | мм | 1200 |
| Раздвижное усилие | Н | 1500 |
| Номинальное давление воздуха | МПа | 50 |
| Масса поддержки | кг | 15 |
Подбор наиболее эффективных ВВ можно осуществлять в соответствии с рекомендациями. Взрывчатые вещества, рекомендуемые к применению на проходческих работах, в условиях, не опасных по взрыву газа или пыли в породах
: детонит М; аммонит «Скальный №1», аммонал «Скальный №3». Для нашего случая мы выбираем ВВ аммонал «Скальный №3» в бумажной оболочке. Способ взрывания - электрический. Техническая характеристика ВВ аммонал «Скальный №3»
| Показатель | Ед. изм | Значение |
| Работоспособность | см3 | 450 |
| Плотность | г/см3 | 1 |
| Материал оболочки патрона | Бумага | |
| Диаметр | мм | 36 |
| Масса | грамм | 250 |
| Длина | мм | 250 |
Погрузочные машины предназначены для механизации погрузки горной массы в вагонетки при проведении горных выработок.
Для погрузки разрыхлённой взрывом породы, мы будем применять погрузочные машины ковшового типа, на колёсно-рельсовам ходу, и имеющие сравнительно небольшие размеры и специально приспособленные для работы в стеснённых условиях подземной выработки. Машины на колёсно-рельсовом ходу имеют хорошую маневренность, но требуют непрерывного наращивания рельсовых путей.
Погрузка породы будет производится породопогрузочной машиной ковшового типа ППН-2.
Техническая характеристика породопогрузочной машины ППН – 2
| Техническая производительность | м3/мин | 1,2 |
| Вместимость ковша | м3 | 0,32 |
| Мощность двигателя | кВт | 26,5 |
| Фронт погрузки | м | 2,5 |
| Габариты: | мм | |
| ширина с подножкой | 1320 | |
| высота рабочая | 2350 | |
| высота в транспортном положении | 1600 | |
| длина с опущенным ковшом | 2550 | |
| длина с поднятым ковшом | 1730 | |
| Скорость | м/с | 1,8 |
| Масса машины | тонн | 4,7 |
Учитывая длину выработки, процесс обмена гружёных вагонеток на порожние будет осуществлятся вагоноперестановщиком. Вагоноперестановщик распологаем на расстоянии от погрузмашины не менее длины поезда. Для установки вагонопестановщика в выработке сооружаем нишу. В нише размещается порожняя вагонетка, которая подается к погрузмашине после загрузки и удаления предыдущей. Переносим эти обменные средства через 50м
Техническая характеристика рудничной вагонетки ВГ – 1,3
| Вместимость кузова, м3 | 1,3 |
| Допустимая нагрузка, кН | 23 |
| Колея , мм | 600 |
| Жёсткая база, мм | 550 |
| Габариты: мм | |
| · длина | 2000 |
| · ширина | 880 |
| · высота | 1300 |
| Тип сцепки | звеньевая |
| Диаметр колеса, мм | 300 |
| Масса порожней вагонетки, т | 0,62 |
Для откатки породы принимаем аккумуляторный электровоз 4,5АРП2М.