Рефетека.ру / Геология

Курсовая работа: Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування

Курсовий проект на тему:

"Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування"


Вихідні дані


Скласти проект на проходку бурового орта при наступних умовах:

Глибина залягання - 400 м.

Довжина вироблення - 100 м.

Міцність породи - 14

Термін служби - 6 мес.

Час проходки - 2 мес.

ВВЕДЕННЯ


Перед гірничодобувною промисловістю України стає завдання інтенсифікації видобутку й переробки мінеральної сировини при мінімальних витратах для забезпечення зростаючих потреб народного господарства.

За останні роки техніка й технології гірського виробництва перетерпіли більші зміни.

При підземного видобутку на прохідницьких і очисних роботах одержало широке поширення нове високопродуктивне бурове, й допоміжне устаткування.

У зв'язку із впровадженням потужних забійних механізмів, засобів автоматики й телемеханіки міняється вигляд самих шахт, міняються системи розробки й створюються їхні нові варіанти, відбувається концентрація гірських робіт.

Кожне гірське підприємство зобов'язане мати затверджений у встановленому порядку проект розробки родовища, по якому повинні здійснюватися вироблення шахти й підготовка горизонтів, а так само маркшейдерська й геологічна документація. У проекти складовою частиною повинні входити заходи щодо техніки безпеки.

1. ВИБІР ФОРМИ Й ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ ВИРОБЛЕННЯ


1. На підставі вихідних даних (міцність порід, глибина розробки й т.д.) вибираємо прямокутно-склепінний перетин вироблення.

При проходці приймаємо наступне встаткування: 2УБН-2П (бурильна установка), ПТ-4.

При експлуатації буровий верстат: НКР-100М


Таблиця 1 - Технічна характеристика НКР-100М

Діаметр 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.

Ширина вироблення у світлі:


В = А + n


де А - довжина бурового верстата, мм

А = 1300+1200+200 = 2700 мм


n - ширина проходу для людей, з урахуванням місця розміщення у виробленні вентиляційного трубопроводу, мм

В = 2700+700=3400 - приймаю ширину вироблення рівну 3400 мм.

3. Розрахунок висоти коробкового зводу:

Висота зводу залежить від міцності порід по шкалі Протодъякова.

При міцності порід f≤14 hСВ = В/3


hСВ = 3400/3 = 1130 мм


4. Висота п'яти зводу визначається по формулі:


hПЯТи = 300-1130 = 1870 мм


Перевіряємо висоту проходу для людей hmin = 1.8м., h1≥hmin = 1.87≥1.8м.

5. Висота вироблення визначається по формулі: H = hПЯТи + hСВ


Н = 1870+1130 = 3000 мм


6. Перетин вироблення у світлі: SСВ. = 3400 (1870 + 0,26*3400) = 9,36 м2

7. Радіус осьової й 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 в буровому орті не потрібна, тому що вироблення служить мінімальний строк (6 місяців) і після цього вибухає.

Звідси треба, що площа вироблення дорівнює площі вироблення у світлі, тобто 9,36 м2


3. ВИБІР НАЙБІЛЬШ РАЦІОНАЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ПРОВЕДЕННЯ ВИРОБЛЕННЯ


1. Вибір способу проходки гірського вироблення.

Для проходки вироблення вибираю буро вибуховий спосіб проведення гірських робіт. Тому що він є основним способом відбиття гірських порід при проведенні вироблень і видобутку руди. Заряди вибухових речовин розташовують у вертикальних, похилих і горизонтальних шпурах або шпарах.

Вибір устаткування для збирання породи.

Для збирання породи застосовується машина ПД-4

Вибір бурового встаткування.

Тому що вироблення не має рейкових шляхів, те бурильна установка повинна мати гусеничний або пнемошиний хід. Беручи до уваги ширину й висоту вироблення (3,4/3,1 м) по зоні обурівання, приймаю бурильну установку 2УБН-2П

2. Технічні характеристики навантажувальної машини.


Таблиця 2 - Технічна характеристика ПД-4

Вантажопідйомність, 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. Технічна характеристика 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. Спосіб висадження, тип ВВ і засобу висадження

Шахта не небезпечна по газі й пилу. Спосіб висадження електричний із застосуванням електродетонатора від силової лінії на поверхні (напругою 380 У) за допомогою приладів ПИВ-100М, КВП-1/100 з діючих вироблень на свіжому струмені повітря. Для більше повної детонації ВВ і зменшення виділення отрутних продуктів вибуху використовується забойка простору між зарядом ВВ і устям шпуру інертним матеріалом.

Конструкція заряду ВВ у шпурі - суцільний стовпчик з розташуванням патрона бойовика першим від устя шпуру (пряме ініціювання).

ВВ при відбої породи напівчутлива й водостійка – Амоніт 6ЖВ у патронах діаметром 32 мм довжиною LП = 250 мм, масою nп = 250гр. у поліетиленовому впакуванні.

Характеристика ВВ:

1. Щільність, г/см3 – 1,2

2. Працездатність, див3 – 360-380

3. Бризантність, мм - 14 - 16

4. Швидкість детонації, км/з - 3,6-4,8

2. Питома витрата ВВ, визначається по формулі М. М. Протодъякова:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


де, е – коефіцієнт працездатності ВВ

рВВ – працездатність ВВ

е = 525/ рВВ

е = 525/380 = 1,38


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


3. Середня довжина шпурів визначається виходячи з місячної швидкості проведення вироблення:

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 ходки за цикл


Lух = LШ* η, м

Lух = 0,48* 0,9 = 0,43 м


5. Число шпурів на цикл:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


де, Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування= 14 – міцність порід за умовою

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування = 9,61 – площа перетину вироблення в черне, м2

Остаточна кількість шпурів уточнюється в графічній частині проекту 29 шт.

6. Кількість компенсаційних 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 міцності порід до f≤14 кількість врубових шпурів NВР = 6 шт.

Конструюємо прямий вруб з 7 шпурів (один із яких компенсаційний)

7. Лінія найменшого опору (відстань між що оконтурюють і відбійними шпурами):


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


де, Р - місткість ВВ в одному метрі шпуру, кг/м

m = 1 - коефіцієнт зближення зарядів

q = 1,7 питома витрата 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

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


8. З огляду на форму вироблення й різні умови роботи зарядів приймаємо наступне розташування шпурів: 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 шпурів

Найменування шпурів Номера шпурів
1. Компенсаційні 0
2. Врубові 1,2,3,4,5,6
3. Відбійні й допоміжні 7-14

9. Сумарна довжина всіх шпурів

Врубових і компенсаційних:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


Відбійних (допоміжних):


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


Що оконтурюють:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування

Сумарна довжина всіх шпурів:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


10. Необхідна витрата ВВ:


Q = q*SЧ*LШ, кг

Q = 1,476*9,61*0,48 = 6,8 кг


11. Середня маса заряду 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 у врубових шпурах:


qВР = 1.2* qCP, кг

qВР = 1.2*0,23 = 0,276 кг


13. Маса заряду у відбійних шпурах:


qотб. = qср.

qотб. = 0,23


14. Маса заряду в шпурах, що оконтурюють:

- у покрівлі:


qок.к. = 0,8*qср = 0,8*0,23 = 0,184 кг.

- у боках і ґрунті 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. Фактичних витрата 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 засобів висадження.

Інтервал заземлення: t = A*W

Де, А = 6, коефіцієнт уповільнення залежний від міцності порід, мс/з

Приймаю найближче заземлення й електродетонатор ЕДКЗ-ПМ-15

Технічна характеристика ЕДКЗ-ПМ-15

Безпечний струм, А = 0,18

Опір, Ом = 1,8-3,0

Імпульс запалення, А2мс = 0,6-2,0

Технічна характеристика вибухового приладу КВП-1/100

Напруга на компенсаторі накопичувачі, В = 600.

Максимальний опір послідовної вибухової мережі ел. детонаторів з ніхромовим містком = 320 Ом.

Кількість детонаторів = до 100 шт.

Розрахунок ел. вибухової мережі

Монтаж вибухової мережі починається тільки після повного зарядження зарядів і виробляється від зарядів до джерела струму. Схема сполуки ел. детонаторів послідовна. Гарантійний струм при сполуці ел. детонаторів Iг = 1A.

Місце вкриття підривників приймається на відстані не менш 150 м від вибою.

1. Опір магістральних 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

Магістральний ВП-0,8

2. Струм, що проходить по вибуховій мережі й через кожний ЕД, визначається по формулі:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


де, rд =3 - опір проводів, що з'єднують електродетонатори, Ом

Nд = 29 - кількість детонаторів, шт


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


Перевіряємо умову безвідмовного висадження I?Ir=1A; 6,43А?1А - умова дотримується

Технічні показники БВР

1. Витрата ВВ на 1 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 шпурів на 1 п.м. вироблення:


L = Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування/Iух = 21,67/0,86 = 25,19 м/п.м.


3. Витрата ОД на 1 цикл:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування= NФ = 29 шт.


на 1 п.м.

nОД = nОД/ Iух = 29/0,86 = 34 шт.

4. Вихід породи за 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



0 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 установка 2УБН-2П с перфораторами ПК-60

1. Визначення продуктивності й швидкості буравлення.

1.1 Швидкість буравлення визначається по формулі:


V1 = 13400*A*n/(d2σ050) = 13400*90*42/(422*8000.50) = 556.3 мм/хв = 0,556 м/хв


1.2. Змінна експлуатаційна продуктивність бурової установки:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


1.3 Необхідний час для всього вибою за цикл:


Тбур = Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткуванняLш*T/Qе = 21,67*420/400 = 23 хв


6. ВИБІР СХЕМИ Й РОЗРАХУНОК ПАСПОРТА ПРОВІТРЮВАННЯ


Для провітрювання бурового орта довжиною 100 метрів приймаю нагнітальний спосіб провітрювання.

При нагнітальному способі провітрювання вибираю гумові труби діаметром 600 мм. Час необхідне для провітрювання вироблення t = 30 хв.

1. Кількість повітря необхідне по факторі підривних робіт:


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування м3/з

2. По найбільшому одночасно працюючих людей:


QT = 6*Nа/60 = 6*4/60 = 0,4 м3/з


3. По встаткуванню ДВС


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування = 6,3 м3/з


4. По виносі пилу з вироблення:


QT = 2.4 м3/з


Відповідно до вимог ЕПБ швидкість руху повітря в гірського вироблення в період її проведення повинна бути не менш 0,25 м/с.

V ? 6.3/9.61 = 0.65?0.25 умова дотримується

5. Депресія трубопроводу

Довжина трубопроводу

Lт = 100 м

5.3. Опір аеродинамічне R = 0.003*1.9*100/0.283 = 12.5 кн

Приймаю вентилятор ВМ-6М, тому що він підходить по всім параметрам


7. ВИБІР СПОСОБУ ЗБИРАННЯ Й РОЗРАХУНОК ПРОДУКТИВНОСТІ ЗБИРАЛЬНОГО ВСТАТКУВАННЯ


Для збирання породи служить машина ПД-4

1. Змінна продуктивність збирання

Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


2. Час збирання породи після одного відпала


Вибір способу збирання породи й розрахунок продуктивності збирального встаткування


8. ПОБУДОВА ЦИКЛОГРАМИ ПРОХОДКИ


Для проведення бурового орта приймаю бригаду в складі 6 чоловік. Організація робіт – трьохзмінна. Вироблення проходиться 25 робочих днів.

Цикл починається із приведення в безпечний стан вибою (відбір проби повітря), виконує один прохідник. На відбір повітря йде 10 хвилин. Далі прохідник приступає до буравлення 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 в ручну. Збирає ел. мережа й підключається до машини КВП 1/100. Ховається в безпечне місце й робить зривши вибою. На це все йде 45 хвилин. Провітрювання відбувається в плині 30 хвилин при нагнітальній схемі.

Збирання здійснюється ПД-4 115 хвилин.


ВИСНОВОК


У процесі виконання цього курсового проекту я навчився вирішувати питання, пов'язані із проведенням і кріпленням гірських вироблень, організацією праці, навчився користуватися технічною літературою, що була використана мною в плині виконання курсового проекту, також література була корисної й при веденні розрахунків, навчився правильно вибирати параметри, коефіцієнти й інші важливі дані.


ЛІТЕРАТУРА


1 У.К. Шехурдин. - Задачник по гірських роботах, проведенню й кріпленню гірських вироблень –К., 1995

Ю.І. Вельський. - Методичні рекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломному проектуванні на тему: Розрахунок паспорта БВР – К., 2003

Ю.І. Вельський. - Методичні рекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломному проектуванні на тему: Вибір бурового встаткування для проходки гірських вироблень і розрахунок його продуктивності – К., 2003.

Ю.І. Вельський. - Методичні рекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломному проектуванні на тему: Розрахунок провітрювання вибою вибір вентилятора – К., 2003

Ю.І. Вельський. - Методичні рекомендації з виконання практичної роботи, розділів при курсовому й дипломному проектуванні на тему: Вибір типу навантажувальних машин і розрахунок їхньої продуктивності – К., 2003.

Б.Н. Кутузов. - Підривні роботи. – К., 2000

Ю.С. Пухов. - Рудничный транспорт. – М., 1991.

Похожие работы:

  1. • Механізація збирання зернових культур з модернізацією ...
  2. • Технологічний процес виготовлення деталі "Втулка ...
  3. • Приплотинна ГЕС потужністю 2х27 МВт на річці "Т"
  4. • Перспектива збільшення економічності Зуєвської ...
  5. • Балка рукояті екскаватора ЕКГ-8И
  6. • Моделювання оптимальної стратегії заміни обладнання ...
  7. • Електроустаткування промислових підприємств
  8. • Визначення потужності дизель-генераторів систем ...
  9. • Техніко-економічний аналіз ефективності виробництва
  10. • Финансовый анализ
  11. • Маркетингові дослідження конкурентоспроможності ДП ...
  12. • Розробка технологічного процесу виготовлення деталі ...
  13. • Технологія дугового зварювання
  14. • Шляхи підвищення ефективності використання основних ...
  15. • Система дистанционного контроля акустического окружения ...
  16. • Проектування електропостачання цеху металорізальних ...
  17. • Інтегрований захист озимої пшениці
  18. • Ринок олійних культур
  19. • Технологія та структура лінії пакування ...
Рефетека ру refoteka@gmail.com