Организация и проведение горно-разведочных работ

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

  • Глава 1. Условия проведения работ
  • 1.1 Условия, влияющие на организацию горно-разведочных работ
  • 1.2 Горно-геологические условия
  • Глава 2. Горно-разведочные выработки и способы их проведения
  • 2.1 Обоснование выбора типа горно-разведочной выработки
  • 2.2 Выбор параметров поперечного сечения горно-разведочной выработки
  • 2.3 Обоснование выбора способа проведения горно-разведочной выработки
  • Глава 3. Отбойка-выемка горных пород
  • Глава 4. Буровзрывные работы
  • 4.1 Выбор взрывчатого вещества
  • 4.2 Комплект шпуров
  • 4.3 Технические и технологические параметры
  • 4.4 Бурение шпуров
  • 4.5 Способы и средства взрывания
  • Глава 5. Вентиляция
  • 5.1 Рудничный воздух, способы проветривания горных выработок
  • 5.2 Расход воздуха и выбор вентилятора
  • Глава 6. Уборка, транспортировка горной массы
  • 6.1 Способы и средства уборки и транспортировки горной массы
  • Глава 7. Поддержание горно-разведочных выработок
  • 7.1 Горное давление и способы поддержания горных выработок
  • 7.2 Типы и конструкции крепи
  • 7.3 Расчет крепи и расхода крепежных материалов
  • Глава 8. Водоотлив
  • 8.1 Шахтные воды
  • 8.2 Способы и средства водоотлива
  • Глава 9. Освещение
  • Глава 10. Энергоснабжение, сигнализация и связь
  • 10.1 Энергоснабжение
  • 10.2 Связь и сигнализация
  • Глава 11. Организация горно-разведочных работ
  • Глава 12. Охрана окружающей среды и недр
  • Глава 13. Техника безопасности и охрана труда
  • Список используемой литературы

Глава 1. Условия проведения работ

1.1 Условия, влияющие на организацию горно-разведочных работ

Единственным условием, влияющим на проведение горно-разведочных работ, является расчлененность рельефа. Данное условие позволяет нам рассматривать два способа вскрытия рудного тела и после расчета трудозатрат выбрать наиболее оптимальный.

1.2 Горно-геологические условия

В данном разделе описываются горно-геологические условия и факторы, влияющие на проведение горно-разведочных работ. К ним относятся:

физические и физико-механические свойства;

горно-геологические факторы.

Они оформлены в таблицу 1.1.

Основные свойства горных пород и осложняющие факторы, влияющие на проведение горно-разведочных работ

Таблица 1. 1

Горные породы

Плотность кг/м3

Пористость,

%

Коэф. крепости

усж, кг/см2

Абразивность

мг

Бури мость

Взрываемость,

кг/м3

Трещиноватость

Устойчивость

Обводненность

м3

Сланцы углистые глинистые

1800

23

2,7

270

8 (II)

VIII

0,35

II

неустойчивые

8

Фосфориты пластовые

2900

4

8,2

820

25 (IV)

XII

0,70

V

устойчивые

8

Кварциты мелкозернистые

2500

1

17,1

1710

55 (VI)

XVI

1,7

IV

устойчивые

8

Разрез сложен разными по устойчивости породами. Сланцы оказываются неустойчивыми, а фосфориты и кварциты наоборот устойчивыми.

Пористость пород в разрезе меняется от 1% до 23%, от кварцитов до сланцев соответственно, преимущество составляют породы с пористостью 23%.

Коэффициент крепости колеблется от 2,7 до 17,1. Если у кварцитов коэффициент большой 17,1, то у сланцев он составляет всего 2,7.

По шкале абразивности породы: сланцы (малоабразивные), фосфориты (среднеабразивные), кварциты (повышенной абразивности).

По буримости породы представлены от VIII до XVI категориями, преимущество составляют породы VIII категории.

По взрываемости породы от легковзрываемых (0,35), до весьма трудновзрываемых (1,7). Также в разрезе имеются трудновзрываемые фосфориты (0,75).

Сланцы в разрезе сильнотрещиноватые, фосфориты практически составляют монолит, а кварциты малотрещиноватые (весьма крупноблочные).

Породы в разрезе обводнены, сила водопритока — 8 м3/ч.

горная разведочная выработка крепь

Глава 2. Горно-разведочные выработки и способы их проведения

2.1 Обоснование выбора типа горно-разведочной выработки

Горно-геологической задачей является вскрытие тела полезного ископаемого (фосфориты пластовые) на отметке 830 м. Для решения этой задачи рассмотрим два варианта:

1) с поверхности до глубины 830 м необходимо провести вертикальную горную выработку (шурф), а на глубине 830 м необходимо использовать вскрывающую горизонтальную горную выработку (рассечку);

2) на отметке 830 м необходимо провести горизонтальную горную выработку (штольню).

2.2 Выбор параметров поперечного сечения горно-разведочной выработки

Так как заданием не указан отбор технологической пробы, приведём Sм к ближайшему типовому в соответствии с ГОСТ:

1) исходя из того, что глубина шурфа 30 м, для безопасного ведения горных работ и размещения необходимого оборудования выбираем сечение для вертикальной горной выработки Sм = 4,0 м2. Параметры шурфа: длина 2360 мм, ширина 1700 мм.

2) в связи с тем, что вскрывающая горизонтальная выработка временная, крепление будет осуществляться лесом, следовательно, форма выработки трапециевидная. Длина рассечки 41 м, значит породу удобнее транспортировать скрепером, тогда выбираем ближайшее наиболее подходящее сечение Sм = 2,0 м2. Параметры рассечки следующие: обозначение сечения Т-2,0, Sсеч=2,0 м2, b1= 900 мм, b2=1320 мм, h=1850 мм. Параметры на проведение штольни будут такими же как и у рассечки.

2.3 Обоснование выбора способа проведения горно-разведочной выработки

Для обоснования выбора способа проведения горно-разведочной выработки используем метод сравнения трудозатрат, определенных для каждого из применяемых в нашем случае способов.

Результаты расчета трудозатрат приведены в таблицах № 2.1 — 2.6.

Проходка шурфа с применением БВР и подъемом породы механизированным способом. Бурение шпуров ручными перфораторами

Таблица 2. 1

№№

п/п

Породы

Мощность пород по оси выработки, м

Буримость по ЕНВ

Норма времени на 1п. м. выработки

Трудозатраты, бр/см.

1

Сланцы

5

VIII

0,28

1,40

2

Сланцы

25

VIII

0,42

10,50

Итого:

30

11,90

Проходка шурфа с применением БВР и подъемом породы механизированным способом. Бурение шпуров ручными электросверлами

Таблица 2. 2

№№

п/п

Породы

Мощность пород по оси выработки, м

Буримость по ЕНВ

Норма времени на 1п. м. выработки

Трудозатраты, бр/см.

1

Сланцы

5

VIII

0,28

1,40

2

Сланцы

25

VIII

0,41

10,25

Итого:

30

11,65

Проходка рассечки с применением БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы скреперами.

Таблица 2. 3

№№

п/п

Породы

Мощность пород по оси выработки, м

Буримость по ЕНВ

Норма времени на 1п. м. выработки

Трудозатраты, бр/см.

1

Сланцы

26

VIII

0,39

10,14

2

Фосфориты

5

XII

0,50

2,50

3

Кварциты

10

XVI

0,71

7,10

Итого:

41

19,74

Проходка рассечки с применением БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы вручную

Таблица 2. 4

№№

п/п

Породы

Мощность пород по оси выработки, м

Буримость по ЕНВ

Норма времени на 1п. м. выработки

Трудозатраты, бр/см.

1

Сланцы

26

VIII

0,75

19,50

2

Фосфориты

5

XII

0,98

4,90

3

Кварциты

10

XVI

1,33

13,30

Итого:

41

37,70

Проходка штольни с применением БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы скреперами

Таблица 2. 5

№№

п/п

Породы

Мощность пород по оси выработки, м

Буримость по ЕНВ

Норма времени на 1п. м. выработки

Трудозатраты, бр/см.

1

Сланцы

10

VIII

0,39

3,90

2

Фосфориты

5

XII

0,50

2,50

3

Кварциты

14

XVI

0,71

9,94

Итого:

29

16,34

Проходка штольни с применением БВР, бурение шпуров установками типа УПБ с погрузкой породы вручную

Таблица 2. 6

№№

п/п

Породы

Мощность пород по оси выработки, м

Буримость по ЕНВ

Норма времени на 1п. м. выработки

Трудозатраты, бр/см.

1

Сланцы

10

VIII

0,75

7,50

2

Фосфориты

5

XII

0,98

4,90

3

Кварциты

14

XVI

1,33

18,62

Итого:

29

31,02

По проведенным расчетам видно, что минимальные трудозатраты на проведение шурфа с рассечкой составляют 11,65 + 19,74 = 31,39 бр/см, а на проведение штольни — 16,34 бр/см. Таким образом, решаем геологическую задачу с помощью проходки штольни с применением БВР, бурением шпуров перфораторами ПП-63 В, уборкой, погрузкой и транспортировкой породы скреперами.

Схема проходки горных выработок в горном массиве

Глава 3. Отбойка-выемка горных пород

Так как разрез представлен породами от VIII до XVI категориями буримости, то при проходке горных выработок будем применять БВР (буровзрывные работы), которые являются самыми распространенными при проходке пород выше IV категории буримости и самые продуктивные.

Глава 4. Буровзрывные работы

4.1 Выбор взрывчатого вещества

Так как наша горная выработка неопасна по газу и пыли, то для отбойки породы целесообразно будет применить взрывчатые вещества II класса. Они предназначены для ведения буровзрывных работ, как на поверхности, так и на забое. Из этого класса выберем группу патронированных порошкообразных аммонитов и аммоналов для сухих и обводненных забоев. Для ведения взрывных работ в наших геологических условиях больше всего подойдёт тип ВВ АММОНИТ № 6ЖВ, т.к. он наиболее работоспособен и более водоустойчив. Характеристики данного ВВ сведены в таблице 4.1.

Таблица 4. 1. Расчетно-экспериментальные характеристики АММОНИТА № 6ЖВ

Характеристики

Аммонит № 6ЖВ

Кислородный баланс, %

— 0,53

Теплота взрыва, ккал/кг

1030

Работоспособность, см3

360−380

Водоустойчивость, см. вод. ст.

50−60

Чувствительность:

к удару, % к трению, кгссм2

16−32

2335

Отпускная цена в патронах диаметром 32 — 36 рубт

240

Коэффициенты работоспособности.

1,0

4.2 Комплект шпуров

Расчет буровзрывных работ проводится по самым крепким породам, которыми являются фосфориты пластовые. Количество шпуров определяем для штольни.

1) Расчет количества шпуров может производиться по различным формулам, одна из которых Протодьяконова:

N=2. 7vf*S,

где N — количество шпуров; f — коэффициент крепости по Протодьяконову; S — площадь поперечного сечения выработки в свету м2

N=2,7v 8,2*2,0=11

Так как между врубовыми и оконтуривающими шпурами существует пропорция 1: 2, то их количество составит: врубовых — 4; оконтуривающих — 7.

2) Определим длину шпуров по формуле:

где Тц - продолжительность проходческого цикла (360 мин);

tз — время заряжения одного шпура (2мин);

tп — время проветривания забоя (30 мин);

N — число шпуров;

m — число бурильных машин (1);

V — механическая скорость бурения бурильной машины (для перфораторов — 0,2 м/мин);

K — коэффициент использования шпура (0,8);

Pу - производительность погрузки (0,5 м3/мин).

Lц = (360- (2*11+60)) / (11/ (1*0,2) +0,8* (2,0/1*0,5)) = 4,6 м

Для врубовых шпуров полученный результат увеличиваем на 10%, и получаем 4,6 + 0,4 = 5,0 м.

4.3 Технические и технологические параметры

Величина расхода ВВ за цикл зависит от физико-механических свойств, объема подготовленной к взрыву горной породы, расчетно-экспериментальных характеристик ВВ и других показателей.

Расход ВВ за цикл определяется по формуле:

Q = q · V,

где: Q — расход ВВ за цикл, кг;

q — удельный расход ВВ для аммонита № 6 ЖВ 0,7 кг/м3 (для пород VIII — XX категорий по буримости);

V — объем породы, подготовленной к взрыванию, м3.

Объем породы, подготовленной к взрыванию, определяется по формуле:

V = S ·Lш,

где: S — поперечное сечение выработки в проходке, м2; Lш — длина шпура, м.

V =3,05*4,6 = 14 м3

Q = 0,7*14 = 9,9 кг

Масса заряда ВВ на шпур определяется по формуле:

m = Q / N,

где: m — средняя масса заряда в шпуре, кг

Q — расход ВВ за цикл, кг

N — количество шпуров.

m = 9,9/11 = 0,9 кг

Массу зарядов врубовых шпуров принимают на 15−20% больше, чем средняя масса заряда в шпуре.

mвр. = 1,1 кг

4.4 Бурение шпуров

В нашем случае будут применяться переносные перфораторы типа ПП 63 В, технические характеристики которых приведены в таблице 4.2.

Таблица 4. 2

Параметры

ПП 63В

Энергия удара, Дж

63

Частота удара, с-1

38

Крутящий момент, Н·м

20

Расход воздуха, м3/мин

3,8

Номинальное давление воздуха, МПа

0,5

Размеры хвостовика, мм

22×108

Глубина бурения, м

5

Коэффициент крепости

6−20

Диаметр шпуров, мм

40−46

Масса, кг

33

4.5 Способы и средства взрывания

Для решения поставленной задачи выбираем электрический способ взрывания. Он применяется в любых выработках и при любых условиях, с любого расстояния, для взрывания одиночных и серии зарядов в любой последовательности. Схему соединения выбираем последовательную, так как она проще, чем параллельная.

Выбираем короткозамедленные ЭД типа ЭДКЗ. Для врубовых шпуров с замедлением 25мс, для оконтуривающих — 50мс.

Выбираем взрывную машинку КМП-1А ее техническая характеристика приведена в таблице 4.3.

Таблица 4. 3

Наименование, марка

КМП-1А

Исполнение

Н

Источник питания

Индуктор

Допустимое сопротивление последовательной взрывной сети, Ом

350

Допустимое число одновременно взрываемых ЭД

100

Напряжение на конденсаторе накопителе

1500

Масса, кг

1,6

Глава 5. Вентиляция

5.1 Рудничный воздух, способы проветривания горных выработок

Так как в нашем случае горная выработка (штольня) имеет протяженность менее 300 м, то нам необходимо использовать нагнетательную схему проветривания.

При этом способе проветривания получаем более высокую эффективность вентиляции за счет более полного и интенсивного омывания забоя свежей струей воздуха.

При нагнетательной схеме проветривания вентилятор устанавливается на свежей струе воздуха или на земной поверхности в 10-ти метрах (согласно ПБ) от устья проветриваемой выработки.

Свежая струя воздуха поступает по вентиляционным трубам в забой горной выработки, интенсивно перемешивается и разбавляет рудничный воздух. Разбавленный воздух поступает к устью выработки и удаляется из нее.

5.2 Расход воздуха и выбор вентилятора

Расчет необходимого количества воздуха производится по нескольким факторам: исходя из расходов ВВ, возможного пылевыделения, числу работников, находящихся в выработке.

По расходу ВВ.

При нагнетательной схеме проветривания расход воздуха определяется по формуле:

где t — время проветривания (60 мин);

A — масса одновременно взрываемого ВВ в забое (10,7 кг);

L — длина проветриваемой выработки (29 м);

S — площадь поперечного сечения выработки (2,0 м2);

K — коэффициент, учитывающий обводненность выработки (0,8);

b — удельное газовыделение (0,04 м3/кг);

kу — коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе (1,2)

Qн = (22,5/60) * 3Ц (10,7 · (29) 2 Ч 2,0 · 0,8 · 0,04) / (1,2) 2) = 2,76 м3/мин

По пылевому фактору расход воздуха определяется из необходимой скорости движения воздушной струи, обеспечивающей эффективный вынос взвешенной пыли по формуле:

Qп = 60 · V Ч S,

где V — необходимая скорость исходящей струи, зависящая от протяженности выработки (0,5 м/с);

S — поперечное сечение горной выработки, м2

Qп = 60 Ч 0,5 Ч 2,0 = 60 м3/мин

По числу находящихся в выработке людей расход воздуха определяется по формуле:

Qп = q Ч N,

где: q — норма расхода воздуха на одного человека (6 м3/мин);

N — число находящихся в выработке людей.

Qп = 6 Ч 2 = 12 м3/мин = 0,2 м3

На основании проведенных расчетов с учетом всех факторов расход воздуха принимаем максимальный (1,5 м3/с).

Потери давления при вентиляции горных выработок рассчитываются по формуле:

где: Кп - коэффициент потери воздуха (0,2);

h1 — сопротивление воздушной струи трению;

h2 — сопротивление воздушной струи при изменении сечения;

n — число мест изменения сечения.

Н = (1 + 0,2) Ч (0,22 Ч 1) = 0,26 Па

Сопротивление трению определяется по формуле:

где: b — коэффициент трения (0,02 — 0,03);

r — плотность воздуха (1,3 кг/м3);

P — периметр поперечного сечения выработки, м;

L — протяженность горной выработки, м;

V — скорость воздушного потока на прямолинейном участке, м/с

h1 = ((0,03 · 1,3) / 2) Ч ((4,6 Ч 29) / 3) · 0,52 = 0,22 Па

Так как изменения сечения в нашем случае не происходит принимаем:

h2 = 0

По данным технических расчетов нам по своим техническим характеристикам (таблица 5. 1) подходит вентилятор типа ВМ-3М. Его и будем использовать для вентиляции выработки.

Техническая характеристика вентилятора ВМ-3М.

Таблица 5. 1

Технические характеристики

ВМ-3М

Мощность двигателя, кВт

2,2

Масса агрегата, кг

45

Подача, м3

1,5

Давление, Па

680

КПД, %

-

Глава 6. Уборка, транспортировка горной массы

6.1 Способы и средства уборки и транспортировки горной массы

Нами будет применяться скреперная установка (передвижная) гребкового типа, т.к. ручная погрузка не подходит из-за большого объема работ, а погрузочные машины невыгодно применять из-за маленького сечения выработки. Передвижные скреперы хорошо подходят, так как длина штольни 29 м, а их максимальный захват составляет 50 м.

При проведении горизонтальных выработок применяют скреперы емкостью 0,1 — 2,0 м3 со скоростью движения 1,0 — 1,2 м/с с рациональной длиной скреперирования не более 40 — 50 м. Производительность скрепера от 1,5 до 4,0 м3/час.

Нами будет применяться скрепер гребкового типа СГ-0,3, вместимостью 0,3 м3.

Существуют передвижные, смонтированные на каком-либо транспортном средстве (трактор, вагонетка) и разборные скреперы. Транспортировка породы из выработки будет осуществляться канатным передвижным скрепером (рис. 6. 1). Канатные скреперы применяются в различных географических и горно-геологических условиях при проходке открытых и подземных горизонтальных разведочных горных выработок вследствие простоты конструкции, транспортабельности, достаточно высокой производительности, универсальности при выборе вида привода. Эффективная уборка и транспортировка производится в выработках протяженностью до 30 м. Технические характеристики приведены в таблице 6.1.

Таблица 6. 1. Технические характеристики передвижного канатного скрепера СГ-0,3

Параметры

Передвижных (СГ-0,3)

Вместимость скрепера, м3

0,3

Скорость движения рабочего каната. м/с

1,12

Скорость движения хвостового каната, м/с

1,5

Длина каната, м

50

Глубина проходки канав, м

6

Рис. 6.1 Схема погрузки породы передвижной скреперной установкой:

1 — портал; 2 — скрепер; 3 — лебёдка; 4 — воронка; 5 — блоки;

6 — водоотводная канава

Глава 7. Поддержание горно-разведочных выработок

7.1 Горное давление и способы поддержания горных выработок

В нашем случае в разрезе имеются как устойчивые так и неустойчивые породы, поэтому после их проходки горную выработку необходимо закрепить, во избежание обрушения. Сделаем расчет крепи для штольни.

7.2 Типы и конструкции крепи

Для горизонтальной горной выработки (штольни) применяем неполную рамную крепь (основной элемент — рама) и выбираем трапециевидную форму выработки. Интервал крепления 29 м. Крепление в разбежку расстояние между рамами 1 м.

Крепежным материалом будет сосна, т.к. выработка временная и этот материал экономически выгоден и прост в обращении.

7.3 Расчет крепи и расхода крепежных материалов

1) Расчёт рамной крепи начинается с верхняка, диаметр которого рассчитывается по формуле:

Dв=1,78*3v (g*с*L) / (m*f*диз) *а3

где, а — половина ширины кровли выработки, м; с — плотность породы, кг/м3; L — расстояние между осями крепежных рам, м; f — крепость породы; диз — допустимое напряжение на изгиб материала крепи или временное сопротивление сжатию (16 МПа); g — ускорение свободного падения, м/с2; m — коэффициент условий работы крепи (0,6).

Dв=1,78*3v (9,8*2900*1) / (0,6*8,2*16*106) *0,453= 0,06 м

2) Диаметр стоек при неустойчивых породах может быть определен по формуле:

dст = 2,1* 3? (g * с * L) / (m * f * усж.) * l * a

гдеусж — временное сопротивление сжатию, (45 МПа); l — длина стойки, м;

dст = 2,1*3? (9,8*2900*1) / (0,6*8,2*45*106) * 1,85 * 0,9 = 0,13 м

3) Толщина затяжки рассчитывается как балка на двух опорах с равномерной нагрузкой и определяется по формуле:

T = 0. 87 Lр*v (с *g*a) / (m*f* дизг)

Т = 0,87*1v (2900*9,8*0,5) / (0,6*8,2*16*106) = 0,01 м

Так как при расчётах диаметры верхняка и стоек рамной крепи, получились очень маленькие результаты, то принимаем минимально возможный диаметр леса равный 0,14 м. Также принимаем минимально возможную толщину затяжки 0,02 м.

Произведем расчет необходимого количества материала для крепления выработки.

4) Количество леса необходимое для сооружения рам, рассчитывается по формуле:

Qр = (р*Д2) /4*Р (n+1);

где Р — периметр рамы, м; n — количество рам для крепления всей выработки; Д — диаметр стоек и верхняка, м.

Qр = (3,14*0,142) /4*4,6* (29/1+1) = 2,12 м3;

5) Количество леса для затяжки стоек выработки рассчитываются по формуле:

Qр = PTL

где T — толщина затяжки — 0,02 м; L — длина выработки, м.

Qр = 4,6*0,02*29 = 2,67 м3

6) Количество леса необходимое для крепления всей выработки рассчитывается по формуле:

Q = Qр+ Qр

Q = 2,12 + 2,67 = 4,79 м3

7) Расход материала на один метр погонной длины рассчитывается по формуле:

Q = Q/L, Q = 4,79/29 = 0,17 м3

8) Поперечное сечение выработки «вчерне» определяется:

Sчер = ((b1 + 2d) + (b2 + 2d)) /2 * (h + d)

Sчер = ((0,9 + 2*0,14) + (1,32 + 2*0,14)) /2 * (1,85 + 0,14) = 2,77 м2

9) Сечение в проходке равно:

Sпр = Sчер * h = 2,77 * 1,1 = 3,05 м2

Глава 8. Водоотлив

8.1 Шахтные воды

Источниками шахтных вод в горных выработках могут быть поверхностные, грунтовые, пластовые и технические воды.

Величина водопритока в горной выработке измеряется в м3/ч или в л/с. Зависит от времени года, дебета пересекаемых выработкой водоносных горизонтов, исправности систем водоотлива и пожаротушения, расположенных в горных выработках, протяженности горных выработок, особенности технологии горных работ, глубины разработки и других факторов.

Химический состав шахтных вод зависит от степени минерализации, поступающей в горные выработки воды, объемов БВР, интенсивности процессов гниения в горной выработке.

Наличие примесей в воде определяется запыленностью рудничной атмосферы и увеличивается в условиях применения БВР, горно-шахтных механизмов, используемых при отбойке, уборке, транспортировке, других производственных процессов при проведении горной выработки.

Увеличение водопритока в горную выработку негативным образом сказывается на устойчивости вмещающих горную выработку горных пород. При этом увеличивается трудоемкость работ, быстрее изнашивается горно-шахтное оборудование и, самое главное, существенным образом ухудшаются условия и безопасность труда работников.

8.2 Способы и средства водоотлива

В нашем случае вся поступающая в горную выработку вода будет присутствовать по всей ширине подошвы пространства штольни. Так как водоприток значительный (8 м3/ч), то проектировать выработку нужно под небольшим уклоном от забоя в сторону устья (0,005%). Кроме того, рядом с одной из стенок штольни делается неглубокая канавка, по которой вода и будет уходить на дневную поверхность, самотёком.

Глава 9. Освещение

Для обеспечения безопасности, производительности и качества горных работ необходимо качественное освещение горной выработки.

Местное — для освещения рабочих мест (забой, призабойное пространство, насосные и др.).

Для нашего случая выбираем стационарное и местное освещение, которые полностью соответствуют требованиям по безопасности.

Осветительные приборы для неопасных шахт в нормальном рудничном исполнении (РН).

Стационарными светильниками освещаются выработки, стационарное оборудование. Индивидуальными переносными светильниками должны быть обеспечены все работники, находящиеся в выработке, горные и транспортные машины.

Индивидуальные светильники необходимы работникам для безопасного перемещения по горным выработкам и производства работ. Индивидуальные светильники изготавливаются как для выработок неопасных (СГУ-4).

Расчет количества ламп, необходимых для нормального освещения выработки, производится по формуле:

N = L / (H · S)

где N — количество ламп;

L — длина выработки, м;

H — высота подвески (1,8 м);

S — сечение горной выработки (2,0 м2)

N = 29/1,8*2,0 = 8 штук

Глава 10. Энергоснабжение, сигнализация и связь

10.1 Энергоснабжение

Так как у нас будет использоваться электроэнергия (освещение, бурение шпуров и т. д.), то необходимо наладить энергоснабжение выработок поверхностных потребителей.

Энергоснабжение горных выработок будет осуществляться от главной поверхностной подстанции по кабельным линиям. При электрическом освещении применяют следующее электрооборудование: трансформаторы, пусковую и защитную аппаратуру, кабели и светильники. Для стационарных осветительных установок будут использоваться шахтные трансформаторы ТСШ-2, 5С, ТСШ-4. Для участковых передвижных установок — пусковые агрегаты АП-3, 5 М и АП-4.

Для энергоснабжения в стационарных сетях используются бронированные, гибкие и экранированные кабели, а в очистных и подготовительных выработках — гибкие экранированные кабели.

Так как при бурении шпуров будут использоваться перфораторы ПП-63 В, необходимо использовать установку для подачи сжатого воздуха.

Таблица 10. 1. Техническая характеристика передвижной компрессорной станции

Показатели

ПКС-5

Марка

К-5М

Тип

Поршневой

V-образный, двухступенчатый, четырёхцилиндровый

Подача, м3/мин

5

Рабочее давление, МПа

0,785

Двигатель (тип)

КрАЗ-120 или

ЗИЛ-164А

Масса, кг

2460

10.2 Связь и сигнализация

В нашем случае, из-за небольшой протяженности подземных горных выработках используется сигнализация (звуковая, световая). Сигналы будут подаваться с помощью голосовых сигналов и сигналов с помощью индивидуальных средств (фонарик).

Сигнал должен быть подан за 30 секунд до включения какого-либо механизма.

При эксплуатации механизмов должны применяться сигналы, значение которых должны быть известны всем работающим на данном объекте.

Глава 11. Организация горно-разведочных работ

Наиболее применимой при проведении подземных горных выработок является цикличная схема (если основные технологические процессы осуществляются друг за другом в определенной последовательности).

В состав основных технологических процессов включаются следующие (в порядке очередности их проведения):

Отбойка-выемка горной породы;

Вентиляция выработки;

Приведение забоя в безопасное состояние;

Уборка горной массы;

Транспортировка горной массы;

Крепление выработки.

Далее определяем трудоемкость выбранных основных технологических процессов. Расчет производится в соответствии с затратами времени, необходимыми для каждого из них.

Время, затрачиваемое на отбойку-выемку горных пород с использованием буровзрывных работ, рассчитываем по формуле:

где tбур — время, затрачиваемое на бурение 1 погонного метра шпура (4 мин);

tзар — время, затрачиваемое на зарядку ВВ одного шпура (2 мин);

tвзр — время, затрачиваемое на взрывание шпуров (3 мин);

N — количество шпуров (11 шт)

tотб = 11*4 + 11*2 + 11*3 = 99 мин

Время, затрачиваемое на проветривание горной выработки по технике безопасности — 60 мин. Время, затрачиваемое на приведение забоя в безопасное состояние — 15 мин.

Время, затрачиваемое на уборку и транспортировку, определяется по формуле:

где V — объем взрываемой за цикл породы (14 м3);

Vс — объем транспортируемой за цикл скреперования породы (0,3 м3);

tц — продолжительность одного цикла (0,8 мин)

Продолжительность цикла определяется по формуле:

где L — протяженность скреперования (29 м);

Vраб — скорость рабочего хода (1,12 м/с);

Vхол — скорость холостого хода (1,5 м/с);

tпауз — продолжительность паузы (5 с)

tц = 29/1,12 + 29/1,5 + 5 = 50 с

Время, затраченное на крепление горной выработки приблизительно равно времени, затрачиваемому на уборку горной массы. Это время составляет: 360−99−60−15−37=149 мин.

Составим циклограмму основных технологических операций (таблица № 11. 1).

Таблица 11. 1. Циклограмма основных технологических операций

Процессы

Часы смены

Смена № 1

Смена№ 2

1

2

3

4

5

6

1

Буровзрывные работы

Вентиляция

Приведение забоя в безопасное состояние

Уборка-транспортировка

Крепление

Глава 12. Охрана окружающей среды и недр

При разработке мероприятий по охране окружающей среды и недр ставится цель снижения или недопущения воздействия негативных факторов на гидросферу, атмосферу, биосферу и недра земли, связанных с технологическими операциями при проведении горных выработок.

К ним относятся:

пылеулавливание при вентиляции и обеспыливание при БВР, погрузке и транспортировке горной массы;

организация складирования породы и горной массы в отвалы;

недопущение загрязнения почвы горюче-смазочными материалами на объектах поверхностного комплекса;

недопущение загрязнения шахтными водами поверхностных водных объектов;

восстановление почвенно-растительного слоя после ликвидации горных выработок;

предотвращение разрушений объектов при деформации подработанной земной поверхности.

Глава 13. Техника безопасности и охрана труда

Общие правила.

Производство работ по проведению горных выработок может проводиться только после утверждения в соответствующих инстанциях необходимой проектной документации и приемки рабочего места проходчика специальной комиссией.

В частности, горные работы в подземной разведочной горной выработке могут проводиться только после утверждения паспорта ведения горных работ техническим руководителем горного предприятия или геологоразведочной экспедиции. А готовность рабочего места к ведению горных работ определяется комиссией, в составе которой обязательны: горно-технический инспектор Гостехнадзора России Р Ф; инспектор отраслевого профсоюза, руководитель службой, обеспечивающей состояние ТБ и ОТ на данном предприятии, начальник проходческого участка. Выводы комиссии должны быть оформлены актом приемки горной выработки.

К работе в горных выработках допускаются лица мужского пола старше 18 лет, годные по состоянию здоровья и имеющие квалификацию или профессиональную подготовку, соответствующую профилю работ и подтвержденную документом установленного законодательством образца (диплом, удостоверение), после прохождения инструктажей по ТБ и ОТ.

Все рабочие и ИТР, занятые на горных работах должны быть обеспечены индивидуальными средствами защиты (каска, спецодежда, обувь). При работе в подземных горных выработках каждый работник должен иметь индивидуальный источник света, самоспасатель, средство пылезащиты (респиратор и др.).

При производстве работ в подземных горных выработках необходим табельный учет всех работников. Так, при производстве работ в разведочных штольнях, шахтах и шурфах в рассечках должен вестись табельный учет всех лиц, спустившихся в подземные выработки и вышедшие из них.

Запрещается нахождение работников в непроветриваемых горных выработках, протяженностью более 5 м. В выработки (забои), находящиеся за пределами зоны непосредственной видимости и слышимости, должны посылаться не менее двух человек.

Список используемой литературы

1. Сидоренко П. Ф., Третьяк А. Я. Горные машины и проведение горно-разведочных выработок. Лабораторный практикум — Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003. 39 с.

2. Сидоренко П. Ф. Горные машины и проведение горно-разведочных выработок. Учебное издание. Новочеркасск: ЮРГТУ, 90 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой