6 Выбор и расчет оборудования крепления

Крепление горных выработок является одной из трудоемких операций. В подземных условиях горнорудных предприятий получило применение набрыз-бетонная крепь, монолитная бетонная крепь, металлическая, арочная и др. наибольшее распространение на рудниках получила набрызг-бетонная крепь. Набрызг-бетон наносится специальными машинами.

Машины НБК-1 и НБК-2, разработанные институтом НИПИГормаш, предназначенные для доставки сухой бетонной смеси и крепления горных выработок набрызг-бетоном. Машины могут быть использованы для покрытия бетоном шахтных дорог, бетонирования перемычек, доставки россыпных материалов.

Техническая характеристика машин для возведения крепи:

Машина НБК-1:

Техническая производительность по сухой смеси-5,6 м³/час;

Вместимость бункера 4 м³;

Тип привода:

ходо-дизельный;

рабочего хода -пневматический;

дальность подачи смеси- 250м;

габариты:

длина 9000мм;

ширина 2500 мм;

высота 2500мм;

масса 19200кг.

Машина НБК-2:

Техническая производительность по сухой смеси-4 м³/час;

Вместимость бункера 4,5 м³;

Тип привода:

ходо-дизельный;

рабочего хода -пневмогидравлический;

дальность подачи смеси- 250м;

габариты:

длина 7200мм;

ширина 1700 мм;

высота 2200мм;

масса 7300кг.

Машина НБК-2 представляет собой самоходную тележку 1ВОМ.01 с дизельным приводом мощностью 55,2 кВт. На полуприцепе машины установлено рабочее оборудование. Бункер машины выполнен герметично в виде цилиндрической цистерны с эллиптическим днищем. Для равномерного размещения материалов внутри бункера размещен ворошитель, поворот которого осуществляется пневмоцилиндром. В нижней части бункера установлен шнек, с помощью которого материал транспортируется в смесительную камеру. Приводом шнека служит пневмодвигатель ДАР-10. К одному концу смесительной камеры проведен трубопровод водовоздушной смеси, а к другому присоединен материалопровод. Последний заканчивается соплом, закрепленным на конце манипулятора. Перемещение всех звеньев манипулятора осуществляется гидроцилиндрами. Управляя манипулятором, сопловщик направляет поток смеси и производит укладку бетона на кровлю и стенки выработки. Питание гидроприводов производится от маслостанций, установленные на тягаче шасси 1ВОМ.01. сзади платформы предусмотрено место для сопловщика. Его сидение снабжено ограждением и навесом. Принцип работы машин НБК-1 и НБК-2 одинаковы. И сходя из двух характеристик машин НБК-1 и НБК-2 я остановил свой выбор на машине НБК-1 т.к. у нее больше техническая производительность и в дальнейших рачетах мы будем опираться на нее.

Рисунок 2- Машина НБК-1

7 Расчет графика организации работ

Скорость проведения горных выработок зависит от организации труда, механизации работ и квалификации проходчиков. Проходческие бригады комплектуются из наиболее опытных рабочих, которые могут выполнять все процессы и операции проходческого комплекса. Комплексную бригаду возглавляет бригадир. Бригада состоит из сменных звеньев во главе со звеньями. Численность бригады устанавливается из объема работ по операциям проходческого цикла и норм выработки. За бригадой закрепляются определенные выработки. Работы ведут по графикам цикличности. Данный график включает в себя последовательность выполняемых работ, увязанных во времени и их строгое чередование. Для построения этого графика необходимо определенное количество выполняемых работ.

К ним относятся бурение и заряжание, взрывание и проветривание, уборка очистного пространства.

Проветривание стараются производить в перерыве между сменами, т.е. в начале смены приходят на вал отбитые горные массы и в конце рабочей смены. Чтобы построить график, необходимо знать объем работы по каждой операции и эксплуатационной производительности применяемых механизмов при выполнении данных операций.

Длительность каждой операции будем определять по формуле:

t=V_i/Q_i, (19)

где V_i -объем работ по определенной операции;

Q_i -эксплуатационная производительность по каждой операции.

Определяем длительность бурения по формуле:

t_б=V_бур/Q_тб, (20)

где Q_тб- техническая производительность бурильных установок.

V_бур-объем работ по бурению, определяется по формуле:

V_бур =N*L, (21)

где N-число шпуров;

L-длина шпура.

Определяем длительность заряжания шпуров.

Для того чтобы рассчитать затраты на заряжание необходимо определить объем по заряжанию:

V_з =N*L_зар *К_з*( *D²/4) , (22)

где N -число шпуров;

L - длина шпура;

К_з - коэффициент заполнения шпура (0,7);

D²- диаметр шпура 40мм=0,04м;

- плотность заряжаемого взрывчатого вещества 900кг/м³.

L_зар -заряжаемая длина шпуров, определяется по формуле:

L_зар = L *К_з=0.7*3=2.1 (м)

V_з =28*2,1 *0,7*(3,14*0,04²/4)900=47(кг)

Определяем время на заряжание:

t₃=V₃/Q_э, (23)

где V₃-объем заряжания шпуров;

Q_э- эксплуатационная производительность машины Ульба-50 ;

Q_э -80(кг/мин).

Определяем длительность погрузки:

Объем работ по погрузке V_п определится по формуле:

V_п =S_ч *L* (24)

где S_ч -площадь поперечного сечения вчерне;

L - длина шпура;

- коэффициент использования шпура 0,9.

Длительность уборки находится по формуле:

t_п = V_п / Q_э, (25)

где V_п -объем работ по погрузке;

Q_э - эксплуатационная производительность.

Объем работ по креплению выработки находится по формуле:

V_к =(Р_ч -В₁ )*L_ух* (26)

где Р_ч -периметр выработки вчерне, м;

В₁-ширина выработки вчерне, м;

L_ух - длина уходки забоя после взрыва, м;

- толщина крепи, 0,05м.

L_ух= L* , (27)

где L-длина шпура;

-коэффициент использования шпура, f=11, =0,9;

Р_ч =1,33*В₁+2h_в, (28)

где h_в -высота вертикальной стенки, м;

В₁-ширина выработки вчерне, м.

Определяем время крепления: Эксплуатационная производительность определится по формуле:

Q_эк = Q_э *t_см *К_{и ,} (29)

где К_и -коэффициент внутрисменного использования, =0,9;

Q_э - эксплуатационная производительность.

t_см -время смены =7,2 (часа)

Определяет время крепления:

t_к = V_к / Q_{эк ,} (30)

где V_к -объем работ по креплению выработки, м³;

Q_эк - эксплуатационная производительность.

Определяем месячную скорость проведения:

V_мес = L* *n_см * n_{д ,} (31)

где L -длина шпура;

- КИШ (0,9);

n_см -число рабочих смен, 3;

n_д -число рабочих дней в месяц при трехсменной непрерывной рабочей недели (30 дней).

Продолжительность проведения определится:

Т=L_гв/V_мес , (32)

где L_гв -длина горной выработки, м;

V_мес - продолжительность проведения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенной работы осуществлены все этапы курсового задания применительно к среднему профессиональному образованию.

Приведены два сравнительных варианта: существующего проходческого оборудования и предлагаемого. На основании расчётов сделан вывод. Таким образом, цель работы достигнута, задачи - решены.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Пухов Ю.С. Рудничный транспорт. - М.: Недра, 1983, 217 с

2. Пухов Ю.С. Рудничный транспорт. – М.: Недра, 1991, 229 с

3. Шехурдин В. К. Горное дело. – М.: Недра, 1987, 321 с

4. Борисов С. С. Горное дело. – М.: Недра, 1988, 307 с

5. Шехурдин В. К. Проведение подземных горных выработок. – М.:

Недра, 1991, 346 с

6. Справочник по горному делу. – М.: Недра, 1977, 789 с

7. Нанаева Г. Г. НанаевА. И. Горные машины и комплексы. – М.: Недра, 1982, 289 с

8. ЕНВ на горнопроходческие и очистные работы. – М.: Недра, 1980, 343с

9. Агошков М. И. Разработка рудных и нерудных месторождений. – М.: Недра, 1983, 503 с

Графическая часть

Графическая часть выполняется на формате А1, включает в себя 3 вида размещения основного проходческого оборудования в масштабе М 1:20 или в масштабе М 1:50. На двух видах: главный и вид сверху изображается погрузочная (чаще всего) или буровая машина. Они также изображаются в масштабе по линейным размерам: длина, ширина, высота. Машина размещается в горной выработке, на которой также наносятся размеры: ширина, высота. На третьем виде изображается поперечное сечение проведенной выработки с применяемым в дальнейшем горным оборудованием (см. исходные данные). На этом сечении также наносятся размеры как самой выработки, так и размеры применяемого оборудования и безопасные зазоры. Наносится график организации работ. Графическая часть выполняется тушью или карандашом ТМ (тонкие сплошные размерные линии, линии разрывов, штриховка) и 2М (основные сплошные линии).

- ------------------ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственно бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»

Филиал ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»(НИУ) в г. Сатке

Кафедра «Технология строительных материалов»