4. Проветривание шурфа
В разделе необходимо обосновать схему проветривания, рассчитать параметры проветривания и выбрать вентилятор.
Шурфы глубиной до 5 м разрешается проветривать за счет естественной диффузии, более глубокие – только искусственным способом с помощью вентиляторов и трубопроводов.
Шурфы проветриваются с использованием матерчатых прорезиненных труб диаметром 300-400 мм (табл. 3) и вентилятора СВЦ-78 (табл. 4).
Таблица 3. Характеристика прорезиненных труб
|
Диаметр труб, м |
Коэффициент
аэродинамического сопротивления ( |
Вес звена (кг) при длине (м) | ||
|
5 |
10 |
20 | ||
|
0,3 |
0,00045 |
6,0 |
12,6 |
24,3 |
|
0,4 |
0,00035 |
8,5 |
16,0 |
31,0 |
)
Таблица 4. Характеристика вентилятора СВЦ-78
|
Тип двигателя |
Электрический |
Бензиновый |
Ручной |
|
Подача, м3/ч |
1060 |
1060 |
660 |
|
Давление воздуха, МПа |
0,40 |
0,40 |
0,15 |
|
Усилие на рукоятке, Н |
- |
- |
100 |
|
Масса (с приводом), кг |
25-30 |
25-30 |
25-30 |
Вентиляционные трубы подвешивают на тонком тросе. По мере проходки вентиляционные трубы наращиваются. Конец вентиляционного трубопровода должен отставать от забоя не далее 3-5 м.
Общепринятая схема вентиляции – нагнетательная. Для исключения рециркуляции загрязненного продуктами взрыва воздуха вентилятор в соответствии с требованиями ПБ должен располагаться на расстоянии не менее 10 м от устья шурфа.
Необходимое для проветривания количество воздуха определяется по максимальному расходу взрываемого за цикл ВВ и числу работающих в шурфе людей. Для выбора вентилятора принимают наибольшую из подсчитанных величин.
Для нагнетательной
схемы проветривания расчет количества
воздуха
по расходу ВВ определяется по формуле
П.И. Мустеля
,
м3/мин
где
–
время проветривания, мин (не более30
мин);
-
расход ВВ на один взрыв,кг;
-
площадь поперечного сечения шурфа в
проходке,м2;
-
Глубина шурфа,м.
Количество воздуха по числу работающих людей
,
м3/мин,
где
– число
работающих людей в забое;
6 - норма
воздуха на одного работника,
м3/мин.
Для выбора вентилятора следует знать депрессию трубопровода, которую ориентировочно можно установить по формуле
,
где
1,01-1,05
– коэффициент утечек;
-
аэродинамическое сопротивление
трубопровода
,
где
–
коэффициент аэродинамического
сопротивления
труб (табл.
3);
- длина трубопровода,
м;
-диаметр
труб, м.
По рассчитанным
значениям
и
проверяется возможность применения
вентилятора СВЦ 78 или из таблиц
справочников подбирается подходящий
вентилятор.
5. Погрузка и шурфопроходческий подъем породы
В разделе необходимо привести общую технологию уборки (содержание работ) и выбрать технические средства подъема породы. Произвести расчет и выбрать подъемный канат.
Рис. 6.
Устройство ручных воротков
В среднем на загрузку бадьи затрачивается 2-4 мин,на выгрузку ее на поверхности0,6-0,8 мин. Средняя производительность погрузки породы вручную изменяется в диапазоне0,6-1,4 м3/час.
Самым простейшим средством механизации транспортных операций при проходке неглубоких разведочных шурфов, особенно в труднодоступных районах или при отсутствии вблизи источников электроэнергии, являются ручные разборные деревянные (рис. 6,а) или металлические (рис. 6, б) воротки. Металлические воротки целесообразно применять при проходке значительного числа неглубоких шурфов.
При спуске и подъеме людей ручным воротком должны применяться стальные канаты, запас прочности, которых должен быть не ниже 7,5.
Для подъема породы при проходке шурфов глубиной более 2,5 м наиболее эффективно применение воротков с механическим приводом (МГВ, КМШ-1), механических подъемников (ПМШ-2М), шурфопроходческих кранов (КШ-1М, КШ-2М, «Малютка») с применением шурфопроходческий бадей типа БШ (табл. 5).
Таблица 5. Характеристика шурфопроходческих бадей
|
Показатели |
Типоразмер | ||||
|
БШ-0,3 |
БШ-0,6 |
БШ-0,12 |
БШ-0,15 |
БШ-0,18 | |
|
Вместимость, м3 |
0,03 |
0,06 |
0,12 |
0,15 |
0,18 |
|
Грузоподъемность, Н |
350 |
700 |
1400 |
1750 |
2300 |
|
Диаметр, мм |
350 |
400 |
500 |
600 |
700 |
|
Масса, кг |
15 |
30 |
60 |
75 |
90 |
Таблица 6. Характеристика оборудования шурфопроходческого подьема
|
Показатели |
Тип оборудования |
| |||
|
МГВ |
КМШ-1 |
ПМШ-2М |
КШ-2М |
«Малютка» | |
|
Грузоподъемность, кН |
2,0 |
1,25 |
1,96 |
2,5 |
1,0 |
|
Скорость подъема, м/с |
0,45 |
0,40 |
0,73 |
0,8 |
0,6 |
|
Мощность двигателя, кВт |
2,8 |
1,0 |
3,0 |
4,0 |
1,4 |
|
Канатоемкость, м |
40 |
25 |
|
|
35 |
|
Диаметр каната, мм |
7,5-7,8 |
4,4-5,6 |
|
|
9,0 |
|
Масса, кг |
380 |
123 |
543 |
2500 |
280 |
Для выбора диаметра каната необходимо определить условный расчетный вес его 1 м.
,
кг
где
–
предел прочности проволок каната на
разрыв,Па;
-
коэффициент запаса;
9000-10500,
Н/м3
- фиктивный
удельный вес каната;
-
максимальная высота отвеса каната,м;
-
глубина шурфа,м;
-
высота от поверхности земли до оси
барабана (шкива) подъемной установки,м;
-
концевая нагрузка,Н;
- вес бадьи с прицепным устройством,Н;
- вес груза в бадье,Н.
,
где
- емкость бадьи,м3;
-
объемный вес породы,Н/м3;
-
коэффициент разрыхления породы;
-
объемный вес воды,Н/м3;
0,5
- коэффициент заполнения пустот в породе
водой.
По расчетной
величине
(табл. 7) подбирается ближайший по весу1 м
канат, который затем проверяется на
фактический запас прочности.
Таблица 7.Характеристика подъемных канатов
|
Диаметр , мм |
|
|
| |||
|
|
|
1300 |
1600 |
1800 | ||
|
4,8 |
0,31 |
8,6 |
81,5 |
11 |
13 |
15 |
|
5,3 |
0,34 |
10,3 |
98,1 |
13 |
16 |
18 |
|
5,7 |
0,37 |
12,5 |
116,6 |
16 |
21 |
22 |
|
6,2 |
0,4 |
14,3 |
136,0 |
18 |
22 |
26 |
|
7,7 |
0,5 |
22,4 |
211,7 |
29 |
35 |
40 |
|
9,3 |
0,6 |
32,2 |
305,7 |
43 |
51 |
58 |
|
11,0 |
0,7 |
43,8 |
416,0 |
57 |
70 |
79 |
|
12,5 |
0,8 |
57,5 |
543,3 |
74 |
92 |
103 |
,
мм2
,
Н
,
Н/мм2
*
- диаметр каната;
- диаметр проволок;
- площадь сечения каната;
- расчетный вес100
м каната;
- разрывное усилие при расчетном
сопротивлении разрыву.
Мощность электродвигателя механической подъемной установки определяется по формуле
,кВт
где
-
коэффициент сопротивлений;
-
максимальная скорость подъема,м/с;
- КПД редуктора подъемной установки.