2 Вариант.

Вскрытие нижних горизонтов Шубинского рудника предлагается осуществить транспортным уклоном и сетью восстающих выработок соединенных между собой горизонтальными выработками. Транспортный уклон сводчатой формы с сечением в свету на прямом участке 12.28 м², и сечением на закруглении 13.77 м² с уклоном на прямом участке 10°, и на закруглении 6°, кроме того сетью восстающих выработок прямоугольной формы с сечением в свету 6 м².

Уклон на прямом участке подобран с учетом [Общесоюзных норм технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий]. При проходке и эксплуатации транспортного уклона будут использоваться следующие виды оборудования, представленные в таблице 5.3.

Таблица 5.3

Эксплуатационное самоходное оборудования

	Наименование оборудования	Ед. изм.	Марка, тип	Кол - во единиц до 9 гор.
1	Транспортная машина	шт.	Самосвал MT 2010	1
2	Погрузочно-доставочная машина	шт.	ПДМ CAT - 1300	1
3	Самоходная буровая установка	шт.	СБУ BOOMER 104	1
4	Вентилятор проходческий	шт.	ВМЭ - 8	1

Уклон транспортного съезда также подобран согласно техническим характеристикам применяемого оборудования, предоставленным в таблице 5.4.

Таблица 5.4

Технические характеристики самоходного оборудования

Высота, мм	Ширина, мм	Угол наклона, °	Радиус поворота, °
Самосвал MT 2010
2444	2312	15	16
CAT-1300
2100	2200	40	20
СБУ BOOMER 104
2690	1220	10	42.5

Расчет длины транспортного уклона произведем с учетом удельного сопротивления показанного в формуле (5.10):

, (5.10)

где - длина выработки, м;

- высота подэтажа, м;

- удельное сопротивление транспортного уклона.

Сечение транспортного уклона выбрано по максимальным габаритам используемого оборудования в период проходки транспортного уклона, а также в период эксплуатации совместно с [Правилами обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы] ниже в таблице 5.5 отображены результаты.

Таблица 5.5

Сравнение сечения транспортного уклона

Высота свода при набрызгбетонной крепи при f > 12 и при штанговой и комбинированной крепи при f > 9 определяется по формуле (5.11):

(5.11)

где - ширина выработки, м.

Высота выработки от почвы до верхней точки свода высчитывается по формуле (5.12):

(5.12)

где - высота вертикальной стенки выработки от ее почвы, м.

Радиус осевой дуги свода определим по формуле (5.13):

(5.13)

где - ширина выработки, м.

Радиус боковой дуги свода определим по формуле (5.14):

(5.14)

где - ширина выработки, м.

Площадь поперечного сечения в свету определим по формуле (5.15):

(5.15)

где - высота вертикальной стенки выработки от балластного слоя, м.

Связь предлагаемого сечения транспортного уклона и его параметров отображена в таблице 5.6.

Таблица 5.6

Зависимость сечения транспортного уклона и его параметров

Сечение выработки в свету, м²	Длина, м	Объем, м³
7+40, 7 + 20, 7 горизонт
8.13	383.55	3118.26
8 + 40, 8 + 20, 8 горизонт
8.13	383.55	3118.26
9 + 40, 9 + 20, 9 горизонт
8.13	383.55	3118.26
Итого все горизонты
	1150.60	9354.78
Примечание 2 - Предлагаемый вариант

Проверим соответствие скорости движение вентиляционной струи в предлагаемом варианте сечения транспортного уклона с [Правилами обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы]. Скорость движения воздуха в квершлагах, вентиляционных и главных откаточных штреках, капитальных уклонах должна быть не менее 8 м/с.

Общее расчетное количество свежего воздуха, необходимого для проветривания нижних горизонтов составляет, 82.7 м³/сек. Для определения скорости движения воздуха по транспортному уклону воспользуемся формулой (5.16):

(5.16)

где - скорость движения воздуха по выработке, м / сек;

- необходимое количество воздуха для проветривания нижних горизонтов, м³/сек;

- площадь поперечного сечения выработки, м².

Условие выполняется, и данное сечение можно рассматривать как вариант при вскрытии Шубинского рудного тела.

Затраты на вскрытие до 9 горизонта включительно рассчитываются по формуле 5.17:

, (5.17)

где - объем вскрышных работ до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия 1 подэтажа.

Объем вскрышных работ до 9 горизонта рассчитывается по формуле 5.18:

, (5.18)

где - объем вскрышных работ по транспортному уклону;

- объем вскрышных работ по подэтажным штрекам;

- объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим.

Объем вскрышных работ по транспортному уклону рассчитывается по формуле 5.19:

, (5.19)

где - длина транспортного уклона до 9 горизонта;

- сечение транспортного уклона.

Объем вскрышных работ по подэтажным штрекам рассчитывается по формуле 5.20:

, (5.20)

где - длина подэтажного штрека;

- сечение подэтажного штрека;

- количество подэтажных штреков до 9 горизонта.

Объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим выработкам рассчитывается по формуле 5.21:

, (5.21)

где - длина вентиляционного восстающего;

- сечение вентиляционного восстающего;

- количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта.

Стоимость вскрытия 1 подэтажа рассчитывается по формуле 5.22:

, (5.22)

где - стоимость на вскрытие транспортного уклона;

- стоимость на вскрытие подэтажных штреков;

- стоимость на вскрытие вентиляционных восстающих.

Стоимость на вскрытие транспортного уклона рассчитывается по формуле 5.23:

, (5.23)

где - количество подэтажей до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия транспортного уклона на одном подэтаже.

Стоимость на вскрытие подэтажных штреков рассчитывается по формуле 5.24:

, (5.24)

где - количество подэтажных штреков до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия 1 - го подэтажного штрека.

Стоимость на вскрытие вентиляционных - восстающих выработок рассчитывается по формуле 5.25:

, (5.25)

где - количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия 1 - го вентиляционного восстающего.

Сравнение капитальных затрат на вскрытие проектного варианта и предлагаемого отображены в таблице 5.7.

Таблица 5.7

Сравнение капитальных затрат

Вариант вскрытия	Капитальные затраты	Объем работ
Вариант 1	129437611698	46613.95
Вариант 2	11542861879	41568.95
Экономический эффект от применения варианта 2	117894749819	5045

Вариант 2 позволит сократить капитальные затраты без негативных последствий на технологический процесс и уменьшит вредное воздействие на окружающую среду. Разница в погонных метрах составляет 135.11 метров, что в среднем объеме составит 5044.92 м³. На рисунке 5.1 изображены габаритные размеры наибольшего оборудования в предлагаемых сечениях.

Рисунок 5.1. Габаритные размеры MT 2010

3 вариант. Вскрытие нижних горизонтов Шубинского рудника предлагается осуществить транспортным уклоном и сетью восстающих выработок соединенных между собой горизонтальными выработками. Горизонтальными выработками являются доставочные штреки с сечением на прямом участке 8.72 м² и на закруглении 10.8 м². Так как при составлении сметы на горно - капитальные работы доставочные штреки входят в них, то и соответственно рассматривать будем их как выработки относящееся к вскрывающим. Вариант является актуальным для рудника небольшой производительности, так как большие капитальные затраты требуют извлечения либо больших запасов, либо наличия руды с высоким содержанием металла. Вариант описывает перемещение людей по доставочному штреку при отсутствии самоходного оборудования выполняющего работы. Сечение доставочного штрека выбрано на основе в будущем эксплуатируемого самоходного оборудования и не противоречит [Правилам обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы].

Основные характеристики доставочного штрека предоставлены в таблице 5.8.

Таблица 5.8

Характеристики доставочного штрека

Сечение выработки на прямом участке в свету, м²	Сечение выработки на закругленном участке в свету, м²	Длина, м	Объем, м³
8.72	10.8	340	3318.4

Расчет количества воздуха произведем по [Правилам обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы] и отобразим в таблице 5.9.

Таблица 5.9

Расчет количества воздуха для тупиковой выработки

№ п/п	Параметры для расчётов	Вводимые значения			Ед. измер.
1	Z - наибольшее количество людей в забое	4			чел.
2	qЛ - норма подачи в забой свежего воздуха на 1 человека	6.0			м3/мин
3	J - интенсивность пылевыделения (бурение шпуровпод шт. крепь)	12.7			мг/с
4	bi - коэф. учитывающий, снижение пылевыделения при применении средств гидрообеспыливания	0.5			мг/сек
5	П - ПДК по пыли на рабочих местах	2.0			мг/м3
№ п/п	Параметры для расчётов	Вводимые значения			Ед. измер.
1	Пвх - запыленность во входящей вентиляционной струе		0.6	мг/м3
2	t - расчетное время проветривания		1800	мин.
3	А - масса одновременно взрываемого ВВ		72	кг.
4	b - газовость ВВ		90	л/кг
5	Kоб - коэффициент обводненности		0.8
6	S - площадь поперечного сечения выработки		10.1	м2
7	L - длина проветриваемой выработки до входа свежей струи		30	м
8	qДВС - нормативное количество воздуха на 1 л.с. мощности ДВС		5.0	м3/мин
9	N - мощность ДВС		165	л.с.
10	V - минимальная скорость движения воздуха		0.25	м/с
11	Длина вент. трубопровода		60	м
12	Диаметр вент. трубопровода		800	мм.
13	Количество ставов вент. трубопровода		1	шт.
14	R - сопротивление трубопровода		0.5	κμ
15	I - коэффициент, учитывающий запас депрессии на преодоление сопротивления шумогасителя		1.0
16	Кр - коэффициент, исключающий рециркуляцию воздуха		1.43
17	Kут.тр. - коэффициент утечек воздуха в трубопроводе		1.07
18	По людям Q = qЛ·Z/60		0.4	м3/с
19	По пылевому фактору Q = J·bi/(П - Пвх)		4.5	м3/с
20	По газовыделению при взрывных работах Q = 2.25/t·(A·b·S2·L2·Kоб/K2ут.тр.)1/3		0.93	м3/с
21	По газовыделению при работе ДВС Q = qДВС·N/60		13.8	м3/с
22	По скорости движения воздуха Q = V S		2.52	м3/с
23	Наибольшее расчётное количество воздуха по факторам Qгаз		13.8	м3/с
24	Расчётная производительность ВМП Qвр = Qзр Kут.тр.		14.7	м3/с
25	Расчётная депрессия ВМП Hвр = 10.8·Qвр2·R·Ψ		1097	Па
	Ψ = 0.94·η + 0.06		0.94
	η = I/Kут.тр.		0.93
26	Количество воздуха, подаваемого к ВМП Qвв = Qвр·Кр.		21.0	м3/с

Общее расчетное количество свежего воздуха, необходимого для проветривания подэтажа 7 + 20 составляет, 13.8 м³/сек.

Затраты на вскрытие до 9 горизонта включительно рассчитываются по формуле 5.26:

, (5.26)

где - объем вскрышных работ до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия 1 подэтажа.

Объем вскрышных работ до 9 горизонта рассчитывается по формуле 5.27:

, (5.27)

где - объем вскрышных работ по транспортному уклону;

- объем вскрышных работ по подэтажным штрекам;

- объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим.

Объем вскрышных работ по транспортному уклону рассчитывается по формуле 5.28:

, (5.28)

где - длина транспортного уклона до 9 горизонта;

- сечение транспортного уклона.

Объем вскрышных работ по подэтажным штрекам рассчитывается по формуле 5.29:

, (5.29)

где - длина подэтажного штрека;

- сечение подэтажного штрека;

- количество подэтажных штреков до 9 горизонта.

Объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим выработкам рассчитывается по формуле 5.30:

, (5.30)

где - длина вентиляционного восстающего;

- сечение вентиляционного восстающего;

- количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта.

Стоимость вскрытия 1 подэтажа рассчитывается по формуле 5.31:

, (5.31)

где - стоимость на вскрытие транспортного уклона;

- стоимость на вскрытие подэтажных штреков;

- стоимость на вскрытие вентиляционных восстающих.

Стоимость на вскрытие транспортного уклона рассчитывается по формуле 5.32:

, (5.32)

где - количество подэтажей до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия транспортного уклона на одном подэтаже.

Стоимость на вскрытие подэтажных штреков рассчитывается по формуле 5.33:

, (5.33)

где - количество подэтажных штреков до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия 1 - го подэтажного штрека.

Стоимость на вскрытие вентиляционных - восстающих выработок рассчитывается по формуле 5.34:

, (5.34)

где - количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта;

- стоимость вскрытия 1 - го вентиляционного восстающего.

Сравнение капитальных затрат на вскрытие проектного варианта и предлагаемого отображены в таблице 5.10.

Таблица 5.10

Сравнение капитальных затрат

Вариант вскрытия	Капитальные затраты	Объем работ
Вариант 1	129437611698	30294
Вариант 3	128163060544	29835
Экономический эффект от применения варианта 3	1274551154	459