ВВЕДЕНИЕ 4

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ СТВОЛА 5

2.ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА СТВОЛА И ВАРИАНТА ЕГО ОСНАЩЕНИЯ 9

3.РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ПОРОД И НАГРУЗОК НА КРЕПЬ, ВЫБОР ТИПА И РАСЧЕТА КРЕПИ 11

4.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ 14

5.ВЫБОР БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕНИ БУРЕНИЯ ШПУРОВ 17

6.РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ СТВОЛА И ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ 18

8. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОХОДЧЕСКОГО 21

ПОДЪЁМА. ВЫБОР ПОДЪЁМНОЙ МАШИНЫ И ВМЕСТИМОСТИ БАДЕЙ 21

9.РАСЧЕТ ТРУДОЁМКОСТИ РАБОТ ПРОХОДЧЕСКОГО ЦИКЛА 24

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА СТВОЛОВ 26

11. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28

ВВЕДЕНИЕ 4

1.Определение размеров поперечного сечения ствола 5

2.ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА СТВОЛА И ВАРИАНТА ЕГО ОСНАЩЕНИЯ 9

3.РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ПОРОД И НАГРУЗОК НА КРЕПЬ, ВЫБОР ТИПА И РАСЧЕТА КРЕПИ 11

4.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ 14

5.ВЫБОР БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕНИ БУРЕНИЯ ШПУРОВ 17

6.РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ СТВОЛА И ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ 18

8. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОХОДЧЕСКОГО 21

ПОДЪЁМА. ВЫБОР ПОДЪЁМНОЙ МАШИНЫ И ВМЕСТИМОСТИ БАДЕЙ 21

9.Расчет трудоёмкости работ проходческого цикла 24

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА СТВОЛОВ 26

11. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28

Введение

Вскрытие месторождений во многих случаях осуществляют вертикальными стволами. Стволы являются главными капитальными выработками любого подземного предприятия по добыче полезных ископаемых. Поэтому к конструкциям их крепи, её надёжности и долговечности предъявляются очень высокие требования, тем более, что всё большее число стволов приходится строить в сложных геологических и гидрогеологических условиях.

При строительстве вертикальных стволов в обычных горно-геологических условиях вопросы крепления на сегодняшний день особо сложностей не вызывают (96% объёма всех стволов крепятся монолитной бетонной крепью), и главным направлением научно-конструкторских поисков является разработка и внедрение облегчённых конструкций. Что касается строительства стволов в сложных горно-геологических и, особенно гидрогеологических условиях, где крепи должны обладать не только высокой несущей способностью, но и повышенной (а иногда и абсолютной) водонепроницаемостью, строители вынуждены применять мощные дорогостоящие крепи и зачастую решать вопросы надёжности и долговечности конструкций в ущерб технологичности процесса их возведения.

Для крепления вертикальных стволов применяют различные виды крепей: монолитная бетонная и железобетонная крепи, сборные крепи из чугунных тюбингов. В сложных горно-геологических условиях наибольшее распространение имеют комбинированные (многослойные) крепи. Облегчённые конструкции крепей широкого распространения пока не получили. [1]

1. Определение размеров поперечного сечения ствола

В соответствии с заданием на проектирование, форма поперечного сечения ствола является круглая, которая имеет значительные преимущества перед другими формами с точки зрения обеспечения устойчивости породного обнажения стенок ствола. Для круглой формы поперечного сечения разработано типовое проходческое оборудование – предохранительные и подвесные полки, натяжные и основные рамы, передвижные опалубки, подъемные устройства и др.

Принимаем годовую производительную мощность шахты А_г = 2 млн. т., и, из задания, газовыделение q_сн4 =16,0 м³/т (пылегазовый режим шахты - сверхкатегорный), а также сечение ствола в свету.

Сечение ствола в свету при d_св=5,5 м:

Определяем расчетную скорость движения воздушной струи по формуле:

где Асут=Аг/N – суточная добыча угля в шахте, т;

qсн4 – метановыделение в шахте, м3/т.сут.доб.

Кв = 1,5 – коэффициент, учитывающий потери воздуха в шахте;

с = 0,75% - допустимая концентрация метана в исходящей струе;

с0 = 0,5% - допустимая концентрация метана в поступающей струе;

Кs = 0,75 - 0,85 – коэффициент уменьшения полезной площади сечения ствола за счёт армировки

V>Vmax = 8 м/c по ПБ.

Если V>Vmax , то сечение в свету определяется по формуле:

Отсюда получаем диаметр :

d_св=7 м

Для вспомогательных стволов размеры клетей определяют по основным параметрам принятых вагонеток. Площадь пола клети должна обеспечить такое размещение людей, чтобы спуск-подъём рабочей смены был произведён не более чем за 30 минут.

Число рабочих, занятых на подземных работах в шахте:

где n_см=3 – количество смен по добыче полезного ископаемого;

p=2 -20 т/смену –производительность труда одного подземного рабочего.

Принимаем клетевой подъем, оборудованный клетями 1(2) НОВ-360-5,2 (длина 3600 мм, ширина 1384 мм, вагонетка ВГ-2,2, количество людей – 24). Принимаем двухконцевой подъем с двумя выбранными клетями.

Время движения клети по стволу:

где kкл=1,25 – 1,5 – коэффициент неравномерности скорости клетевого подъема;

Vmax≤12 м/c – максимальная скорость движения клети по стволу.

Количество подъёмов, выполняемое за требуемые 30 мин.:

где tп – продолжительность посадки рабочих в клеть, ориентировочно можно принять время посадки в клеть одного рабочего 1,2 - 1,5 с.

Время посадки рабочих в клеть tп = 24*1,2 = 28,8 с.

Время на перестановку клети t = 15 с.

Требуемая суммарная площадь клетей:

_{Два этажа принятой клети имеют площадь 2 x 3,6 x 1,384 = 9,97 м2 и за один цикл подъема каждая клеть поднимает на поверхность 48 человека. За 30 мин. Они поднимут:}

_{M1 = 2 x 24 x 9 = 432 > 318 чел.}

_{Условие выполняется. Необходимо учитывать, что принятые для расчёта 30 мин., требуемые для подъёма всей смены из шахты, являются весьма условной величиной. Она не определяется Правилами безопасности и принята исходя из того, что время нахождения в пути к месту работу и обратно свыше 1 часа должно оплачиваться.}

_{Проверим, какое количество породы можно выдать двухконцевым подъемом на поверхность.}

_{Объем вагонетки 2,2 м3, а с учетом коэффициента заполнения вагонеток 0,9 объем выдаваемой породы составит 2,2х0,9 = 1,98 м3. Вес породы 1,98х1,6 = 3,168 т.}

_{Продолжительность одного подъема:}

_{t1 = 10 – 15 с – время на загрузку (разгрузку) скипа.}

_{Часовая производительность выдачи породы вагонетками:}

_{Требуемая часовая производительность клетевого подъема с учетом того, что выдается 15% породы от количества добытого полезного ископаемого, составит:}

_{Таким образом, клетевым подъемом обеспечивается выдача па поверхность:}

_{от всего объема породы. Оставшаяся часть породы (83,3 – 37,6) = 45,7 т/ч будет выдаваться породным скиповым подъемом. На эту производительность будет рассчитываться объем породного скипа.}

_{Для армирования ствола выбираем схему с односторонним расположением проводников. Лобовую схему не принимаем из-за необходимости разрыва ниток проводников на приемных площадках в околоствольном дворе и копре.}

_{Расстрелы принимаем коробчатой формы поперечного сечения с размерами 300х150х14, так как ствол имеет значительную глубину 1300 м, а шахта довольно большую производительную мощность. Проводники – рельсовые, из рельсов Р-50, с размерами 152х132х75.}

_{Зазоры между наиболее выступающими частями подъемных сосудов и предполагаемой бетонной крепью принимаем 200 мм и между движущимися сосудами также 200 мм.}