II Вариант вскрытия месторождения: вскрытие этажными штольнями

6. Выбор сечений вскрывающих выработок и подсчет запасов

1. Рассчитаем балансовые запасы для данного крутопадающего месторождения:

(млн. т)

2. Так как рудное тело с углом падения более 30 градусов, то годовая производительность рудника определяется по следующей формуле:

(м²)

(тыс. т)

3. Срок существования рудника:

(лет)

4. Определим величину полезного груза в подземном самосвале, при котором обеспечивается выполнение заданной производительности рудника:

,

(т/час)

(т/год)

На основании выбранных средств транспортировки и руды выбираем типовое сечение горизонтальной выработки для подземного самосвала МоАЗ – 6401:

2. Определим параметры сечения горизонтальной выработки:

• h₁ = 2250 мм – высота транспортного оборудования;

• h₃ = 200 мм – высота балластового слоя;

• h₄ = h – h₆ = 4300 мм – высота стенки выработки от балластового слоя;

• В = А+m+n = мм – ширина выработки в свету; где А = 2850 мм – ширина подземного самосвала.

• мм – высота свода крепи;

• h₅ = h + h₀ = 2600 + 1137,5 = 3737,5 мм – высота выработки от выработки до верхней точки свода;

• мм – проектная ширина выработки в проходке, где t = 25 мм – расчетная величина стенок крепи;

• мм – проектная высота выработки в проходке;

• мм – радиус осевой дуги свода;

• мм – радиус боковой дуги свода;

• м² – площадь поперечного сечения выработки в свету;

• м² – площадь поперечного сечения выработки в проходке;

7. Проверка размеров сечений вскрывающих выработок по условию допустимой максимальной скорости воздуха

В соответствии с §101 ЕПБ (б) в подземных рудниках скорость движения струи воздуха не должна превышать следующих норм:

а) в очистных и подготовительных выработках 4 м/с;

б) в квершлагах, вентиляционных и главных откаточных штреках, капитальных бремсбергах и уклонах 8 м/с;

в) в остальных выработках 6 м/с;

г) в воздушных мостах (кроссингах) и главных вентиляционных штреках 10 м/с;

д) в стволах, по которым производятся спуск и подъём людей и грузов 8 м/с;

е) в стволах, служащих только для подъёма и спуска грузов 12 м/с;

ж) в стволах, оборудованных подъёмными установками, предназначенными для подъёма людей в аварийных случаях и осмотра стволов, а также в вентиляционных каналах 15 м/с;

з) в вентиляционных скважинах и восстающих, не имеющих лестничных отделений, скорость воздушной струи не ограничивается.

Для определения скорости движения воздуха по выработке необходимо знать количество воздуха, проходимое через данную выработку, и размеры сечения, через которое это количество воздуха проходит (вентиляционное сечение выработки).

1. Определим общее количество воздуха, необходимое для проветривания рудника. Оно должно быть не меньше величины, рассчитанной по каждому из следующих факторов:

• По максимальному числу людей, одновременно находящихся в руднике:

(м³/мин),

где 6 - норма расхода воздуха на одного человека, м³ /мин;

п_л - максимальное число людей, одновременно находящихся в руднике,

К₃ =1,4 - коэффициент запаса,

чел.,

К_н = 1,1 - коэффициент неравномерности выхода трудящихся в смену;

= 305 - число рабочих дней в году;

= 3 – число рабочих смен в сутки;

= 5 т/см – производительность подземного рабочего;

Таким образом (м³ /мин)

• По расходу ВВ:

(м³ /мин)

где = 0,04 м³/кг - газовость ВВ в пересчёте на условную окись углерода;

= 30 мин - продолжительность проветривания после взрыва;

= 0,008 - максимально допустимая концентрация газа в общей исходящей струе по окиси углерода;

(кг) - масса одновременно взрываемого ВВ, причем т/см – сменная производительность рудника;

= 3 – число добычных смен в сутки;

= 1,0 кг/ м³ – удельный расход ВВ на отбойку.

м³/см – среднее количество рудной массы отбиваемое при проходке выработок

• По пылевыделению:

(м³ /мин),

где А = 0,767 млн. тонн/год – производственная мощность рудника.

2. Определим скорость движения воздуха по выработкам, принимая наибольшее из рассчитанных значение расхода его: Q_В = 400 м³/мин. Количество воздуха, проходящее через конкретную выработку определяется на основании схемы проветривания рудника, в которой учитывается, что в одновременной работе обычно находятся несколько этажей, а потому на каждый этаж подаётся своя часть общего расхода воздуха. Кроме того, при подаче воздуха через центральный ствол струя воздуха на каждом горизонте ещё делится на две части для проветривания левого и правого крыла этажа.

Общая формула:

(м/с),

где - количество воздуха, проходящее через выработку, м³ /сек;

- вентиляционное сечение выработки, м²

• Скорость движения воздуха по горизонтальной выработке:

(м/с).

Рассчитанная скорость меньше предельно допустимой по ПБ – 8 м/с.

3. Берем подземный самосвал МоАЗ – 6401 и указываем его основные технические характеристики:

Вместимость кузова…………………………………………………………………11 м³

Грузоподъемность……………………………………………………………………20 т

Мощность двигателя……………………………………………………………..147 кВт

Максимальная скорость движения………………………………………………40 км/ч

Масса………………………………………………………………………………...17,8 т

4. По разбавлению до санитарных норм выхлопных газов выделяемых автосамосвалами:

(м³/мин).

6,8 – нормативное количество воздуха на 1 кВ мощности двигателя (м³/мин).

1 кВ = 1,33 л.с. (лошадиных сил).

W_М – мощность двигателя в кВт.

N_М – число машин (в штуках).

При выборе способа вскрытия, предусматривающего выдачу руды и породы автосамосвалами, их количество N_М (штук) рассчитывается по формуле:

(штук).

Получилось 2 подземных самосвала, один в работе, а один в резерве. Стоимостью 46 тысяч рублей каждый.

(т/см).

Р_М – сменная производительность самосвалов в смену.

V_К – вместимость кузова (м³).

К_Н – коэффициент наполнения кузова (0,95 – 1,2).

К_Г - коэффициент использования грузоподъемности машины (0,8 – 0,95).

К_Р - коэффициент разрыхления (1,5).

Т_СМ – продолжительность смены (в минутах) = 360 минут.

Т_ИЗ – время на подготовительные заключительные операции (40 – 50 минут).

t_Р – продолжительность рейса (минут).

(минут).

_{tН – продолжительность загрузки автосамосвала (минут)}

Р_П – техническая производительность погрузочной машины или установки (3 – 4,5 м³/мин).

t_РАЗГР – продолжительность разгрузки (1,5 минуты).

t_ОЖ – время ожидания при разгрузке и загрузке (2 – 4 минуты).

К_Д – коэффициент неравномерности движения К_Д = 1,1.

t_Г и t_П – время движения груженной и порожной машины (в минутах).

l_ТР – длина трассы

V_СР – средняя скорость движения автосамосвала, км/ч

(м/с),

где - количество воздуха, проходящее через выработку, м³ /сек;

- вентиляционное сечение выработки, м²