
- •А.В. Корчак, в.А. Пшеничный, а.Н. Левченко инженерные задачи
- •Содержание
- •Часть 1. Инженерные задачи строительства вертикальных стволов.
- •Часть II. Примеры проектирования строительства вертикальных стволов.
- •Предисловие
- •Исходные данные для решения инженерных задач
- •Часть 1. Инженерные задачи строительства вертикальных стволов
- •Определение формы и размеров поперечного сечения ствола
- •Скиповые стволы
- •Клетевые стволы
- •Пример расчета
- •Выбор технологической схемы строительства ствола и варианта его оснащения.1
- •Пример выбора технологической схемы строительства ствола и варианта его оснащения:
- •Расчет устойчивости пород и нагрузок на крепь, выбор типа и расчет крепи
- •Пример расчета
- •Расчет параметров буровзрывных работ
- •Выбор взрывчатого вещества (вв) и средств взрывания (св).
- •Определение диаметра шпура и конструкции заряда.
- •Удельный расход взрывчатого вещества.
- •Определение количества шпуров.
- •Определение глубины шпуров.
- •Определение общего количества вв на цикл q и массы заряда в шпурах qш.
- •Пример расчета
- •Паспорт буровзрывных работ
- •5. Выбор бурового оборудования и определение производительности и времени бурения шпуров
- •Пример расчета
- •Расчет количества воздуха для проветривания ствола и выбор вентиляторной установки٭
- •Основные характеристики центробежных вентиляторов
- •Пример расчета
- •7. Расчет производительности и времени погрузки породы
- •Значение коэффициента для различных погрузочных машин
- •Пример расчета
- •8. Расчет производительности проходческого подъема Выбор подъемной машины и вместимости бадей
- •Характеристика передвижных подъемных машин
- •Пример расчета
- •9. Расчет трудоемкости работ проходческого цикла и разработка графика организации работ٭
- •Пример расчета
- •10. Определение стоимости строительства ствола
- •11.Определение скорости и продолжительности строительства стволов٭
- •Пример расчета
- •Сводные технико-экономические показатели проходки ствола.
- •Часть 2. Примеры проектирования строительства вертикальных стволов
- •12. Основные положения по составлению проекта производства работ
- •Состав и содержание проектов производства работ.
- •Перечень чертежей.
- •1. Общие сведения.
- •2. Краткая характеристика геологических и гидрогеологических условий проходки ствола.
- •3. Основные положения проекта.
- •4. Оснащение ствола.
- •5. Общая организация работ.
- •6. Технология производства работ при прохождении и креплении ствола.
- •6.1. Бурение шпуров:
- •6. 2. Заряжание и взрывание шпуров:
- •6.3. Приведение забоя в безопасное состояние.
- •6.4. Уборка породы .
- •6.5. Возведение бетонной крепи
- •6.6. Временное_крепление.
- •6.7. Возведение железобетонной крепи.
- •6.8. Наращивание технологических трубопроводов:
- •6.8.1 Наращивание и крепление труб сжатого воздуха, водоотлива и подачи воды.
- •6.8.2. Наращивание и крепление труб вентиляции.
- •6.8.3 Наращивание и крепление труб бетона.
- •6.9. Наращивание и крепление кабелей.
- •Вентиляция.
- •Водоотлив.
- •9. Контроль за состоянием рудничной атмосферы.
- •Освещение, сигнализация, связь.
- •11. Выезд из ствола спасательной лестницей.
- •12. Контроль качества работ.
- •12.1 Контроль качества приготавливаемого бетона при проходке в обычных условиях.
- •Ситуационный план на период проходки ствола
- •Технологический разрез по стволу
- •Спецификация оборудования в стволе и поперечное сечение
- •14. Пример проекта производства работ на строительство монтажного ствола в городских условиях
- •Указания по производству работ и технике безопасности
- •Монтаж металлических поясов круглых и прямоугольных стволов.
- •Демонтаж инвентарных креплений круглых и прямоугольных стволов.
- •4. Специальные указания к сварным соединениям.
- •5. Мероприятия по технике безопасности при работе с кранами спк- 1000(2000).
- •Экспликация
- •Список литературы
Пример расчета
Исходя
из диаметра ствола в свету 8 м, глубины
шпуров
и крепости пересекаемых пород
по таблице 5.1 можно выбрать несколько
бурильных установок для бурения шпуров.
Выбираем БУКС–1М. Для погрузки породы
предполагается использование погрузочной
машины 2КС–1МА (см. раздел 7). Поэтому
принимаем две установки БУКС–1М.
Производительность бурения шпуров по формуле 5.3:
Время на бурение шпуров составит (формула 5.4):
347.2 – объем шпурометров на цикл из паспорта БВР.
Если выбрать для бурения шпуров ручные перфораторы ПР–ЗОК, то в этом случае производительность составит:
То
есть производительность бурения будет
меньше на 32%, но производительность
труда одного бурильщика (6 человек в
первом случае и 12 человек во втором)
составит в первом случае 9,95
,
а при бурении ручными перфораторами –
3,77
,
и будет разниться уже в 2,64 раза. Из этого
следует, что в любых возможных для этого
горно-геологических условиях для бурения
шпуров необходимо применять механизированные
бурильные установки. Исключение –
скоростные проходки, когда главенствующим
фактором является не производительность
труда, а скорость проходки ствола.
Время заряжания одного шпура:
.
Количество проходчиков занятых на заряжании составит:
.
По ЕПБ при взрывных работах при количестве шпуров свыше 60 количество заряжающих должно быть 6 человек + мастер-взрывник.
Общее время заряжания и взрывания:
Расчет количества воздуха для проветривания ствола и выбор вентиляторной установки٭
Проветривание стволов при их строительстве осуществляется для удаления вредных газов, образующихся после взрыва ВВ и выделяющихся при вскрытии угольных пластов, а так же обеспечения отвечающих ПБ санитарно-гигиенических условий труда. При проходке стволов проветривание, как правило, осуществляется по нагнетательной схеме, при которой свежий воздух вентилятором по жестким трубам нагнетается в забой ствола и вместе с углекислым газом и продуктами взрыва по стволу поднимается на земную поверхность.
При расчете определяются количество воздуха, необходимое для проветривания забоя ствола на конечной глубине, дебита и депрессии вентилятора и выборе вентилятора по этим характеристикам, а так же диаметра металлического трубопровода.
Металлические трубы изготавливаются со сварным швом и фланцами для соединения. Рекомендуемый диаметр труб выбирается в зависимости от глубины и диаметра ствола в свету (рис. 6.1.) или по табл. 6.1.
Таблица 6.1. Рекомендуемые диаметры труб, м
Диаметр ствола в свету, м |
Глубина ствола, м |
|
|||
До 200 |
200-600 |
600-800 |
800-1000 |
1000 -1200 |
|
4,5 - 5,5 |
0,4 - 0,5 |
0,6 - 0,7 |
0,7 - 0,8 |
- |
- |
6,0 - 8,0 |
0,6 - 0,7 |
0,7 - 0,8 |
0,8 - 0,9 |
0,9 - 1,0 |
1,0-1,2 |
dст
= 4м 5м
6м 7м 8м 9м
dст
= 4м 5м
6м 7м 8м 9м
Характеристика металлических трубопроводов приведена в табл. 6.2.
Таблица 6.2.Характеристика металлических трубопроводов
Диаметр
труб,
|
Длина
звена,
|
Толщина
стенки,
|
Масса
1м звена,
|
Коэффициент аэродинамического сопротивления,
|
Удельное
аэродинамическое сопротивление,
|
500 |
3 |
2 |
31,2 |
0,00035 |
0,073 |
600 |
3 |
2 |
38,2 |
0,00032 |
0,026 |
700 |
3 |
2,5 |
51,9 |
0,0003 |
0,016 |
800 |
3 |
2,5 |
58,8 |
0,00025 |
0,0049 |
900 |
4 |
2,5 |
65 |
0,00024 |
0,0024 |
1000 |
4 |
3 |
73 |
0,00023 |
0,0016 |
1100 |
4 |
3 |
- |
0,00022 |
0,0008 |
1200 |
4 |
3,5 |
- |
0,00021 |
- |
Для проветривания стволов во время их проходки применяются осевые и центробежные вентиляторы, приведенные в таблице 6.3.
Таблица 6.3. Основные характеристики осевых вентиляторов
Параметры |
Вентиляторы осевые с электроприводом |
||||
ВМ-4м |
ВМ-5м |
ВМ-6м |
ВМ-8м |
ВМ-12м |
|
Производительность (подача), м3/мин |
120 |
190 |
340 |
600 |
1200 |
Статический напор, Па |
1300 |
2100 |
2600 |
3200 |
3000 |
КПД вентилятора |
0,72 |
0,75 |
0,76 |
0,8 |
0,82 |
Мощность двигателя, кВт |
– |
5–13 |
10–24 |
15–52 |
4–110 |
Основные размеры, мм: |
|
|
|
|
|
длина |
740 |
935 |
1050 |
1460 |
1900 |
ширина |
350 |
650 |
730 |
880 |
1350 |
высота |
560 |
670 |
750 |
1000 |
1500 |
Масса, кг |
105 |
250 |
350 |
650 |
2000 |