Пример расчета

Ствол проходится по совмещенной технологической схеме и оборудован двухконцевым подъемом.

По зависимости 8.3 определяем продолжительность цикла подъема

Число подъемов в час равно

По формуле 8.6 определяем емкость бадей

Принимаем по таблице 8.3 бадью типа БПС-5.

Производительность подъема составит

По формулам 8.7 и 8.8 определяем концевую нагрузку на канат

По зависимости 8.9 определяем расчетный вес 1 м каната

По табл. 8.5 выбираем канат диаметром 43 мм, вес 1 м – 10,14 кг, суммарное разрывное усилие всех проволок в канате 186000 кг.

Действительный запас прочности принятого каната

Требование правил безопасности соблюдается.

Статическое окружное усилие

Диаметр барабана подъемной машины

Требуемая ширина барабана подъемной машины

По таблице 8.2 выбираем стационарную подъемную машину ЦР-4х3/0,7 с допустимой скоростью подъема 12 м/сек и статическим натяжением каната 250 кН.

По таблице 8.1 выбираем в зависимости от глубины и диаметра ствола проходческий копер IV типа (укосный).

Производительность транспортирования породы на поверхности определяем по зависимостям 8.16–8.17, принимая расстояние до ствола L=3 км.

Необходимое количество автомашин

9. Расчет трудоемкости работ проходческого цикла и разработка графика организации работ٭

Организация работ в забое ствола является одним из основных факторов, влияющих на скорость проходки, производительность труда проходчиков и стоимость строительства.

Цикличная организация работ при строительстве стволов имеет очень важное значение, так как в забое ствола в стесненных условиях находится значительное число проходчиков, различные машины и механизмы.

При проходке ствола по совмещенной технологической схеме проходческий цикл состоит из следующих основных операций (в скобках указано ориентировочное время выполнения каждой операции):

• подготовка и спуск бурильной установки ( часа);

• бурение шпуров ( - определяется расчетом – см. раздел 5);

• выдача бурильной установки на поверхность ( часа);

• заряжание шпуров ( – определяется расчетом – см. раздел 5);

• подъем оборудования перед взрывом ( часа);

• взрывание и проветривание ( часа);

• приведение забоя в безопасное состояние, включая спуск полка и оборудования ( часа);

• подготовка оборудования к погрузке породы ( часа);

• погрузка породы первой фазы ( - определяется расчетом – см. раздел 7);

• разравнивание породы для установки опалубки ( часа);

• отрыв, спуск и центрирование опалубки ( часа);

• укладка бетона – крепление ( – определяется расчетом – см. ниже);

• погрузка породы второй фазы ( – определяется расчетом – см. раздел 7);

• наращивание ставов труб – вентиляции, бетонопроводов, сжатого воздуха ( – определяется исходя из трудоемкости работ и включается либо в состав работ проходческого цикла, либо после проходки ствола на 8 ÷ 12 м выделяются специальные смены для выполнения этих работ).

Время на крепление ствола монолитным бетоном определяется по следующей зависимости:

, (9.1)

где - высота опалубки, м;

- производительность спуска бетона по трубам, ( ) при одном бетонопроводе и м³/час при двух бетонопроводах. Для стволов диаметром 5,5м и менее принимается один став труб для бетонирования, а для 6,0м и более – 2 става.

Время на бурение шпуров, погрузку породы и возведение постоянной крепи можно определять исходя из трудоемкости каждой из операций, количества проходчиков ее выполняющих и состава работ, определяемых согласно ЕНиРа [3].

Обычно для проходки вертикальных стволов формируется комплексная бригада проходчиков, состоящая из четырех сменных звеньев (по количеству 4-х 6-ти часовых смен в сутки). Возглавляет такую бригаду – бригадир, а звенья – звеньевые бригадиры. В состав бригады входят в основном проходчики высокой квалификации (V и VI разрядов по тарифной сетке), способные выполнять весь комплекс горнопроходческих работ.

Количество проходчиков в сменном звене на первом этапе ориентировочно можно принимать исходя из площади поперечного сечения ствола, принятых технологической схемы строительства и комплекса проходческого оборудования:

при совмещенной технологической схеме и диаметре ствола в свету до 7 метров – из расчета 6 – 7 м² площади поперечного сечения ствола в свету на одного проходчика; при диаметре ствола в свету свыше 7 метров – 7 – 9 м² на одного проходчика;

при параллельно-щитовой технологической схеме – из расчета 3 – 5 м² площади поперечного сечения ствола в свету на одного проходчика.

Расчет графика цикличности (организации работ) производится в следующей последовательности.

Первоначально по [3] определяется трудоемкость отдельных процессов, входящих в проходческий цикл и суммарная трудоемкость работ проходческого цикла. При определении трудоемкости работ необходимо обратить внимание на единицы измерения, в которых даются нормы времени, на состав проходческих работ по данной операции и количество проходчиков, рекомендуемых для выполнения этой операции. Особое внимание при расчете трудоемкости надо обратить на поправочные коэффициенты к каждой норме, учитывающие негативные факторы ведения проходческих работ, наличие притока воды и т.д..

Определение трудоемкости работ проходческого цикла рассчитывается в табличной форме (табл. 9.1.)

Некоторые основные нормы времени и поправочные коэффициенты к ним приведены в табл. 9.2 ÷ 9.8.

Таблица 9.1. Трудоемкость операций проходческого цикла

Наименование работ	Формула определения объемов работ	Объем работ на цикл	Норма времени	Поправочные коэф.	Трудоемкость работ, , чел-час
Бурение шпуров
Погрузка породы
Крепление бетоном
Монтаж воздушно-силовых труб
Установка вентиляционных труб
					,чел-час

и - количество воздушно-силовых и вентиляционных трубопроводов в стволе соответственно.

Таблица 9.2. Классификация горных пород

Категория пород по крепости и способ разработки	Горные породы	Средняя масса 1м породы в плотном теле, кг	Коэффициент разрыхления	Коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова	Категория крепости пород по СНиП
1	2	3	4	5	6
Внекатегорная. Разрабатывается взрывным способом.	Кварциты исключительной крепости, джеспилиты, габбродиабаз, габбродиорит, порфириты исключительной крепости	2900	2,2	19-20	XI
	Базальт оливиновый, андезит, роговик, диабаз, диорит высшей крепости; гранит мелкозернистый весьма крепкий	3100-3300	2,2	17-18	X
	Кремень, сливные кварцитовидные песчаники исключительной крепости, окремненные известняки высшей крепости	3000	2,2	15-16	X
I. Разрабатывается взрывным способом.	Среднезернистые граниты, кварцитовидные сливные песчаники, кварциты, диабазы, гнейсы крепкие, порфирит, трахит крепкий, сиенит	2700-3000	2,2	12-14	IX
	Мелкозернистые монолитные окварцованные песчаники, сливные известняки исключительной крепости; мрамор исключительной крепости	2700-2900	2,2	10-11	IX
II. Разрабатывается взрывным способом.	Конгломерат крепкий на известковом цементе, песчаники крепкие на кварцевом цементе, колчеданы, крепкие доломиты и известняки	2700-2900	2	8-9	VIII
	Змеевик, гранит и сиенит крупнозернистые	2600-2800	2	7	-
III. Разрабатывается взрывным способом.	Крепкие аргиллиты и алевролиты, песчано-глинистые сланцы, сидерит, магнезит, змеевик оталькованный, известняк плотный	2800	2	6	VII
	Граниты, гнейсы, сиениты и прочие массивные и изверженные породы, сильно минерализованные или выветрившиеся	2500	2	5	VII
	Известняк мергелистый, песчаник глинистый, сланец слюдистый, доломиты	2200-2300	2	4-5	VII-VI
IV.Разрабатывается взрывным способом и отбойными молотками.	Глинистые и углистые сланцы средней крепости, плотный мергель, слабые песчанистые сланцы, слабые известняки и доломиты	2000	1,8	3	V

Таблица 9.3. Поправочные коэффициенты к нормам времени, учитывающие глубину ведения горных работ

Работа	Глубина ствола, м	Коэффициент к Н.вр.
Погрузка породы в бадьи вручную или пневмопогрузчиками (с разработкой породы в необходимых случаях отбойными молотками или пневмоломами только в забоях стволов)	150 – 300 301 – 500 501 – 700 701 – 1000 1001 – 1300 Св. 1300	1,11 (ТЧ–1) 1,18 (ТЧ–2) 1,25 (ТЧ-3) 1,43 (ТЧ-4) 1,45 (ТЧ-5) 1,5 (ТЧ-6)
Возведение постоянной и временной крепи из штучных элементов, а также при спуске бетонной смеси бадьями, армирование ствола , монтаж труб, кабеля и проходческого оборудования.	150 – 300 301 – 500 501 – 700 701 – 1000 1001 – 1300 Св. 1300	1,05 (ТЧ-7) 1,11 (ТЧ-8) 1,18 (ТЧ-9) 1,25 (ТЧ-10) 1,27 (ТЧ-11) 1,3 (ТЧ-12)

Таблица 9.4. Поправочные коэффициенты, учитывающие приток воды в ствол

Приток воды, м3/час	Коэффициент к Н. вр.
От 6 до 13 От 13 до 20 Св. 20	1,11 (ТЧ-13) 1,25 (ТЧ-14) 1,33 (ТЧ-15)

Таблица 9.5. Е 36-1-2 Бурение шпуров.

Нормы времени на 10 м шпура

Тип бурильной машины	Диаметр патронов ВВ. мм	Категория пород
		внекатегорная	I	II	III	IV	V
БУКС-1м	32-36	1.9	1.2	0.78	0.6	0.51	0.47
	45	2.7	1.6	1	0.83	0.69	0.6
СМБУ-4м	32-36	1.8	1.1	0.65	0.59	0.49	0.44
	45	2.4	1.5	0.88	0.78	0.65	0.57
ПР-24Л	32-36	-	2.6	1.7	1.3	1.1	1
	45	-	3.6	2.4	1.8	1.5	1.3

Таблица 9.6. Е 36-1-6 Погрузка взорванной породы

пневмопогрузчиками. Нормы времени на 1м³ породы

Способ погрузки породы	Категория пород
	Внекатегорная и I	II-III	IV-V
Пневмопогрузчиками КС-1м	0.58	0.47	0.38
Одним, двумя пневмопогрузчиками КС-2у, КС-2у/40, 2КС-2у/40	0.75	0.57	0.47
Одним, двумя, тремя и четырьмя пневмопогрузчиками КС-3	1.2	0.88	0.73

Таблица 9.7. Е 36-1-13 Крепление стволов бетоном в передвижной опалубке. Нормы времени на 1м³ бетона

Рабочая высота опалубки, м	Толщина крепи, мм	Н. вр.
2	400-500	1,1
3	400-500	0,82
4	400-500	0,70
4	300	0,99
5	400-500	0,62

Примечания:

• При спуске бетонной смеси бадьями Н. вр умножать на 2 (ПР-1).

• При спуске бетонной смеси по двум бетоноводам Н. вр. умножать на 0,6 (ПР-2).

Таблица 9.8. Е 36-1-24 Монтаж и демонтаж в стволах

водоотливных, воздушно-силовых и вентиляционных труб.

Нормы времени на 1м труб

Работа	Трубы воздушно-силовые и водоотливные диаметром, мм				Вентиляционные трубы диаметром 500-700 мм
	75-124	125-174	175-200	201-250	Крепление
					временное	постоянное
Установка труб	0,44	0,5	0,67	0,85	0,47	0,67

Примечание: при снятии труб Н. вр. умножать на 0,69 (ПР-1).

Следующим этапом является определение числа проходчиков в комплексной бригаде на один цикл:

, (9.2)

где: = 6 час. – продолжительность смены, =1,15÷1,25 - коэффициент перевыполнения нормы выработки.

Необходимо иметь в виду, что окончательно количество проходчиков, выполняющих проходческий цикл, определяется по графику организации работ.х работ.стоящая из четырех сменных звеньев (по к

Производительность труда проходчиков составит

, м³/чел.см. (9.3)

Далее составляется график организации работы одного цикла (см. пример расчета) с расстановкой рабочих по отдельным видам работ. При составлении графика организации работ необходимо руководствоваться следующими основными положениями:

• суммарное количество рабочих, занятых на выполнении отдельных работ в любой момент смены должно быть одинаковым;

• заряжание и взрывание шпуров должны быть выполнены в одной смене;

• при подъеме и спуске подвесного полка, а также во время заряжания и взрывания шпуров, проветривания забоя после взрыва и приведения его в безопасное состояние никакие другие работы в забое ствола не производятся;

• частично могут совмещаться во времени работы по погрузке породы и креплению ствола монолитным бетоном в передвижной опалубке, если по расчету время на возведение постоянной крепи больше 2.5 часов. В этом случае время несовмещенного крепления можно принимать равным 2.5 часа (включая время на отрыв, спуск и центрирование опалубки t_оп), а время совмещенного крепления определяется из расчета работы на совмещенной операции 2-3-х проходчиков при одном бетонопроводе.

По графику организации работ определяется продолжительность проходческого цикла .