Пример расчета

Годовая производственная мощность шахты составляет А_Г = 9 млн. тонн и газовыделение q_CH4 = 4,5 м³/т. Поэтому в данном случае целесообразно в начале проверить необходимое сечение ствола в свету по максимально допустимой скорости движения воздушной струи (1.7)

S_св. м².

Отсюда следует, что диаметр ствола в свету d_св. = 7,89 м. Принимаем ближайшее большее значение d_св. = 8,0 м.

Число рабочих, занятых на подземных работах в шахте определяем по формуле (1.3)

чел.

Так как в шахте для откатки приняты большегрузные вагонетки ВД-5,5, то клетевой подъем должен быть оборудован клетями 2НОВ-520-120, размеры которых приведены в табл. 1.2. Принимаем двухконцевой подъем с двумя выбранными клетями.

Время движения клети по стволу

Т_кл. сек.

Время посадки рабочих в клеть t_п сек.

Время на перестановку клети t = 15 сек.

Количество подъемов, выполняемое за требуемые 30 мин.

n_под. подъемов.

Требуемая суммарная площадь клетей

S_кл. м².

Два этажа принятой клети имеют площадь 2х5,2х1,5 = 15,6 м² и за один цикл подъема каждая клеть поднимает на поверхность 76 человек. За 30 мин. Они поднимут

M₁ человек.

Таким образом, необходим еще один подъем для (1000-760) = 240 человек. Необходимая по расчету оставшаяся площадь клети (18,2-15,6) = 2,6 м².

Так как в шахте для доставки материалов и дополнительной выдачи породы принята вагонетка ВГ-2,5, то принимаем первоначально клеть 1НОВ-360-6 площадью 5,0 м² и вместимостью 25 человек, клеть с противовесом, подъем одноконцевой.

Время движения клети по стволу для подъема людей увеличится вдвое (подъем людей на поверхность и опускание клети с поверхности обратно на приемную площадку околоствольного двора)

Т_кл. сек.

Также вдвое увеличится время t_п, так как необходимо учитывать не только время посадки, но и высадки людей. Отсюда

n_под. подъемов.

За шесть подъемов на поверхность поднимается 6х25 = 150 человек. Всего не успеют подняться (240-150) = 90 человек. В принципе эта величина находится в рамках погрешности расчетов (округление количества подъемов в меньшую сторону), но учитывая, что необходимо иметь резерв времени, то принимаем эту же клеть, но двухэтажную.

Количество подъемов составит

n_под. подъемов.

(2х15 сек – время на перестановку клети в околоствольном дворе и на поверхности).

За пять подъемов на поверхность поднимается 5х50 = 250 человек. А суммарное количество человек, которое можно поднять на поверхность двумя подъемами составит

М_ф > 1000 человек.

Условие выполняется. Необходимо учитывать, что принятые для расчета 30 мин., требуемые для подъема всей смены из шахты, являются весьма условной величиной. Она не определяется правилами безопасности и принята исходя из того, что при нахождении в пути к месту работы и обратно свыше 1 часа дополнительное время рабочим должно оплачиваться.

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

Суммарный объем вагонеток 2х5,5 = 11,0 м³, а с учетом коэффициента заполнения вагонеток 0,9 объем выдаваемой породы составит 11х0,9 = 11 м³. Вес породы 10х1,6 = 16 т. Продолжительность одного подъема

Т сек.

Часовая производительность выдачи породы вагонетками составит

А_ч.ф. т/час.

Требуемая часовая производительность клетевого подъема, с учетом того, что выдается 15% породы от количества добытого полезного ископаемого, по формуле 1.1 составит

А_ч. т/час.

Таким образом, клетевым подъемом обеспечивается выдача на поверхность

(А_ч.ф. / А_ч.) от всего объема породы.

Оставшаяся часть породы (375-125,9) = 249,1 т/час будет выдаваться породным скиповым подъемом. На эту производительность будет рассчитываться объем породного скипа.

Для армирования ствола выбираем схему (б) на рис. 1.1 с односторонним расположением проводников. Лобовую схему не применяем 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 950 м, а шахта большую производственную мощность (табл. 1.3). Проводники – рельсовые, из рельсов Р-50 (табл.1.4).

Зазоры между наиболее выступающими частями подъемных сосудов и предполагаемой бетонной крепью по табл. 1.5 принимаем 200 мм и между движущимися сосудами также 200 мм.

Определение сечения ствола производим графическим способом. Сначала в масштабе рисуем клети двухконцевого подъема на расстоянии не менее 200 мм друг от друга, затем проводники и расстрелы. С другой стороны одного из расстрелов наносим проводники и клеть 2НОВ-360-6, а с другой стороны второго расстрела – проводники и противовес клети. От внешних углов противовеса откладываем по 200 мм и эту же величину откладываем от центра внешнего края клети 2НОВ-360-6. Таким образом, находим точки А₁, А₂ и А₃, которые будут лежать на внутренней поверхности крепи ствола и ограничивать его сечение в свету. Соединяем эти точки отрезками и с середины отрезков восстанавливаем перпендикуляры, пересечение которых и будет являться центром ствола. Радиус ствола в свету – расстояние от центра ствола до любой из точек Аi. Этим радиусом описываем окружность и получаем графически размеры ствола в свету. Построение сечения ствола приведено на рис. 1.2, а на рис. 1.3 показано сечение ствола на период эксплуатации с учетом определенной в задаче №3 толщины крепи d_кр. = 400 мм.

Рис.1.2. Схема к определению размеров сечения ствола

Рис.1.3. Сечение ствола в период эксплуатации