Определение расхода ВВ на цикл и величины зарядов шпуров

Количество ВВ (расход ВВ) на заходку (на цикл) определяют по формуле

кг, (35)

где: q - удельный расход ВВ, кг/м³;

S_пр - площадь забоя выработки, м²;

l _шп - глубина комплекта шпуров, м;

h - КИШ.

Средняя величина заряда на один шпур

, кг, (36)

Заряды врубовых шпуров увеличивают на 10-20%

кг, (37)

Определяем потребное число патронов ВВ на каждый шпур

шт, (38)

, шт, (39)

где q_п - масса патрона ВВ, кг.

Принимаем целое число патронов и определяем фактический расход ВВ на заходку

кг, (40)

Если выработка проводится по неоднородным породам, то

(41)

Длина забойки шпуров определяется из выражения

м, (42)

м, (43)

м, (44)

где l _п - длина патрона, м;

l _вр, l _отб, l _ок - соответственно длина врубовых шпуров, отбойных и оконтуривающих шпуров, м.

Длина забойки должна соответствовать требованиям ЕПБ при взрывных работах § 243 и должна быть не менее половины длины шпура при глубине от 0,6 до 1,0 м, при глубине более 1,0 м - не менее 0,5 м.

При и проведении горизонтальных и наклонных горных выработок схема соединения электродетонаторов принимается последовательная. Сопротивление ЭВС определяется по формуле

Ом, (45)

где Rм - сопротивление магистральных и соединительных проводов, Ом;

r - сопротивление ЭД (2-4,2 ом);

N - число одновременно взрываемых ЭД;

Ом, (46)

r - удельное сопротивление материала провода (для меди 0,0175);

l - длина провода, м;

S - сечение провода (магистрального не менее 0,75 мм²).

Проверка проводится на основании величины тока, поступающего в каждый ЭД

не < 1А (47)

Е – напряжение источника тока (660В) – для взрывных приборов, допущенных в шахтах, опасных по газу и пыли.

Показатели паспорта БВР сводятся в таблицу 5

Таблица 5- Показатели паспорта БВР

Показатели по шпурам сводятся в таблицу 6

Таблица 6 - Показатели по шпурам

Конструкция зарядов принимается колонковая и приводится на рисунке.

6 Проветривание подготовительной выработки с помощью ВМП

В этом разделе необходимо обосновать способ проветривания проводимой

выработки, указать достоинства способа, составить схему проветривания.

Выбрать тип вентилятора, тип вентиляционных труб. Указать требования ПБ при проветривании вентиляторами местного проветривания.

Количество воздуха, необходимое для проветривания подготовительной

выработки, определяется по факторам:

1. По числу людей

2. По выделению метана (углекислого газа)

3. По газам, образующимся при взрывных работах

4. По пылевому фактору

5. Проверяется по допустимой скорости движения воздуха

Расчет количества воздуха при проветривании выработки буровзрывным способом

· По числу людей:

м³/мин, (48)

где: Q_з.п. - количество воздуха, необходимое для проветривания

призабойного пространства, м³/мин;

q = 6 м³/мин; -норма подачи воздуха на одного человека, согласно ПБ;

n = наибольшее число людей, одновременно работающих в подготовительном забое, чел.

· По газам, образующимся при взрывных работах

м³/мин, (49)

где: V - количество газов, образующихся после взрыва ВВ, л.;

S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

l - длина тупиковой части выработки, м;

K_обв. - коэффициент обводненности выработки (таблица 7);

r²_уm - коэффициент утечек воздуха в трубопроводе (таблица 12);

t - время проветривания призабойного пространства после взрыва ВВ, согласно ПБ, мин.

л, (50)

где: 100л/кг - газовость ВВ, по углю;

40 л/кг - газовость ВВ, по породе;

В_у - количество ВВ взрываемых по углю, кг;

В_п - количество ВВ взрываемых по породе, кг;

· По выделению метана (углекислого газа)

м³/мин, (51)

м³/мин, (52)

где: S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

l_тр - расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя, согласно ПБ на газовых шахтах до 5 м;

J_max - максимальное метановыделение в призабойном пространстве после взрыва, м³/мин;

К_т.д. - коэффициент турбулентной диффузии, при S > 10 м² К_тд = 0,8 при S > 10 м² К_тд = 1,0;

С - концентрация газа метана на исходящей струе выработки, %, согласно ПБ;

С_о - концентрация газа метана во входящей струе, %;

l _ц - подвигание забоя за цикл, м;

Х - природная метаноносность пласта, м³/т;

Х_о - остаточная метаноносность угля, м³/т.

м³/т, (53)

где: Х^or - определяется по таблице, зависит от выхода летучих веществ в пластах (табл. 10);

W - природная влажность угля, %;

А - природная зольность угля, %.

· По min (минимально допустимой) скорости движения воздуха

м³/мин, (54)

где: S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

V_min - минимальная скорость движения воздуха в выработке согласно ПБ, м/с.

Из полученных значений Q_з.п. принимаем наибольшее значение количества воздуха для проветривания выработки как на БВР так и на комбайн.

Количество воздуха для всей выработки

м³/мин, (55)

Расчет количества воздуха при проведении выработки комбайновым способом.

Расчет производится по тем же факторам, что при проведении выработки на БВР:

1. По числу людей

2. По выделению метана (углекислого газа)

3. По допустимой скорости движения воздуха

4. По пылевому фактору

· по людям (по формуле 40)

м³/мин,

· по выделению метана

м³/мин, (56)

м³/мин, (57)

где: Q_з.п. - количество воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство тупиковой выработки, м³/мин.;

J_з.п. - метановыделение в призабойном пространстве, м³/мин.;

С - допустимая концентрация метана в исходящей вентиляционной струе воздуха, %;

С_о - концентрация метана в поступающей вентиляционной струе, %;

Jсm - метановыделение из стен выработки, м³/мин.

м³/мин, (58)

где: М_п - полная мощность угольного пласта, м;

b - коэффициент учитывающий условия фильтрации метана (таблица 9);

V - проектная скорость проходки, м/сут;

а - коэффициент для Кузбасса в зависимости от выхода летучих (таблица 10);

К_m - коэффициент учитывающий изменения метановыделения во времени, зависит от времени Т, прошедшего от начала проведения выработки.

При Т > 180 сут. К m = 13,4

В остальных (59)

сут, (60)

Х - природная метанообильность пласта, м³/т;

Х_о - остаточная метанообильность, м³/т. (табл.8)

По остальным факторам расчёт ведётся как при проведении выработки на БВР

Определяем производительность ВМП

м³/мин, (61)

где: r_уm. - коэффициент утечек воздуха в трубопроводе.

Определяем напор, который должен создавать ВМП

Па, (62)

где: R - аэродинамическое сопротивление трубопровода, ;

Q_в - производительность ВМП, м³/мин.

(63)

где: r - удельное аэродинамическое сопротивление гибкого вентиляционного трубопровода

Для труб типа IА, IБ при длине звена 20 м:

d_тр = 0,5 м r = 0,077, m

d_тр = 0,6 м r = 0,071, m

d_тр = 0,8 м r = 0,0161, m

d_тр = 1,0 м r = 0,0053, m

П₁ и П₂ – число поворотов на 90° и 45° соответственно

l_тр – длина вент. трубопровода, м

d_тр. – диаметр вент. трубопровода, м

Выбор вентилятора местного проветривания

Зная Q_в и h_в производим подбор ВМП (табл.13)

Q_в – производительность ВМП, м³/мин

h_в - напор, создаваемый ВМП, Па

Количество воздуха, которое должно подходить к ВМП:

м³/мин, (64)

Таблица 7 - Значение коэффициента обводненности К обв

Таблица 8 - Остаточная метаноносность углей

Коэффициент фильтрации метана для тонких и средних пластов, принимается 1.0; для мощных пластов определяется по таблице

Таблица 9 - Коэффициент фильтрации метана для мощных пластов

	1,0 и бол.	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1
b	1,0	0,95	0,91	0,85	0,76	0,65	0,54	0,43	0,34	0,26

Где: S – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

m – мощность пласта, м

Таблица 10 - Значение коэффициента а, в зависимости от выхода летучих веществ

Таблица 11 - Значение коэффициента аэродинамического сопротивления

Таблица 12 - Определение коэффициента утечек

Таблица 13 - Технические характеристики вентиляторов местного проветривания

7 Организация работ в подготовительном забое

Режим работы суточный, недельный, месячный. Рабочие процессы, входящие в проходческий цикл.

Определение объемов работ по процессам:

· Бурение шпуров:

, (65)

где: N_отб, N_ок - число врубовых, отбойных, оконтуривающих шпуров шт;

l_вр, l_отб, l_ок - длина шпуров врубовых, отбойных, оконтуривающих м

· Погрузка (раздельная угля и породы при проходке выработки по неоднородным породам):

м², (66)

где: S_вч - сечение забоя вчерне, м²;

l_зах - длина заходки, м

· Крепление:

рам, (67)

где: l_р - шаг установки рам, м;

· Наращивание труб, рельсовых путей, устройство водоотливной канавки:

м, (68)

Расчет комплексной нормы выработки и расценки сводится в таблицу 14

Таблица 14 - Расчет трудоемкости работ при проходке выработки БВ способом

По суммарной трудоемкости принимает состав звена n_яв и число циклов в смену.

Определяем коэффициент выполнения нормы выработки

(69)

где: å Т_тр - суммарная трудоемкость, чел-см.

Определяем комплексную расценку за 1 метр выработки

р/м, (70)

где: å3 - суммарные затраты на цикл, р.

Комплексная норма выработки

м/чел-см, (71)

Для расчета графика организации работ в подготовительном забое необходимо определить продолжительность операций проходческого цикла по формуле

мин, (72)

где: Т_см - время смены, мин;

t_трr - трудоемкость процесса, чел/см;

n_чел - число человек, участвующих в выполнении операции, чел;

К_н - коэффициент выполнения нормы выработки;

К - коэффициент, учитывающий время на взрывные работы.

(73)

где: Т_ц - время цикла, мин;

N - число шпуров

t_зар - время заряжания одного шпура, мин;

n_зар - число рабочих, занятых на заряжании, чел;

t_пр - время проветривания и осмотра забоя после взрывания, мин.

При построении графика организация работ (таблица 15) необходимо на основе детального изучения принятой технологии работ и опыта передовых проходческих бригад продумать порядок выполнения процессов, наметить возможность их совмещения во времени с учетом одновременной занятости всего звена.

Таблица 15 График организации работ

Для установления последовательности выполнения процессов, определения их длительности и числа исполнителей, необходимо одновременно с расчетами строить черновой график организации работ. При его построении выявится необходимость совмещения процессов, переброски рабочих на другие процессы, высвобождения рабочих.

После расчета графика организации работ необходимо описать организацию и технологию работ в подготовительном забое.

8 Вспомогательные процессы в подготовительном забое

В разделе необходимо привести описание технологии выполнения всех вспомогательных операций: наращивания транспортных коммуникаций, трубопроводов, водоотводных канавок и др.

9 Меры безопасности в подготовительном забое

В разделе необходимо перечислить требования ПБ при выполнении отдельных процессов цикла проходческих работ, контроль состава рудничной атмосферы в подготовительном забое, меры борьбы с пылью и противопожарной защиты.

10 ТЭП по подготовительному забою

Рассчитать подвигание забоя:

·за смену

м, (74)

где: n_ц - число циклов в смену;

·за сутки

м, (75)

где: n_см - число смен по проходке;

·за месяц

м, (76)

где: N - число рабочих дней в месяц;

·явочный состав бригады

чел, (77)

где: n_яв - число сдельщиков в смену, чел;

n_повр - число повременщиков в смену, чел;

·списочный состав бригады

чел., (78)

где: К_ск - коэффициент списочного состава;

К_ск=1,5¸1,6

· производительность труда на выход

м/выход, (79)

· месячная производительность труда

м/чел, (80)

11 Содержание и ремонт подготовительной выработки

Необходимо привести мероприятия по поддержанию и ремонту горной

выработки (согласно ПБ §§181-190), меры контроля её состояния.