Параметри типових гірничих виробок скреперування

Параметри виробки	Типовий переріз виробки у світлі (у проходці), м2
4,3 (6,1)	6,7 (8,3)
Ширина, м	2,15 (2,65)	2,80 (3,30)
Висота, м	2,10 (2,60)	2,60 (3,10)
Висота вертикальної стінки, hверт, м	1,60	1,65

6. Кількість шпурів необхідних для оббурювання вибою:

а) при f < 10 розраховуємо за формулою В. І. Богомолова

, шт, (3.5)

де f – міцність руди (породи);

S_пр – площа поперечного перерізу виробки у проходці, м².

б) при f > 10 розраховуємо за формулою М. М. Протод’яконова

, шт, (3.6)

Слід мати на увазі, що обидві формули емпіричні і на практиці їх показники уточнюються перевірочними вибухами (див. [ЕПБ, п. 182.2]).

7. Глибина шпурів при проходженні горизонтальних виробок з використанням найбільш популярних клинових врубів приймається

- для контурних та відбійних: , м; (3.7)

- для врубових: , м, (3.8)

де В_пр – ширина виробки у проходці, м.

Довжина врубових шпурів приймається на 10 – 15% глибшими ніж за контурні та відбійні.

8. Загальна довжина шпурів необхідних для оббурювання вибою визначається за виразом

, шпурометрів, (3.9)

де N – кількість шпурів, шт.;

– середня глибина шпурів, м;

, , – сумарна довжина відповідно врубових шпурів, контурних та відбійних шпурів, м.

9. Визначаємо об’єм відбитої гірничої маси з урахуванням КВШ

, м³ (3.10)

де h_вик = 0,9 – коефіцієнт використання шпуру (КВШ).

10. Питомі витрати шпурів, м/м3 знаходимо за формулою

, м/м³ (3.11)

11. Знаходимо по емпіричній формулі А. І. Стешенка питомі витрати вибухових речовин (ВР), кг/м3

, кг/м³ (3.12)

12. Таким чином, кількість ВР на вибій визначається за формулою

, кг (3.13)

13. Тоді витрати ВР на 1 м виробки складуть:

, кг/м. (3.14)

14. Час на оббурювання вибою визначається за формулою

, год, (3.15)

де n – кількість робочих, які оббурюють одночасно вибій, чол. (приймається 1 – 2, з умови розташування у вибою кількості бурильників);

u_бур – швидкість буріння перфоратора, мм/хв.

15. Скласти паспорт буропідривних робіт, див. рис. 3.2. Шпури розташовуються не менш 0,3 м один від одного, підривання здійснюється починаючи з врубових і закінчуючи нижніми оконтурювальними шпурами. Оконтурювальні шпури розташовуються на відстані 0,1 – 0,15 м від контуру.

Таблиця 3.3

Вихідні данні до лабораторної роботи №3

№№ п/п	Тип скрепера	Висота вертикальної стінки, hверт, м	Коефіцієнт міцності порід, f	Швидкість буріння, uбур, мм/хв	Об’ємна вага розпушеної руди (породи), g, т/м3
	СГ – 0,25	1,35			2,00
	СГ – 0,40	1,40			2,07
	СГ – 0,60	1,45			2,13
	СЯ – 1,00	1,25			2,20
	СЯ – 0,25	1,55			2,27
	СЯ – 0,40	1,60			2,33
	СЯ – 0,60	1,65			2,40
	СЯ – 1,00	1,50			2,47
	СГ – 0,25	1,35			2,53
	СГ – 0,40	1,40			2,00
	СГ – 0,60	1,45			2,07
	СЯ – 1,00	1,50			2,13
	СЯ – 0,25	1,55			2,20
	СЯ – 0,40	1,60			2,27
	СЯ – 0,60	1,65			2,33
	СЯ – 1,00	1,45			2,40
	СЯ – 1,00	1,35			2,47
	СГ – 0,60	1,40			2,53
	СГ – 0,40	1,45			2,00
	СГ – 0,25	1,50			2,07
	СЯ – 1,00	1,45			2,13
	СЯ – 0,60	1,60			2,20
	СЯ – 0,40	1,65			2,27
	СЯ – 0,25	1,70			2,33

Приклад.

Дано: Тип скрепера – гребковий, СГ – 0,6, згідно таблиці 3.1 його ширина b_скр = 1,25 м, та місткість V_скр = 0,6 м³, тип кріплення виробки – аркоподібна податлива, товщина кріплення виробки b_кр = 0,25 м, ширина проходу людей b_пр = 0,6 м, висота вертикальної стінки h_верт = 1,5 м, ширина зазору між кріпленням та скрепером b_з = 0,25 м, руда середньої міцності, f = 8, швидкість буріння для заданої міцності порід складає u_бур = 130 мм/хв.

1. Ширина виробки у світлі визначається за виразом (3.1)

2. Визначаємо площу поперечного перетину виробки склепистої форми у світлі за формулою (3.2)

3. Визначаємо ширину виробки у проходці за виразом (3.3)

м

4. Розрахуємо площу поперечного перерізу виробки у проходці за виразом (3.4)

, м²

По виконаним розрахункам (3.1 – 3.4) ширина виробки у світлі складає В_св = 2,10 м, а площа поперечного перерізу виробки у світлі дорівнює S_св = 4,3 м². По табл. 3.1 приймаємо типовий переріз виробки. Таким чином: ширина виробки у світлі складає В_св = 2,15 м, площа поперечного перерізу виробки у світлі дорівнює S_св = 4,3 м², у проходці: ширина дорівнює В_пр = 2,65 м, а площа поперечного перерізу S_пр 6,1 м².

5. Викреслюємо поперечний переріз виробки згідно рис. 3.1.

6. Кількість шпурів необхідних для обурення вибою визначається за формулою (3.5), з умови коефіцієнту міцності руди f

шт.

7. Глибина шпурів (контурних, врубових та відбійних) визначається за виразами (3.7 – 3.8)

- для контурних і відбійних: м;

- для врубових: м.

8. Загальна довжина шпурів необхідних для оббурювання вибою розраховується за формулою (3.9)

шпурометрів

9. Визначимо об’єм відбитої гірничої маси з урахуванням КВШ за виразом (3.10)

м³.

10. Тоді питомі витрати шпурів, м/м³ знаходимо за формулою (3.11)

м/м³.

11. Знаходимо по емпіричній формулі А. І. Стешенка питомі витрати вибухових речовин (ВР), кг/м³ (4,12)

кг/м^3.

12. Кількість ВР необхідних на вибій визначається за формулою (3.13)

, кг

13. Тоді витрати ВР на 1 м виробки за формулою (2.14) складуть:

, кг/м.

14. Буріння шпурів у вибою здійснюється ручними перфораторами. Швидкість буріння приведена в табл. 3.3. Необхідний час на оббурювання вибою визначимо за формулою (2.15)

, год.

15. Складаємо паспорт буропідривних робіт, див. рис. 3.3. Шпури розташовуються не менш 0,3 м один від одного, підривання здійснюється починаючи з врубових і закінчуючи нижніми оконтурювальними шпурами. Оконтурювальні шпури розташовуються на відстані 0,1 – 0,15 м від контуру.

Паспорт буропідривних робіт, рис. 3.3.

Показники Кількість Перетин виробки в проходці, Sпр, м2 6,1 Міцність порід, f Перфоратор ПР-25, шт Коронки діаметром, мм Кількість шпурів на цикл, шт Кількість шпурометрів, м 22,8 Кількість шп./метрів на 1 м проходки КВШ 0,9 Тип ВР амоніт 6 ЖВ Витрати ВР : на цикл на 1 м проходки   14,6 7,7 Детонатори ЄД - КЗ Просування вибою за цикл, м 1,9 Вихід руди за цикл, м3 10,43

Лабораторна робота № 4

Проходка орта скреперування.

Провітрювання виробки.

Завдання: Для заданих умов табл. 4.4 та виконаної лабораторної роботи 3 визначити:

1. Необхідну кількість повітря для провітрювання виробки.

2. Визначити продуктивність вентиляторної установки.

3. Розрахувати депресію вентилятора.

4. Підібрати вентилятор, який забезпечить провітрювання виробки.

5. Визначити потужність двигуна вентиляторної установки.

6. Розрахувати технічну та експлуатаційну продуктивність скреперної лебідки.

7. Визначити час на прибирання вибою.

8. Викреслити схему розташування скреперної лебідки у вибою.

Дано: Площа поперечного перерізу виробки у світлі Sсв, м, та об’єм скреперу Vскр, м3 – приймається згідно розрахунків лабораторної роботи 3; довжина виробки Lвир, м; кількість ВВ, яке одночасно висаджується Qвв, схема провітрювання виробки.

Методика виконання

1. Визначаємо необхідну кількість повітря для провітрювання виробки:

1.1. По розрідженню продуктів вибуху до безпечної концентрації (0,008 СО), визначається за формулою д. т. н. В. Н. Вороніна:

1.1.1. При нагнітальному провітрюванні:

, м³/хв (4.1)

де t_пр – час провітрювання виробки, хв (приймається 30 хв);

Q_вв – кількість ВВ, яке одночасно висаджується у вибою, кг;

S_св – площа поперечного перерізу виробки у світлі, м²;

L_вир – довжина виробки, яка провітрюється, м, (див. табл. 4.4);

1.1.2. При всмоктувальному провітрюванні:

, м³/хв (4.2)

де l_з – довжина зони відкидання газів, м;

, м

1.1.3. При комбінованому провітрюванні необхідна кількість повітря визначається за формулою:

, м³/хв (4.3)

де l_п – відстань до перемички (між кінцями всмоктувального та нагнітаючого тру­бопроводів), м (приймається від 30 до 50 м).

Згідно ЕПБ, (с. 36, п. 148) віддалення труб від вибою повинно бути не більш ніж 10 м.

1.2. По найбільшому числу людей, які знаходяться одночасно у вибою

, м³/хв (4.4)

де m – максимальна кількість людей, які одночасно знаходяться у виробці;

1.3. По пиловому фактору

, м³/хв (4.5)

де n – мінімально-припустима швидкість потоку повітря, м/сек

При будь-якому способі провітрювання, щоб забезпечити турбулентний потік повітря та виносу рудничного пилу, швидкість потоку повітря повинна бути не менш 0,15 м/сек для підготовчих та 0,25 м/сек для нарізних виробок.

По отриманим значенням Q, в розрахунок приймається більше значення, яке було розраховано по газовому, пиловому факторах або кількості людей, які знаходяться у виробці одночасно, (пп. 1.1 – 1.3).

Рис. 4.1. Схеми вентиляції тупикових виробок: а) – всмоктувальна; б) – нагнітальна; в) – комбінована.

2. Продуктивність вентиляторної установки визначається за виразом

, м³/хв (4.6)

де р – коефіцієнт витрат повітря у трубопроводі, який знаходиться за формулою

(4.7)

де d_тр – діаметр трубопроводу, м, (вибирається з табл. 4.1);

m₁ – довжина однієї труби, м (приймається 5 м);

k – питомий стиковий коефіцієнт повітропроникнення, який дорівнює: при задовільненому з’єднанні 0,003¸0,001, при доброму - 0,001¸0,0005, з відмінним - 0,0005¸0,0001; (приймається 0,0001)

R – аеродинамічний опір трубопроводу, визначається за формулою

(4.8)

де a - коефіцієнт аеродинамічний опір трубопроводу, (табл. 4.2).

Таблиця 4.1

Кількість повітря, яке подається, м3/хв.	Діаметр трубопроводу, мм при довжині воздухопроводу, м
до 200	200 – 400	400 – 600
до 90
90 – 180
180 – 270
більш 270

Таблиця 4.2

Коефіцієнт a	Діаметр трубопроводу, мм
Металевий	0,00050	0,00045	0,00040	0,00035	0,00030
Прорезиновий	0,00035	0,00032	0,00030	0,00028	0,00025

3. Депресія вентилятора визначається за виразом

(4.9)

4. По таблиці 4.3 знаходимо потрібний нам вентилятор та діаметр трубопроводу.

5. Потужність двигуна вентиляторної установки розраховуємо за формулою

, кВт (4.10)

де h - коефіцієнт використання вентиляторної установки, приймається 0,7 – 0,75.

Таблиця 4.3