Параметры отработки пласта в сложных горно-геологических условиях в районе Везенбергского уступа

Величину  ускорения выбираем из условия максимального  использования перегрузочной способности двигателя в период пуска с расчетным грузом (Q=9000 кг). Номинальное усилие двигателя на ободе барабана:

Усилие на ободе барабана в конце подъема:

расчетное значение замедления принимаем равным 0,2м/с. Расчет графика скорости. Продолжительность периода ускорения:

ti=V_max/a₁=l .67/0.4 = 4.2 c; (5.2.20)

Путь пройденный в период ускорения:

Продолжительность периода замедления:

t₃ = V_max/a₃ = l .67/0.2 = 8.4c. (5.2.22)

Путь пройденный в период замедления:

Путь пройденный в период равномерной скорости:

Х₂=Н-(х1+х₂)=92-(3.5+7.0)=81.5м. (5.2.24)

Продолжительность периода равномерной скорости:

t₂=x₂/V_max=81.5/1.67=48.8c. (5.2.25)

Продолжительность движения клети:

T=ti+t₂+t₃=4.2+48.8+8.4=61.4c. (5.2.26)

Средняя скорость подъема:

V_cp=H/T=92/61.4=1.5м/с. (5.2.27)

 

6. КАПИТАЛЬНЫЕ ВЫРАБОТКИ

 

К капитальным  горным выработкам относятся главные магистральные откаточные и вентиляционные штреки. Скорость проходки капитальных выработок равна 100 м/мес (парный забой).

К подготовительным горным выработкам относятся панельные  откаточные и вентиляционные штреки, скорость проходки которых составляет 100 м/мес, сборные штреки и бортовые штреки, скорость проходки 350 м/мес. Размеры поперечного сечения горных выработок и их форма зависят от назначения, свойств боковых пород и от срока службы. Выработки околоствольного двора и стволы имеют большой срок службы и длительное время будут подвергаться горному давлению. Наиболее рациональной и необходимой крепью для данных выработок будет бетонная. В качестве крепления остальных выработок используется клинораспорное анкерное крепление. Это обусловлено тем что вмещающие породы устойчивые. Эта крепь зарекомендовала себя с положительной стороны, так как отличается дешевезной и простотой крепления.

 

7. ПРОЕКТ ПРОХОДКИ

 

7.1. Проект  проходки панельных откаточного  и вентиляционного штреков.

7.1.1. ВЫБОР ФОРМ И СЕЧЕНИЯ ШТРЕКОВ.

В связи с тем что, в нормальных условиях, а также  в зонах трещиноватости и карстовых нарушений, боковые породы устойчивые, принимаем форму поперечного сечения штреков - прямоугольную.

Размеры поперечного сечения  штреков:

Размеры поперечного  сечения штреков определяем с учетом габаритов применяемого проходческого оборудования и транспортных машин, и требуемых регламентирующими документами зазоров безопасности. На действующих сланцевых шахтах ПО «Ленинградсланец» все основные выработки проводятся по слою сланца N 4. Исходя из всех вышеупомянутых условий принимаем: площадь поперечного сечения панельного откаточного штрека в свету S_св=16м². (габариты - 3,2-5 ); площадь поперечного сечения панельного вентиляционного штрека в свету S_ce=13,l м² (габариты-3,2-,1 ).

7.1.2. ВЫБОР СПОСОБА И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО ПРОВЕДЕНИЮ 
ВЫРАБОТОК.

С учетом необходимых  темпов проходки панельных штреков  принимаем буровзрывной способ проведения. При проведении штреков принимаем следующее оборудование:

Бурение шпуров и погрузка горной массы производится буропогрузочной машиной 2ПНБ-2БС.

Техническая характеристика:

Производительность - 2,2 м³ / мин.

Габаритные  размеры в транспортном положении:

длина 7280мм.

ширина 1800мм.

высота 2030мм.

Рекомендуемая высота выработки для применения машины - 2,55-3,5 м. Суммарная мощность двигателей - 48,5 кВт. Напряжение - 660/380 В.

Напряжение - 660/380 В. Масса, не более - 9300 кг.

Транспортирование    горной    массы    до    скребкового    перегружателя  осуществляется самоходным вагоном 5ВС-15М. Основные технические данные: Грузоподъемность, не более - 15,0 т. (8,6 м³). Масса вагона - 16 тонн. Габаритные размеры:

длинна - 8200 мм.

ширина - 2500 мм.

высота -1640 мм.

Максимальная  скорость движения по горизонтальному  пути - 9 км/ч. Установленная мощность двигателей - 127 кВт; Напряжение - 660 В; Емкость кабельного барабана - 200 м.

Основные  технические данные перегружателя  на базе погрузочной машины 1ПНБ-2:

Техническая производительность - 2м³/мин.

Основные  размеры:

длина - 11500 мм

ширина - 1600 мм

высота - 1250 мм.

Максимальная  высота подъема стрелы - 2620 мм. Мощность электродвигателей:

привода цепи конвейера 20 кВт

привода гусеничного  хода 10 кВт.

Напряжение  сети - 220 В;

Масса - 6,7 т.

Для проведения дренажной канавы на панельном вентиляционном штреке применяется экскаватор ЭП-1 и врубовая машина «Урал-33», способ проведения канавы - БВР.

Перемещение груженых и порожних вагонеток осуществляется на погрузочном пункте с помощью лебедок ЛС-17.

7.1.3.    РАСЧЕТ   ПАСПОРТА   KRP   ДЛЯ   ПАНЕЛЬНОГО   ОТКАТОЧНОГО ШТРЕКА

Принимаем электрический  способ взрывания, электродетонаторы  типа ЭД-8Ж, ЭДЗН, в качестве взрывчатого вещества принимаем предохранительное ВВ аммонит ПЖВ-20 ( АП-5ЖВ, Т-19 ), схема соединения детонаторов -последовательная, инициирование производится взрывной машиной ПИВ-100.

Определим удельный расход ВВ по формуле Э.О. Минделли:

где: d_n - диаметр патронов ВВ; d_n=32 мм;

/- средний  коэффициент крепости пород по  шкале Протодьяконова;/=4.

S - площадь поперечного сечения забоя; 5=16м²;

Ь_ш - длина шпуров; Ь_ш=1,9 м.

Н - глубина заложения выработки (учитывается только при Н=500 м)

е - переводной коэффициент работоспособности ВВ; е=1,15

Расчетное количество ВВ на цикл определяем по формуле:

Q = d* S *L; кг                             (7.3)

где: L - подвигание забоя за цикл: L = L_ш * п = 1.9 * 0.85 = 1.62 м.

Q = 1.4-16-1.6 = 36 м.

Количество шпуров и  их расположение выбираем с учетом имеющегося на шахтах ПО «Ленинградсланец»  передового опыта проведения выработок  в различных условиях.

Таблица 7.1.

Спецификация  зарядов

N шпуров или группы шпуров	Кол-во шпуров в группе		Длина шпуро в м	Вели чина заряд а кг	Верт-ныи Угол накл. шпуров к пл-ти забоя град.	Горизонтальный угол накл. шпуров к пл-ти забоя град.	ТипЭД	Коли че- ство эд шт.	Замедле- ние м сек
1-2	2		1,8	1,2	90	65	ЭД-8Ж	2	0
3-4	2		2,04	1,2	90	70	ЭДЗН	2	20
5-6	2		1,97	1,2	90	75	ЭДЗН	2	40
7-8	2		1,94	1,2	90	80	ЭДЗН	2	80
9-10	2		1,92	1,2	90	85	ЭДЗН	2	100
11-12	2		1,9	0,9	90	90	ЭДЗН	2	40
13-14	2		1,9	0,9	90	90	ЭДЗН	2	150
15-16	2		1,9	0,9	90	90	ЭДЗН	2	100
17-18	2		1,9	1,2	90	90	ЭДЗН	2	250
19-21	3		1,9	1,2	90	90	ЭДЗН	3	150
22-23	2		1,9	1,2	90	90	ЭДЗН	2	250
24	1		1,9	0,9	90	90	ЭДЗН	1	150
25,26,29          3			1,9	0,9	90	90	ЭДЗН	3	250
27-28		2	1,9	1,2	90	90	ЭДЗН	2	500
30-31		2	1,9	0,9	90	90	ЭДЗН	2	500
32-33		2	1,9	1,2	90	90	ЭДЗН	2	750

 

 
R = 0.176 • 300/0,75 • 33 • 2.5 = 89,54 Ом+20%=89,54+19,9 Ом. (7.4)

R - расчетное сопротивление электровзрывной сети.

Таблица 7.2.

Основные показатели паспорта БВР

Наименование  показателей	Обозначение	Качественная характеристика
Площадь поперечного  сечения	Sпр	16м2
	SCB	16м2
Коэффициент крепости пород	f	4
Тип бурильной  машины		2ПНБ-2
Объем бурения на проходку 1 м. штрека	ручного машинного	16,3 шп.м. 23,1 шп.м.
Расход материала  на проходку 1 м. штрека	ВВ ЭД	22,5 кг. 20,6 шт.

 

7.1.4. РАСЧЕТ ПАСПОРТА БВР ДЛЯ ПАНЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТТИОННОГО ШТРЕКА.

Способ взрывания, тип ЭД и ВВ принимаем тоже, что  и при проведении откаточного  штрека.

Удельный  расход ВВ рассчитываем по формуле  Минделли используются аналогичные параметры, но изменится площадь поперечного сечения забоя: 8=13,5м . Учитывая все поправки получаем:

Расчетное количество ВВ на цикл определяем по формуле:

Q = d • S •L;_K2 (7.6)

Q =1,47-13,5-1,6 = 31,8 кг.

 

Таблица 7.3.

Спецификация  зарядов.

N шпуров или группы шпуров	Кол-во шпуров в группе	Длина шпуро в, м.	Величи -на заряда	Углы наклона шпуров к гориз-ой плоское ти	Углы наклона шпуров к верти-ои плоскости	Тип эд	Кол-во эд	Замед- ление
3-4	2	2	1,2	0	80	ЭД8Ж	2	0
1-2	2	2	1,2	0	80	ЭДЗН	2	20
5-6	2	1,92	0,9	0	85	эдзн	2	40
11-12	2	1,9	1,2	0	90	ЭДЗН	2	80
25	1	1,9	1,2	0	90	эдзн	1	100
7-8	2	1,9	0,9	0	90	эдзн	2	150
15,26,27	3	1,9	1,2	0	90	эдзн	3	150
9-10	2	1,92	1,2	0	85	эдзн	2	250
13-14	2	1,9	1,2	0	90	эдзн	2	250
16, 17, 20, 28       5		1,9	0,9	0	90	эдзн	5	250
29
18-19	2	1,9	1,2	0	90	эдзн	2	500
21-22	2	1,9	0,9	0	90	эдзн	2	500
23-24	2	1,9	1,2	0	90	эдзн	2	750
Итого	29	53,68	31,8				29

 

Таблица 7.4.

Основные  показатели паспорта БВР.

Показатели	Обозначение	Качественная характеристика
Площадь поперечного  сечения	Sсв. Sпр.	13,5 13,5
Коэфф. крепости пород	f	4
Тип бурильной  машины		2ПНБ-2, СЭР- 19
Объем бурения  на проходку	ручного машинного Всего	13,95 шп.м. 19,6 шп.м. 33,55 шп.м.
Расход на проходку 1 м. штрека	ВВ ЭД	19,9 кг. 18,1 шт.

 

7.2 Расчет горного давления и параметров штанговой крепи.

Расчет горного  давления производится по методике А.А. Борисова.

Поскольку жесткость  слоев слагающих кровлю пласта одинакова, т.е. EiSi+E2S2+....E_nS_n, прогибы слоев будут неодинаковы. Минимальные прогибы будут у слоев 2,6,10 и 12. Прогибы этих слоев близки между собой, поэтому в расчет активной мощности составной балки включим только слои /?2, h& hw и hn. Прогиб остальных слоев велик по сравнению с прогибом слоев включенных в активную мощность составной балки, поэтому они рассматриваются как нагрузки, что пойдет в запас прочности всей пачки.

Схема к расчету штанговой  крепи представлена на рис.

Определение допустимого пролета:

 

 

 

где:£- коэфф. ползучести;=0,8.

К - коэфф. уменьшения момента сопротивления; К=0,65.

G_m - предел прочности на изгиб; G_m=800 т/м².

Н - глубина разработки; Н=102 м.

Х- параметр учитывающий горное давление;

g - вес пород, включенных в активную мощность составной балки.

что удовлетворяет  нашим требованиям, так как ширина штрека не превышает 6м.

7.3. Расчет штанговой крепи.

Определим  площадь  кровли,   приходящуюся  на  одну  штангу  при соблюдении надлежащей прочности:

где:

tg - коэффициент трения между слоями пород;

К - коэффициент неравномерности сил трения; С - удельная сила сцепления на контактах слоев;