Технологическая карта процесса «Уборка породы» в выработке с рельсовой откаткой

Министерство образования  и  науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

 

 

Кафедра строительства горных предприятий  и подземных сооружений

Расчетно-графическое  задание №2

 

 

По дисциплине:        Строительство горизонтальных и наклонных выработок.

(наименование дисциплины  согласно учебному плану)

 

 

 

Тема: Технологическая карта процесса «Уборка породы» в выработке с рельсовой откаткой.

 

                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.  Исходные данные.

 

1.  Площадь поперечного сечения выработки в свету, м² ………………….17,2

2.  Крепь……………………………………. КМП-А3, железобетонная затяжка

3.  Коэффициент крепости пород …………………………………….…..…...6-8

4.  Глубина шпуров, м ……………………………………………………...…..2,1

5.  Коэффициент использования шпуров ……………………………..……….0,9

6.  Скорость проведения выработки, м/мес……………………………....…...110

7. Удельная продолжительность процесса «Уборка породы»

( от продолжительности проходческого цикла) …………..……………....…0,50

2. Выбор погрузочной  машины

 

2.1. Определение продолжительности  проходческого цикла

,

где l_ш – глубина шпуров, l_ш = 2,1 м; - скорость проведения выработки, = 110 м/мес;        n_см – количество смен в сутки, n_см = 3; - продолжительность одной смены, ч;         h - коэффициент использования шпура, h = 0,9; - число дней в месяц по проведению выработки, .

 ч

2.2. Определение продолжительности  уборки породы.

T = r×T_ц,

где: r - удельная продолжительность уборки породы, r = 0,50.

Т = 0,50×8 = 4 ч

2.3. Объем породы, которую необходимо погрузить при проведении выработки на заходку.

,

где -площадь поперечного сечения выработки в проходке;   - коэффициент использования шпура; - коэффициент излишка сечения, k_п = 1,03 [1]; - коэффициент разрыхления породы, при ¦ = 4-9 k_р = 2 [1].

2.4. Определение требуемой эксплуатационной производительности погрузочной машины

 

 м³/ч = 0,34 м³/мин

2.5. Определение расчетной технической производительности погрузочной машины при различном типе призабойного транспорта.

P_т ^р = Р_э^тр/k_п.з ,

где k_п.з - коэффициент, учитывающий уменьшение технической производительности за счет выполнения подготовительно-заключительных операций и вспомогательных работ.

Определение расчетной технической производительности погрузочной машины при различном типе призабойного транспорта (табл.1).

          Таблица 1

Призабойный транспорт	Тип погрузочной машины
	ППН		ПНБ		МПК
		, м3/мин		, м3/мин		, м3/мин
Отдельные вагонетки	0,22	1,36	0,25	1,21	0,54	0,55
Перегружатель партии вагонеток	0,27	1,11	0,29	1,03	0,55	0,54
Конвейер	-	-	0,35	0,86	0,55	0,54

 

2.6. Выбор погрузочной машины и призабойного транспорта

Выбираем погрузочную машину 1ППН-5Э. Техническая характеристика машины приведена в таблице 2.

 

 

 

        Таблица 2

Показатели	Значения
Производительность, м3/мин	1,25
Ёмкость ковша, м3	0,32
Основные размеры, мм             длина             ширина             высота	7535 1400 1750
Высота разгрузки, мм	1450
Фронт погрузки, мм	4000
Вес, т	9

 

Выбираем для откатки породы аккумуляторный электровоз АМ-8, вагонетки ВГ-3,3 перегружатель УПЛ-2, и маневровую лебедку ЛВД-24. Технические характеристики представлены в таблицах 3, 4, 5, 6   [2].                                                                  

                                                        Таблица 3

Параметр	АМ-8Д
Сцепной вес, кН	80
Тяговое усилие при часовом режиме, кН	1150
Скорость движения, км/ч	6
Основные размеры, мм        длина        ширина        высота	4580 1350 1440
Масса, т	8

 

 Таблица 4

Параметр	ВГ-3,3
Ёмкость кузова, м3	3,3
Ширина кузова, мм	1320
Длина по буферам, мм	3450
Высота от головки рельса, мм	1300
Жёсткая база, мм	1100
Колея, мм	900

 

 

Таблица 5

Параметр	УПЛ-2
Минимальная площадь поперечного  сечения выработки в свету, м2	6,5
Ширина колеи под опору	900,1800
Производительность, м3/час	160
Ширина ленты, мм	650
Скорость движения ленты, м/с	1,43
Длина, м	23,3
Ширина по бункеру, м	1,29
Ширина по опоре на колесах, м	2
Высота, м	1,99
Масса, т	6,7

 

 

Таблица 6

Параметр	ЛВД-24
Скорость навивки каната, м/с	0,7
Мощность электродвигателя, кВт	13
Основные размеры, мм: длина ширина высота	870 1100 820
Масса (без каната), кг	660

 

В породах с коэффициентом крепости 7, для бурения шпуров необходимо применять  бурильную установку, реализующую вращательный режим бурения. Принимаем бурильную установку БУЭ – 3. [1]

Выполняем проверку соответствия выбранного оборудования.

Рис.1. Контрольный габарит по А-А.

 

 

Рис.2. Контрольный габарит по Б-Б.

3. Выбор схемы обмена груженных транспортных средств на порожние.

3.1. Определение необходимого числа  вагонеток

n =

,

где - Объем породы, который необходимо погрузить; – объем вагонетки, ВГ - 3,3, V = 3,3 м³; k_з =0,9– коэффициент заполнения вагонетки [ ].

Принимаем 28 вагонеток.

 

Для составления схемы обмена вагонеток  рассчитаем длину развала породы:

Вероятная длина развала породы:

,

где f - коэффициент крепости породы.

м

3.2. Определение длины состава

L_п = l_в × n_ваг + l_э,

где l_в - длина вагонетки, ВГ-3,3 l_в = 3,45 м; l_э – длина электровоза АМ-8Д, l_э = 4,55 м;       n_ваг – количество вагонеток, n_ваг = 28.

L_п = 28×3,45+4,55 = 101 м

Рассмотрим две схемы призабойного транспорта с откаткой породы:

Для сокращения времени обмена вагонеток, продолжительности процесса «Уборка породы» целесообразнее применить первую схему призабойного транспорта.

 

3.3. Длина партии вагонеток

, 

где - количество вагонеток в партии, =4. =7.  Всего 7 партий по 4 вагонетки.

 

Рис. 4. Схема обмена партий вагонеток с применением право- и левостороннего съездов,

 перегружателя, маневровой лебедки, электровоза.

4. Определение  эксплуатационной производительности процесса «Уборка породы»

При погрузочной машине типа 1ППН-5Э и откатке партиями вагонеток эксплуатационная производительность определяется по следующей формуле:

 

,                                                   

где - коэффициент, учитывающий одновременность ручной подкидки породы и работы погрузочной машины, = 1; - коэффициент, учитывающий время выполнения подготовительно-заключительных работ и простои погрузочной машины, = 1,12; к_д - коэффициент дополнительного разрыхления породы при погрузке, к_д = 1,15; n_р - число проходчиков, занятых на подкидке породы, n_р = 2; - производительность труда проходчиков по разборке породы и зачистке подошвы выработки, = 1 м³/ч ; - вместимость вагонетки, = 3,3 м³ [2]; к_з - коэффициент заполнения вагонетки, к_з = 0,9; n_n - количество вагонеток в партии, n_n = 4; t_з - время замены гружёной партии из n_n вагонеток на порожнюю, t_з определяется по формуле:

,

где:  L – расстояние откатки; - скорость откатки соответственно груженой и порожней вагонеток, при откатке партиями вагонеток; м/с;

L=

,

где: - расстояние от середины длины состава до перегружателя; - расстояние, которое проезжает электровоз при замене груженой партии вагонеток на порожние;

,

 ,

 

где:  - шаг переноса путевых обменных устройств.

 

L=

- удельный объём породы, подлежащий  механизированной погрузке:

где f = 7 – коэффициент крепости породы по М.М. Протодьяконову

=

Эксплуатационная производительность погрузочной машины:

Определить наиболее рациональный шаг переноса путевых обменных устройств, возможно подстановкой этой величины в зависимость для эксплуатационной производительности погрузочной машины.

Зависимость эксплуатационной производительности погрузочной машины от шага переноса путевых обменных устройств.

Рис. 5. График зависимости эксплуатационной производительности от шага переноса путевых обменных устройств.

 l – шаг переноса путевых обменных устройств, м; P_э – эксплуатационная производительность погрузочной машины, м³/мин.

Исходя из требуемой эксплуатационной производительности погрузочной машины 1ППН-5Э, принимаем шаг переноса путевых обменных устройств равным 80 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

 

1. Буровзрывная технология проведения горизонтальных выработок. Буровзрывные работы: Учеб.пособие / В.И. Очкуров; Санкт – Петербургский государственный горный институт (технический университет).СПб,2008.163 с.
2. Буровзрывная технология проведения горизонтальных выработок. Процесс “Уборка породы” /  В.И. Очкуров; Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2011. 123 с.