Выбор и проверка сечений вскрывающих выработок

Федеральное государственное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Мурманский государственный технический  университет

Апатитский филиал

 

Кафедра горного дела

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

по дисциплине "Вскрытие и подготовка рудных месторождений"

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: “Выбор и проверка сечений вскрывающих выработок”

 

 

 

Автор: студент гр.    ГД-4п      ______________     __Сидоренко М.Г.

                                          (шифр)                (подпись)                        (Ф.И.О.)

 

 

 

Оценка:  _________________

 

 

Дата        __________________

 

Проверил

 

 

 

Руководитель проекта:   _доцент          ______________    Чуркин О.Е.

                                                (должность)                (подпись)                  (Ф.И.О.)

 

 

 

        Апатиты

2009

Оглавление:

 

1. 2. 3.     4. 5.   6. 7.     8.   9. 10. 11. 12.

Исходные данные………………………………………………….. Определение производственной мощности рудника……………. Выбор способов вскрытия месторождения и составление  схем вскрытия месторождения………………………………………….. Вариант 1 Выбор сечений вскрывающих  выработок………………………... Проверка размеров сечений  вскрывающих выработок по условию  допустимой максимальной скорости воздуха…………. Расчёт капитальных  затрат………………………………………... Расчёт эксплуатационных расходов и расчёт приведённых затрат………………………………………...................................... Вариант 2 Проверка размеров сечений  вскрывающих выработок по условию  допустимой максимальной скорости воздуха…………. Расчет капитальных затрат………………………………………... Расчёт эксплуатационных расходов……………………………… Расчёт приведённых  затрат………………………………………... Выбор варианта вскрытия…………………………………………. Библиографический список………………………………………..

3 4   6   7   9 13   15     16 17 21 22 24 25

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

 

• плотность руды   γ = 2,7 т/м³;
• крепость руды f = 12
• угол залегания месторождения α = 55⁰;
• наклонная высота рудного тела h = 180 м;
• расстояние от долины до месторождения 565 м;
• нормальная мощность рудного тела m=26 м;
• длина рудного тела по простиранию 1850 м;
• коэффициент потерь п=0,1;
• коэффициент разубоживания р=0,15;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Определение производственной мощности рудника

 

Для крутопадающих месторождений  производственная мощность определяется по формуле:

                                            

где  ν – среднее годовое  понижение уровня выемки, которое  зависит от средней горизонтальной площади этажа S_г :

(где L_шп – длина рудного тела по простиранию, равная 1850м; m = 26м – нормальная мощность рудного тела; α = 55° - угол падения рудного тела)

Т.о. при S_г = 59 тыс. м²  ν = 15м/год;

         К₁= 0,95 при α = 55° – коэффициент, зависящий от угла падения рудного тела;

         К₂ = 0,6 при m = 26 м - коэффициент, зависящий от мощности рудного тела;

         К₃ = 1,0 при выборе системы разработки с этажным обрушением;

         К₄ = 1,3 при двух этажах, находящихся в одновременной выемке;

         γ = 2,7 т/м³ – плотность руды;

         п и р – коэффициенты соответственно потерь и разубоживания. При данной системе разработки  п = 0,1 и р = 0,15.

После определения коэффициентов  подставляем их в формулу:

≈1,87млн.т./год

Таким образом, срок существования  проектируемого рудника ориентировочно рассчитывается по формуле:

Где Q - балансовые запасы, рассчитываемые по формуле:

,

где H=h*sinα

Подставим полученное значение балансовых запасов в формулу:

Рассчитанная производственная мощность должна быть проверена по минимальному сроку существования горного предприятия, который зависит от производственной мощности рудника и выбирается из табл. 1:

 

 

Таблица 1

Проектная мощность рудника, млн.т	0,1-0,5	0,5-1,0	1,0-3,0	3,0-5,0	5,0-7,0	7,0-10	10-15
Минимальный срок существования рудника, лет	10-20	20-25	25-30	30-35	35-40	40-45	45-50

 

По таблице минимальный срок существования 27 лет. Рассчитанный срок существования проектируемого рудника меньше, чем минимально допустимый. Поэтому рассчитанное значение А_г необходимо уменьшить до требуемой величины по формуле:

 

 

            Число этажей:

n_э= , (h_э= 50 м – высота этажа).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Выбор способа вскрытия месторождения.

 

Учитывая, что производительность рудника 917 тыс.т/год, расстояние от долины до месторождения 565 м, нормальная мощность и угол падения рудной залежи соответственно равны 26 м и 55 градусов, то для сравнения принимаем следующие варианты вскрытия:

1) Вскрытие капитальной штольней с рудоспуском, при которой транспортный поток руды концентрируется на капитальной штольне. Но эта схема требует предварительной проходки вспомогательного слепого ствола, служащего для доставки людей, оборудования, материалов на добычные горизонты. Основным недостатком является сложность в проветривании.

Вскрывающие выработки: капитальная  и вентиляционная штольни, штреки, слепой ствол и рудоспуски.

2) Вскрытие этажными штольнями: на каждом откаточном горизонте проходятся штольни, по которым рудная масса вывозится на поверхность и далее каким-либо транспортом (включая канатные дороги) транспортируется к обогатительной фабрике. Доставка рабочих, оборудования, материалов на каждый горизонт производится по склону горы. Схема простая, но требует наличия транспортных коммуникаций по склону горы, что не всегда возможно. Кроме того, затрудняется подогрев воздуха для подачи в рудник, так как сооружать калориферные на каждом этаже экономически не целесообразно.

Вскрывающие выработки: этажные штольни, штреки, ходовые восстающие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 1. Вскрытие капитальной штольней с рудоспуском.

4. Выбор сечений вскрывающих выработок.

 

Размеры и форма сечений вскрывающих  выработок помимо обеспечения их устойчивости должны соответствовать  правилам безопасности и условиям вентиляции, а также позволять выполнять возложенные на них функции вскрытия.

По расположению в пространстве все вскрывающие выработки делятся  на вертикальные (стволы главные и  вспомогательные, рудоспуски), наклонные (стволы главные и вспомогательные, автосъезды, уклоны, рудоспуски) и горизонтальные (квершлаги и штреки). Размеры сечений этих выработок, в основном, определяются габаритами транспортного и подъёмного оборудования.

 

Таблица 2

Параметры шахтных вагонеток

 

Марка вагонетки	Емкость кузова, м3	Ширина колеи, мм	Ширина, мм	Высота, мм	Длина, мм	Масса, кг
УВГ-0,7	0,7	600	850	1220	1250	488
УВГ-1,2	1,2	600;750	1000	1300	1850	780
УВГ-1,3	1,3	600	880	1300	2000	610
УВГ-2,2	2,2	600;750	1200	1300	2950	1518
УВГ-2,5	2,5	900	1240	1300	2975	1153
УВГ-4,0	4,0	900	1320	1500	3850	3860
УВГ-4,5	4,5	750; 900	1340	1550	3950	3850
УВГ-9,0	9,0	750; 900	1350	1550	7850	9000
УВГ-9,5	9,5	750; 900	1800	1600	7300	9350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                 Таблица 3

Параметры рудничных  электровозов

 

Марка электровоза	Ширина колеи, мм	Ширина, мм	Высота, мм	Длина, мм
3КР-600 4КР 10КР2 14КР 2А	600 600 600 750; 900	960 1000 1048 1340	1400 1515 1500 1550	2590 3120 4500 4900

 

 

Принимаем  для откатки руды вагонетки УВГ-4,5 и электровоз 14КР 2А. Их технические характеристики приведены в  табл. 2,3.

 

 

Определим параметры  сечения горизонтальной двухпутевой выработки:

1. h₁=1550 мм – высота транспортного оборудования;

2. h₂=400 мм – высота от почвы до головки рельса;

3. h_б=200 мм – высота балластного слоя;

4. h_з=1800 мм – высота подвески контактного провода;

5. h=2000 мм –высота стенки от почвы выработки;

6. h₄= h-h_б=1800 мм – высота стенки выработки от балластного слоя;

7. В=2А+т+п+т₁=2*1340+1000+500+500=4680 мм  - ширина выработки в свету;

8. h₀= = =1560 мм – высота свода крепи;

9. h₅= h+h₀=2000+1560=3560 мм – высота выработки от почвы до верхней точки свода;

10. В₁=В+2t=4680+2*30=4740 мм – проектная ширина выработки в проходке, где t=30 – толщина стенки крепи.

11. Н= h₅+t=3560+30=3590 мм – проектная высота  выработки в проходке;

12. R=0,905В=4235 мм – радиус осевой дуги свода;

13. r=0,173В=810 мм – радиус боковой дуги свода;

14. S_св=В(h₄+0,196В)=12,72м² – площадь поперечного сечения выработки в свету;

15. S_пр=В₁(h+0,196В₁)=13,88 м² – площадь поперечного сечения выработки в проходке.

Диаметр главного ствола (с клетью) и вентиляционного ствола принимаем равным d = 4,5м. Крепление ствола – бетонное с толщиной 250мм. Сечение ствола в проходке считается по формуле: