2 Вариант.
Вскрытие нижних горизонтов Шубинского рудника предлагается осуществить транспортным уклоном и сетью восстающих выработок соединенных между собой горизонтальными выработками. Транспортный уклон сводчатой формы с сечением в свету на прямом участке 12.28 м², и сечением на закруглении 13.77 м² с уклоном на прямом участке 10°, и на закруглении 6°, кроме того сетью восстающих выработок прямоугольной формы с сечением в свету 6 м².
Уклон на прямом участке подобран с учетом [Общесоюзных норм технологического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий]. При проходке и эксплуатации транспортного уклона будут использоваться следующие виды оборудования, представленные в таблице 5.3.
Таблица 5.3
Эксплуатационное самоходное оборудования
|
Наименование оборудования |
Ед. изм. |
Марка, тип |
Кол - во единиц до 9 гор. |
1 |
Транспортная машина |
шт. |
Самосвал MT 2010 |
1 |
2 |
Погрузочно-доставочная машина |
шт. |
ПДМ CAT - 1300 |
1 |
3 |
Самоходная буровая установка |
шт. |
СБУ BOOMER 104 |
1 |
4 |
Вентилятор проходческий |
шт. |
ВМЭ - 8 |
1 |
Уклон транспортного съезда также подобран согласно техническим характеристикам применяемого оборудования, предоставленным в таблице 5.4.
Таблица 5.4
Технические характеристики самоходного оборудования
Высота, мм |
Ширина, мм |
Угол наклона, ° |
Радиус поворота, ° |
Самосвал MT 2010 |
|||
2444 |
2312 |
15 |
16 |
CAT-1300 |
|||
2100 |
2200 |
40 |
20 |
СБУ BOOMER 104 |
|||
2690 |
1220 |
10 |
42.5 |
Расчет длины транспортного уклона произведем с учетом удельного сопротивления показанного в формуле (5.10):
, (5.10)
где - длина выработки, м;
- высота подэтажа, м;
- удельное сопротивление транспортного уклона.
Сечение транспортного уклона выбрано по максимальным габаритам используемого оборудования в период проходки транспортного уклона, а также в период эксплуатации совместно с [Правилами обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы] ниже в таблице 5.5 отображены результаты.
Таблица 5.5
Сравнение сечения транспортного уклона
Высота свода при набрызгбетонной крепи при f > 12 и при штанговой и комбинированной крепи при f > 9 определяется по формуле (5.11):
(5.11)
где - ширина выработки, м.
Высота выработки от почвы до верхней точки свода высчитывается по формуле (5.12):
(5.12)
где - высота вертикальной стенки выработки от ее почвы, м.
Радиус осевой дуги свода определим по формуле (5.13):
(5.13)
где - ширина выработки, м.
Радиус боковой дуги свода определим по формуле (5.14):
(5.14)
где - ширина выработки, м.
Площадь поперечного сечения в свету определим по формуле (5.15):
(5.15)
где - высота вертикальной стенки выработки от балластного слоя, м.
Связь предлагаемого сечения транспортного уклона и его параметров отображена в таблице 5.6.
Таблица 5.6
Зависимость сечения транспортного уклона и его параметров
Сечение выработки в свету, м² |
Длина, м |
Объем, м³ |
7+40, 7 + 20, 7 горизонт |
||
8.13 |
383.55 |
3118.26 |
8 + 40, 8 + 20, 8 горизонт |
||
8.13 |
383.55 |
3118.26 |
9 + 40, 9 + 20, 9 горизонт |
||
8.13 |
383.55 |
3118.26 |
Итого все горизонты |
||
|
1150.60 |
9354.78 |
Примечание 2 - Предлагаемый вариант |
Проверим соответствие скорости движение вентиляционной струи в предлагаемом варианте сечения транспортного уклона с [Правилами обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы]. Скорость движения воздуха в квершлагах, вентиляционных и главных откаточных штреках, капитальных уклонах должна быть не менее 8 м/с.
Общее расчетное количество свежего воздуха, необходимого для проветривания нижних горизонтов составляет, 82.7 м3/сек. Для определения скорости движения воздуха по транспортному уклону воспользуемся формулой (5.16):
(5.16)
где - скорость движения воздуха по выработке, м / сек;
- необходимое количество воздуха для проветривания нижних горизонтов, м3/сек;
- площадь поперечного сечения выработки, м².
Условие выполняется, и данное сечение можно рассматривать как вариант при вскрытии Шубинского рудного тела.
Затраты на вскрытие до 9 горизонта включительно рассчитываются по формуле 5.17:
, (5.17)
где - объем вскрышных работ до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия 1 подэтажа.
Объем вскрышных работ до 9 горизонта рассчитывается по формуле 5.18:
, (5.18)
где - объем вскрышных работ по транспортному уклону;
- объем вскрышных работ по подэтажным штрекам;
- объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим.
Объем вскрышных работ по транспортному уклону рассчитывается по формуле 5.19:
, (5.19)
где - длина транспортного уклона до 9 горизонта;
- сечение транспортного уклона.
Объем вскрышных работ по подэтажным штрекам рассчитывается по формуле 5.20:
, (5.20)
где - длина подэтажного штрека;
- сечение подэтажного штрека;
- количество подэтажных штреков до 9 горизонта.
Объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим выработкам рассчитывается по формуле 5.21:
, (5.21)
где - длина вентиляционного восстающего;
- сечение вентиляционного восстающего;
- количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта.
Стоимость вскрытия 1 подэтажа рассчитывается по формуле 5.22:
, (5.22)
где - стоимость на вскрытие транспортного уклона;
- стоимость на вскрытие подэтажных штреков;
- стоимость на вскрытие вентиляционных восстающих.
Стоимость на вскрытие транспортного уклона рассчитывается по формуле 5.23:
, (5.23)
где - количество подэтажей до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия транспортного уклона на одном подэтаже.
Стоимость на вскрытие подэтажных штреков рассчитывается по формуле 5.24:
, (5.24)
где - количество подэтажных штреков до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия 1 - го подэтажного штрека.
Стоимость на вскрытие вентиляционных - восстающих выработок рассчитывается по формуле 5.25:
, (5.25)
где - количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия 1 - го вентиляционного восстающего.
Сравнение капитальных затрат на вскрытие проектного варианта и предлагаемого отображены в таблице 5.7.
Таблица 5.7
Сравнение капитальных затрат
Вариант вскрытия |
Капитальные затраты |
Объем работ |
Вариант 1 |
129437611698 |
46613.95 |
Вариант 2 |
11542861879 |
41568.95 |
Экономический эффект от применения варианта 2 |
117894749819 |
5045 |
Вариант 2 позволит сократить капитальные затраты без негативных последствий на технологический процесс и уменьшит вредное воздействие на окружающую среду. Разница в погонных метрах составляет 135.11 метров, что в среднем объеме составит 5044.92 м³. На рисунке 5.1 изображены габаритные размеры наибольшего оборудования в предлагаемых сечениях.
Рисунок 5.1. Габаритные размеры MT 2010
3 вариант. Вскрытие нижних горизонтов Шубинского рудника предлагается осуществить транспортным уклоном и сетью восстающих выработок соединенных между собой горизонтальными выработками. Горизонтальными выработками являются доставочные штреки с сечением на прямом участке 8.72 м² и на закруглении 10.8 м². Так как при составлении сметы на горно - капитальные работы доставочные штреки входят в них, то и соответственно рассматривать будем их как выработки относящееся к вскрывающим. Вариант является актуальным для рудника небольшой производительности, так как большие капитальные затраты требуют извлечения либо больших запасов, либо наличия руды с высоким содержанием металла. Вариант описывает перемещение людей по доставочному штреку при отсутствии самоходного оборудования выполняющего работы. Сечение доставочного штрека выбрано на основе в будущем эксплуатируемого самоходного оборудования и не противоречит [Правилам обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы].
Основные характеристики доставочного штрека предоставлены в таблице 5.8.
Таблица 5.8
Характеристики доставочного штрека
Сечение выработки на прямом участке в свету, м² |
Сечение выработки на закругленном участке в свету, м² |
Длина, м |
Объем, м³ |
8.72 |
10.8 |
340 |
3318.4 |
Расчет количества воздуха произведем по [Правилам обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих горные и геологоразведочные работы] и отобразим в таблице 5.9.
Таблица 5.9
Расчет количества воздуха для тупиковой выработки
№ п/п |
Параметры для расчётов |
Вводимые значения |
Ед. измер. |
||
1 |
Z - наибольшее количество людей в забое |
4 |
чел. |
||
2 |
qЛ - норма подачи в забой свежего воздуха на 1 человека |
6.0 |
м3/мин |
||
3 |
J - интенсивность пылевыделения (бурение шпуровпод шт. крепь) |
12.7 |
мг/с |
||
4 |
bi - коэф. учитывающий, снижение пылевыделения при применении средств гидрообеспыливания |
0.5 |
мг/сек |
||
5 |
П - ПДК по пыли на рабочих местах |
2.0 |
мг/м3 |
||
№ п/п |
Параметры для расчётов |
Вводимые значения |
Ед. измер. |
||
1 |
Пвх - запыленность во входящей вентиляционной струе |
0.6 |
мг/м3 |
||
2 |
t - расчетное время проветривания |
1800 |
мин. |
||
3 |
А - масса одновременно взрываемого ВВ |
72 |
кг. |
||
4 |
b - газовость ВВ |
90 |
л/кг |
||
5 |
Kоб - коэффициент обводненности |
0.8 |
|
||
6 |
S - площадь поперечного сечения выработки |
10.1 |
м2 |
||
7 |
L - длина проветриваемой выработки до входа свежей струи |
30 |
м |
||
8 |
qДВС - нормативное количество воздуха на 1 л.с. мощности ДВС |
5.0 |
м3/мин |
||
9 |
N - мощность ДВС |
165 |
л.с. |
||
10 |
V - минимальная скорость движения воздуха |
0.25 |
м/с |
||
11 |
Длина вент. трубопровода |
60 |
м |
||
12 |
Диаметр вент. трубопровода |
800 |
мм. |
||
13 |
Количество ставов вент. трубопровода |
1 |
шт. |
||
14 |
R - сопротивление трубопровода |
0.5 |
κμ |
||
15 |
I - коэффициент, учитывающий запас депрессии на преодоление сопротивления шумогасителя |
1.0 |
|
||
16 |
Кр - коэффициент, исключающий рециркуляцию воздуха |
1.43 |
|
||
17 |
Kут.тр. - коэффициент утечек воздуха в трубопроводе |
1.07 |
|
||
18 |
По людям Q = qЛ·Z/60 |
0.4 |
м3/с |
||
19 |
По пылевому фактору Q = J·bi/(П - Пвх) |
4.5 |
м3/с |
||
20 |
По газовыделению при взрывных работах Q = 2.25/t·(A·b·S2·L2·Kоб/K2ут.тр.)1/3 |
0.93 |
м3/с |
||
21 |
По газовыделению при работе ДВС Q = qДВС·N/60 |
13.8 |
м3/с |
||
22 |
По скорости движения воздуха Q = V S |
2.52 |
м3/с |
||
23 |
Наибольшее расчётное количество воздуха по факторам Qгаз |
13.8 |
м3/с |
||
24 |
Расчётная производительность ВМП Qвр = Qзр Kут.тр. |
14.7 |
м3/с |
||
25 |
Расчётная депрессия ВМП Hвр = 10.8·Qвр2·R·Ψ |
1097 |
Па |
||
Ψ = 0.94·η + 0.06 |
0.94 |
|
|||
η = I/Kут.тр. |
0.93 |
|
|||
26 |
Количество воздуха, подаваемого к ВМП Qвв = Qвр·Кр. |
21.0 |
м3/с |
Общее расчетное количество свежего воздуха, необходимого для проветривания подэтажа 7 + 20 составляет, 13.8 м3/сек.
Затраты на вскрытие до 9 горизонта включительно рассчитываются по формуле 5.26:
, (5.26)
где - объем вскрышных работ до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия 1 подэтажа.
Объем вскрышных работ до 9 горизонта рассчитывается по формуле 5.27:
, (5.27)
где - объем вскрышных работ по транспортному уклону;
- объем вскрышных работ по подэтажным штрекам;
- объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим.
Объем вскрышных работ по транспортному уклону рассчитывается по формуле 5.28:
, (5.28)
где - длина транспортного уклона до 9 горизонта;
- сечение транспортного уклона.
Объем вскрышных работ по подэтажным штрекам рассчитывается по формуле 5.29:
, (5.29)
где - длина подэтажного штрека;
- сечение подэтажного штрека;
- количество подэтажных штреков до 9 горизонта.
Объем вскрышных работ по вентиляционным восстающим выработкам рассчитывается по формуле 5.30:
, (5.30)
где - длина вентиляционного восстающего;
- сечение вентиляционного восстающего;
- количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта.
Стоимость вскрытия 1 подэтажа рассчитывается по формуле 5.31:
, (5.31)
где - стоимость на вскрытие транспортного уклона;
- стоимость на вскрытие подэтажных штреков;
- стоимость на вскрытие вентиляционных восстающих.
Стоимость на вскрытие транспортного уклона рассчитывается по формуле 5.32:
, (5.32)
где - количество подэтажей до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия транспортного уклона на одном подэтаже.
Стоимость на вскрытие подэтажных штреков рассчитывается по формуле 5.33:
, (5.33)
где - количество подэтажных штреков до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия 1 - го подэтажного штрека.
Стоимость на вскрытие вентиляционных - восстающих выработок рассчитывается по формуле 5.34:
, (5.34)
где - количество вентиляционных восстающих до 9 горизонта;
- стоимость вскрытия 1 - го вентиляционного восстающего.
Сравнение капитальных затрат на вскрытие проектного варианта и предлагаемого отображены в таблице 5.10.
Таблица 5.10
Сравнение капитальных затрат
Вариант вскрытия |
Капитальные затраты |
Объем работ |
Вариант 1 |
129437611698 |
30294 |
Вариант 3 |
128163060544 |
29835 |
Экономический эффект от применения варианта 3 |
1274551154 |
459 |