AGH - Wydz. GIG - Katedra Ekonomiki i Zarządzania w Przemyśle

w Krakowie

Przedmiot: Projektowanie Robót Górniczych

PROJEKT PRZEKROJU WYROBISKA KORYTARZOWEGO

SKOCZYLAS PAWEŁ

Studia niestacjonarne GiG EZSM Rok IV gr. 1

2011/2012

1. Metoda techniczna tzw. minimalnych obrysów

DANE PROJEKTOWE:

Współczynnik uwzględniający koszty niezależne od przekroju wyrobiska: a = 245 zł/mb

Współczynnik uwzględniający koszty zależne od przekroju wyrobiska: b = 125 zł/m³

Współczynnik zależny od rodzaju obudowy wyrobiska: a' = 245 zł/rok*m²

Współczynnik oporu aerodynamicznego: α = 0,0007 kg*s²/m⁴

Ilość powietrza przepływającego wyrobiskiem: Q = 45 m³/s

Ilość torów: 1 szt.

Prześwit torów: 600 mm

Rodzaj wozów: Gr. 5,1 m³

Rodzaj lokomotywy: Lep - 20

Natężenie przepływu objętości wody w ścieku: q_v = 8 m³/min

Tangens nachylenia dna ścieku: i = 0,004

1. Obliczanie ścieku kopalnianego:

Na podstawie normy PN-75/G-52280 oraz uwzględniając natężenie przepływu objętości wody w ścieku q_v = 8 m³/min dobieram ściek kopalniany prostokątny wykonany z cegły lub betonitów wielkości 3 o następujących wymiarach:

a = 0,4 [m] - użyteczna szerokość ścieku

b = 0,5 [m] - użyteczna wysokość ścieku

c = 0,25 [m] - grubość ścianek

d = 0,12 [m] - grubość dna

φ = 0,16

1. Obliczenia dla ścieku niezanieczyszczonego:

- powierzchnia użyteczna ścieku F [m²]

F = 0,4 x 0,5 = 0,2 [m²]

- obwód zwilżenia ścieku P [m]

P = 0,4 + 2 x 0,5 = 1,4 [m]

- promień hydrauliczny R [m]

- współczynnik C wg Bazina

- prędkość przepływu wody v [m/s]

- natężenie przepływu objętościowego wody Q_v [m³/min]

Musi zostać spełniony warunek: q_v ≤ Q_v, gdzie:

q_v - zadane natężenie przepływu wody w ścieku

Q_v - obliczone natężenie przepływu wody w ścieku

WARUNEK ZOSTAŁ SPEŁNIONY

2. Obliczenia dla ścieku zanieczyszczonego w 30%:

- powierzchnia użyteczna ścieku F' [m²]

F' = 0,4 x 0,45 = 0,18 [m²]

- obwód zwilżenia ścieku P' [m]

P' = 0,4 + 2 x 0,45 = 1,3 [m]

- promień hydrauliczny R' [m]

- współczynnik C' wg Bazina

- prędkość przepływu wody v' [m/s]

- natężenie przepływu objętościowego wody Q_v' [m³/min]

Musi zostać spełniony warunek: q_v ≤ Q_v', gdzie:

q_v - zadane natężenie przepływu wody w ścieku

Q_v' - obliczone natężenie przepływu wody w ścieku

WARUNEK ZOSTAŁ SPEŁNIONY

2. Dobór odrzwi obudowy łukowo - podatnej ŁP metodą minimalnych obrysów:

1. Rodzaj urządzeń przewidzianych do montażu w projektowanym wyrobisku:

1. TYP LOKOMOTYWY:

Lokomotywa LEP - 14 wg PN-89/G-46801

Podstawowe parametry:

- szerokość lokomotywy B_MAX = 1200 [mm]

- wysokość lokomotywy H_MAX = 1650 [mm]

- wysokość z opuszczonym odbierakiem H_2MAX = 1750 [mm]

- rozstaw kół S = 600 [mm]

- długość lokomotywy L = 6000 [mm]

- rozstaw osi C = 2000 [mm]

- wysokość zawieszenia sieci trakcyjnej H₁= 2000 [mm]

- skok roboczy odbieraka prądu 450 [mm]

2. TYP WOZU:

Wóz średni resorowany: wg PN-90/G-46090

Podstawowe parametry:

- wielkość (pojemność skrzyni) V = 2900 [l]

- szerokość wozu B = 1100±5 [mm]

- wysokość H = 1450±10 [mm]

- rozstaw kół S = 750 [mm]

- długość L = 3120±10 [mm]

- rozstaw osi a = 1000±5 [mm]

- masa 1300 [kg]

3. PARAMETRY TORÓW:

SZYNY TYPU 115/24 wg PN-80/G-46000

Wysokość szyny S-24 120 [mm]

PODKŁADY wg PN-80/G-46000

- szerokość toru S = 750 [mm]

- wysokość podkładu 140 [mm]

- szerokość podkładu 200 [mm]

- długość podkładu 1000 [mm]

- min. odległość między pokładami torów 100 [mm]

- min. odległość między pokładami a ściekiem 100 [mm]

2. Dobór przekroju poprzecznego symetrycznego:

1. Ustalenie minimalnej szerokości użytecznej wyrobiska A_min:

- rozstaw osi torów 160 [cm]

- szerokość taboru kolejowego 135 [cm]

- odstęp ruchowy taboru od ociosu przy spągu 50 [cm]

(25cm na wysokości H_MAX równej 165cm)

- szerokość przejścia dla ludzi 70 [cm]

- dopuszczalna odchyłka na szerokości 5 [cm]

RAZEM: 420 [cm]

+ 5% na zaciśnięcie obudowy wyrobiska: 21 [cm]

Σ A_min = 441 [cm]

2. Sprawdzenie szerokości ze względu na posadowienie pokładów i zabudów

ścieku S_min:

- długość podkładów 200 [cm]

- minimalny odstęp między podkładami 10 [cm]

- odstęp podkładu od ociosu 25 [cm]

- odległość podkładu od ścieku 10 [cm]

- szerokość ścieku wraz z jego obudową 70 [cm]

- odległość ścieku od ociosu (a_min) 45 [cm]

- dopuszczalna odchyłka na szerokości 5 [cm]

Σ S_min = 365 [cm]

1. Ustalenie minimalnej wysokości wyrobiska h_min:

- wysokość szyny 12 [cm]

- wysokość zawieszenia przewodu jezdnego 200 [cm]

- odstęp ruchowy przewodu jezdnego od stropu 5 [cm]

- dopuszczalna odchyłka na wysokości 5 [cm]

RAZEM: 222 [cm]

+ 5% na zaciśnięcie obudowy wyrobiska: 11,1 [cm]

Σ h_min = 233,1 [cm]

2. Dobór przekroju poprzecznego wyrobiska:

Na podstawie obliczonych minimalnych wartości wyrobiska w świetle:

- szerokość użyteczna A_min: 441,0 [cm]

- szerokość przy spągu S_min: 365,0 [cm]

- wysokość h_min: 233,1 [cm]

wg normy PN-93/G-15000/02 dobieram obudowę ŁP8/V25/A o wymiarach:

- szerokość przy spągu: 4700±94 [mm]

- wysokość obudowy: 3300±66 [mm]

- promień łuku ociosowego: 2625±26 [mm]

- promień łuku stropnicowego: 2250±23 [mm]

- powierzchnia przekroju poprzecznego w świetle: 13,1 [m²]

3. Sprawdzenie dobranego przekroju wyrobiska w zależności od ilości przepływającego nim powietrza:

4. Sprawdzenie warunków ze względu na prędkość przepływu powietrza:

gdzie:

v_zalecane = 6 [m/s] - największa zalecana prędkość przepływu powietrza

v_max = 8 [m/s] - maksymalna dopuszczalna prędkość przepływu powietrza

v ≤ v_zalecane < v_max 2,67 ≤ 6 < 8

WARUNEK ZOSTAŁ SPEŁNIONY

2. Metoda analityczna

1. Dodatkowe dane potrzebne do projektu:

c - współczynnik zależny od kształtu przekroju; dla ŁP = 3,8

t - czas istnienia wyrobiska; t₁ = 5 lat, t₂ = 9 lat

f₁ i f₂ - współczynnik Protodiakonowa; f₁ = f₂ = 5

l - długość wyrobiska; l = 1 [mb]

η - współczynnik sprawności; η = 0,5

k_e - koszt energii; k_e = 0,39 [zł/kWh]

2. Koszt drążenia wyrobiska (k):

k = a + b * S [zł/mb]

S - wielkość przekroju wyrobiska [m²]

a - współczynnik uwzględniający koszty niezależne od przekroju wyrobiska;

a = 245 zł/mb

b - współczynnik uwzględniający koszty zależne od przekroju wyrobiska;

b = 125 zł/m³

Tab.1. Koszty drążenia wyrobiska dla wybranych przekrojów

S [m^2]	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
K[zł/mb]	755	880	1005	1130	1255	1380	1505	1630	1755	1880	2005	2130

3. Koszt utrzymania wyrobiska (R):

[zł/mb]

a' - współczynnik zależny od rodzaju obudowy wyrobiska; a'=245 [zł/rok*m²]

Tab.2. Koszty utrzymania wyrobiska dla wybranych przekrojów przy zakładanym 5-letnim oraz 9-letnim istnieniu wyrobiska

S [m^2]	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
R(5) [zł/mb]	510	637,5	765	892,5	1020	1147,5	1275	1402,5	1530	1657,5	1785	1912,5
R(9) [zł/mb]	918	1147,5	1377	1606,5	1836	2065,5	2295	2524,5	2754	2983,5	3213	3442,5

4. Koszt przewietrzania wyrobiska (R_e):

[zł/mb]

α - współczynnik oporu aerodynamicznego; α = 0,0007 [kg*s²/m⁴]

Q - ilość powietrza przepływająca wyrobiskiem; Q = 45 [m³/s]

Tab.3. Koszty przewietrzania wyrobiska dla wybranych przekrojów przy zakładanym

5-letnim oraz 9-letnim istnieniu wyrobiska

S [m^2]	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Re(5) [zł/mb]	1193,7	683,3	433,2	294,7	211,0	157,2	120,8	95,2	76,6	62,7	52,1	43,8
Re(9) [zł/mb]	2148,7	1230,0	779,7	530,4	379,8	283,0	217,4	171,3	137,8	112,8	93,8	78,9

5. Jednostkowy koszt całkowity (k_c):

k_c = k + R + R_e

Tab.4. Jednostkowe koszty całkowite dla wybranych przekrojów przy zakładanym

5-letnim oraz 9-letnim istnieniu wyrobiska

S [m^2]	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
kc (5) [zł/mb]	2458,7	2200,8	2203,2	2317,2	2486,0	2684,7	2900,8	3127,7	3361,6	3600,2	3842,1	4086,3
kc (9) [zł/mb]	3821,7	3257,5	3161,7	3266,9	3470,8	3728,5	4017,4	4325,8	4646,8	4976,3	5311,8	5651,4

[m²]

[m²]

[m²]

---