Projekt wyrobiska korytarzowego

Nazwisko, imię studenta:

Dane wyjściowe

Profil geologiczny

Strop: łupek; R_c = 36MPa

Pokład: węgiel; grubość 2,05 m; R_c= 15MPa

Spąg: piaskowiec; R_c = 38MPa

Wyposażenie techniczne

Przenośnik taśmowy (szer. taśmy, mm): 1000

Liczba torów (szt.): 1

Szerokość torów (mm): 600

Typ szyny: S24

Wielkość wozów: średni

Rodzaj lokomotywy: bezprzewodowa

Urządzenia dodatkowe

Lutniociąg, średnica (mm): 500

Rurociąg, średnica (mm): podsadzkowy 185

Ściek wodny nr: 1

Zagrożenia naturalne

Rodzaj zagrożenia: metan

Wentylacja

Ilość powietrza (m³/min): 4500

Data przyjęcia projektu: 09.12.2013r.

Ocena:

1. Określenie wymiarów wyrobiska korytarzowego ze względu na gabaryty wyposażenia – metoda minimalnych obrysów.

Wyposażenie techniczne wyrobiska:

• przenośnik taśmowy typu GWAREK - szerokość taśmy S=1000 mm, szerokość konstrukcji

przenośnika taśmowego S₁ = 1250mm

• szerokość torów 600 mm - długość podkładu S₂ = 1150mm wg. normy PN-G-47064:1997

• wielkość wozów: średni – szerokość wozów S₃ = 1100m

• rodzaj lokomotywy: bezprzewodowa LEA-5/600 – wg. normy PN-89/G-46802

szerokość lokomotywy S₄ = 850mm

• ściek wodny numer 1 – szerokość ścieku z betonu S₅ = 550mm wg. normy PN-75/G-52280

• rurociąg podsadzkowy Φ185 – w miejscu połączenia kołnierzowego

S₆= 320mm, wg. normy PN-G-44001:1998

Wymagane przepisami odległości ruchowe:

• minimalna odległość taśmociągu od ociosu S₇ = 0,4m

• minimalna odległość między taśmociągiem a najszerszym środkiem transportu

S₈= 0,4m

• minimalna odległość podkładu od ścieku S₉ = 0,1m

• minimalna odległość ścieku od obudowy S₁₀ = 0,35m

• minimalna szerokość przejścia dla pieszych S₁₁= 0,7m

• minimalna odległość pomiędzy taśmociągiem a podkładem S₁₂=0,1m

Określenie minimalnej szerokości wyrobiska na wysokości spągu

S_min = (S₇+S₁+S12+S2+S9+S5+S10)*1,05[mm]

Smin = (400+1250+100+1150+100+550+350)*1,05

S_min = 4095[mm]

Przejście dla ludzi zostało umiejscowione nad ściekiem, rurociąg podsadzkowy znajduje się przy ociosie od strony przejścia dla ludzi i mieści się w wymaganej przepisami odległości między ociosem a ściekiem, natomiast lutniociąg został umieszczony nad przenośnikiem.

Określenie minimalnej szerokości użytecznej na wysokości: 1,7 m

S_u =(S₇+S1+S8+S3+S₁₁)*1,05

S_u =(400+1250+400+1100+700)*1,05

S_u = 4043[mm]

Określenie minimalnej wysokości wyrobiska:

• typ szyny: S24 – wysokość szyny H₁=115mm, wg. normy PN-75/H-93422

• wysokość lokomotywy LEA-5/600 – H₂=1600mm

• wysokość podkładu H₃=50mm

• wysokość przenośnika H₄=1000mm

• odległość pomiędzy przenośnikiem a lutnociągiem H₅=800mm

• odległość pomiędzy lokomotywą a lutnociągiem H₆=200mm

• średnica lutnociągu H₇=500mm

H_min1 = (H₄+H₅+H₇)*1,05=(1000+800+500)*1,05=2415 [mm]

H_min2= (H₃+H₁+H₂+H₆+H₇)*1,05=(50+115+1600+200+500)*1,05=2589[mm]

Na podstawie normy PN-93/G-15000/02 oraz PN-93/G-15000/03 wybieram obudowę ŁP7/V21/A

Odrzwia obudowy łukowej ŁP7/V21/A

Wymiary obudowy:

Oznaczenie	F	S	W	L1	L2	R1	R2	Z	C
	[m^2]	[mm]
ŁP7/V21/A	11,10	4200±84	3100±62	3075	3535	2325	2025	840	500±25

Do dobranej obudowy zostały dobrane połączenia kabłąkowe łączące łuk stropnicowy z ociosowymi, sama obudowa została osadzona na stalowej stopie podporowej oraz zastosowano okładziny żelbetowe A-120 lekkie.

W wyniku narysowania obudowy i rozmieszczenia elementów wyrobiska korytarzowego zwiększone, w wyniku występowania wolnych przestrzeni w wyrobisku, zostały odstępy poziome:

- na wysokości użytecznej, pomiędzy wozem, a przejściem dla pieszych,

- przy spągu, między podkładem impregnowanym, a przenośnikiem taśmowym.

1. Kryterium wentylacyjne :

• Przekrój poprzeczny wyrobiska w świetle F = 11,10 m².

• Wyrobisko znajduje się w polu metanowym.

• Dopuszczalne prędkości powierza w wyrobiskach:

• minimalne w polach metanowych – 0,30 m/s

• maksymalne w wyrobiskach korytarzowych – 8,00 m/s

• Określenie minimalnego i maksymalnego wydatku powietrza:

• Wydatek powietrza:

$$Q = \ S*v = 4500\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{\min} \right\rbrack = 75\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack\backslash n$$

S - przekrój poprzeczny wyrobiska w świetle
v – prędkość powietrza

• Prędkość powietrza:

$$v = \frac{Q}{S} = \frac{75}{11,10} = 6,76\ \lbrack\frac{m}{s}\rbrack$$

1. Obliczenia do metryki strzałowej.

Przodek w którym poprowadzone będą roboty strzałowe ma wymiary:

• B=4700

• H=3600

Określenie długości otworów strzałowych:

L = (0,5÷0,9) • B

L = (0,5÷0,8) • H

Warunek : L < 3m

Przyjmuję długość otworów na  L = 2, 5 m

Wzór na określenie jednostkowego zużycia materiałów wybuchowych $\text{q\ }\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack$:

$$q = f_{1} \bullet s \bullet v \bullet \frac{e}{} \bullet d$$

Gdzie:

f₁-wskaźnik oporu skały przeciw działaniu MW; f₁ = f/20 gdzie f – wskaźnik zwięzłości skały wg Protodiakonowa (f=Rc/10),

s-wskaźnik struktury skały,

v- wskaźnik usztywnienia zabioru w caliźnie zależny od ilości płaszczyzn odsłonięcia,

e-wskaźnik mocy MW,

-gęstość załadowania otworu MW,

d- wskaźnik jakości przybitki.

Określenie jednostkowego zużycia materiałów wybuchowych:

Element:	Wartość:
	Strop- łupek
Rc- wytrzymałość skały na ściskanie	36 MPa
f – wskaźnik zwięzłości skały	3,6 MPa
f1-wskaźnik oporu skały przeciw działaniu MW	0,18 MPa
s-wskaźnik struktury skały	1,4
v- wskaźnik usztywnienia zabioru w caliźnie	1,5
e-wskaźnik mocy MW	2,0
d- wskaźnik jakości przybitki	1,0
-gęstość załadowania otworu MW	0,9

Obliczenia:

-strop:

$$q_{\text{st}} = 0,18 \bullet 1,4 \bullet 1,5 \bullet \frac{2}{0,9} \bullet 1 = 0,84\ \left\lbrack kg/m^{3} \right\rbrack$$

-pokład:

$$q_{p} = 0,075 \bullet 1,05 \bullet 1,5 \bullet \frac{2}{0,9} \bullet 1 = 0,26\ \left\lbrack kg/m^{3} \right\rbrack$$

-spąg:

$$q_{\text{sp}} = 0,19 \bullet 1,4 \bullet 1,5 \bullet \frac{2}{0,9} \bullet 1 = 0,89\ \left\lbrack kg/m^{3} \right\rbrack$$

Pola przekrojów:

-strop - S_st = 2, 23 m²

-pokład - S_p = 8, 67 m²

-spąg - S_sp = 3, 64 m²

Średnia wartość jednostkowego zużycia materiałów wybuchowych:

$$q_{sr} = \frac{\sum_{}^{}{q_{i} \bullet S_{i}}}{\sum_{}^{}S} = \frac{0,84 \bullet 2,23 + 0,26 \bullet 8,67 + 0,89 \bullet 3,64}{2,23 + 8,67 + 3,64} = 0,51\ \left\lbrack kg/m^{3} \right\rbrack$$

Obliczenie całkowitego zużycia MW:

Q = q • S • L • η [kg]

Gdzie:

q- jednostkowe zużycie MW [kg/m³]

S- powierzchnia przekroju poprzecznego we włomie [m²]

L- długość otworów strzałowych [m]

η- wskaźnik wykorzystania otworu

Jednostkowe zużycie MW: q_sr = 0, 51 [kg/m³]

Powierzchnia przekroju poprzecznego we włomie: S = 14, 54 m²

Długość otworów strzałowych: L = 2, 5 [m]

Wskaźnik wykorzystania otworu: η = 0, 9

Q = 0, 51 • 14, 54 • 2, 5 • 0, 9 = 16, 68 kg

Obliczanie jednostkowej ilości otworów strzałowych – n[szt/m²]:

$n = \sqrt{0,2 \bullet f} + \frac{1}{\sqrt{S}}$

$n = 2,7 \bullet \sqrt{\frac{f}{S}}$

Gdzie:

f- wskaźnik zwięzłości skały [MPa]

S- pole przekroju wyrobiska w wyłomie [m²]

Pola przekrojów w wyłomie:

-strop - F_st = 2, 23 m²

-pokład - F_p = 8, 67 m²

-spąg - F_sp = 3, 64 m²

Jednostkowa ilość otworów strzałowych dla:

-Stropu:

$n = \sqrt{0,2 \bullet 3,6} + \frac{1}{\sqrt{2,23}} = 1,39\ \left\lbrack szt/m^{2} \right\rbrack$

$n = 2,7 \bullet \sqrt{\frac{3,6}{2,23}} = 3,43\ \left\lbrack szt/m^{2} \right\rbrack$

n_sr = 2, 41 [szt/m²]

-Pokładu:

$n = \sqrt{0,2 \bullet 1,5} + \frac{1}{\sqrt{8,67}} = 0,64\ \left\lbrack szt/m^{2} \right\rbrack$

$n = 2,7 \bullet \sqrt{\frac{1,5}{8,67}} = 1,12\ \left\lbrack szt/m^{2} \right\rbrack$

n_sr = 0, 88 [szt/m²]

-Spągu:

$n = \sqrt{0,2 \bullet 3,8} + \frac{1}{\sqrt{3,64}} = 1,28\ \left\lbrack szt/m^{2} \right\rbrack$

$n = 2,7 \bullet \sqrt{\frac{3,8}{3,64}} = 2,76\ \left\lbrack szt/m^{2} \right\rbrack$

n_sr = 2, 02 [szt/m²]

Obliczanie całkowitej ilości otworów strzałowych – N[szt]:

N = n • S

N = 1, 045 • S + 1, 755

Gdzie:

n- jednostkowa ilość otworów strzałowych [szt/m²]

S - pole przekroju wyrobiska w wyłomie [m²]

Całkowita ilość otworów strzałowych dla:

-Stropu:

N = 2, 41 • 2, 23 = 5, 4

N = 1, 045 • 2, 23 + 1, 755 = 4, 1

N_sr = 4, 75

N = 5

-Pokładu:

N = 0, 88 • 8, 67 = 7, 63

N = 1, 045 • 8, 67 + 1, 755 = 10, 82

N_sr = 9, 23

N = 10

-Spągu:

N = 2, 02 • 3, 64 = 7, 35

N = 1, 045 • 3, 64 + 1, 755 = 5, 56

N_sr = 6, 46

N = 7

Całkowita ilość otworów:

N = 5 + 10 + 7 = 22

Dobór materiału wybuchowego, obliczenie oporu, dobór zapalarki:

Materiał wybuchowy – Metanit Specjalny E7H – jest to materiał wybuchowy, bezpieczny z występującymi zagrożeniami naturalnymi (zagrożenie metanowe):

• średnica - 32 mm

• masa – 125g

Zapalnik - ERGODET 0,45 A:

• przewody miedziane długość 8m

• rezystancja główki zapalczej 0,55 ± 0,15 [Ω]

Obliczanie oporu:

Dla podanej liczby otworów strzałowych zakłada się połączenie przewodów w sposób szeregowy. Magistrala zbudowana jest z przewodów miedzianych a linie główne zbudowane są z przewodów stalowych.

Opór właściwy:

- miedzi – ρ=17,5*10^-9 [Ω*m],

- stali – ρ=28,4*10-9 [Ω*m].

Wymiary linii głównej:

S=1,5 [mm²], l=30*2,05=61,5 [m].

Wymiary magistrali:

S=3 [mm²], l=500*2,05=1025 [m].

Opór główki zapalczej:

R_z+R_p=0, 55 ± 0, 15 Ω

Opór przewodu magistrali:

$$R_{m} = \frac{\rho \bullet l}{s} = \frac{17,5 \bullet 10^{- 9} \bullet 1025}{3 \bullet 10^{- 6}} = 5,98\ \Omega$$

gdzie:

ρ- opór właściwy przewodu miedzianego

l- długość przewodu magistrali

s- przekrój poprzeczny przewodu magistrali

Opór przewodu głównego:

$$R_{g} = \frac{\rho \bullet l}{s} = \frac{28,4 \bullet 10^{- 9} \bullet 61,5}{1,5 \bullet 10^{- 6}} = 1,16\ \Omega$$

gdzie:

ρ- opór właściwy przewodu stalowego

l- długość przewodu linii głównej

s- przekrój poprzeczny przewodu linii głównej

Obliczanie całkowitej rezystancji:

R₀ = R_m + R_g + n(R_p+R_z) = 5, 98 + 1, 16 + 14 • (0,55±0,15) = 14, 84 Ω 

Dobór kondensatorowej zapalarki strzałowej:

Całkowity opór obwodu strzałowego wynosi 14, 84 ± 2, 1 Ω. Zapewnienie przepływu prądu przy podanej wartości oporu zapewni zapalarka KZS-1/045.

M E T R Y K A STRZAŁOWA NR 1 /2013

1. MIEJSCE WYKONYWANIA ROBOTY STRZAŁOWEJ

Nazwa przodka lub wyrobiska ......wyrobisko korytarzowe...... poziom..II... pokład...I...

Cel roboty strzałowej............drążenie wyrobiska korytarzowego.................................

................................................................................................................................................

1. ZAGROŻENIA NATURALNE

1.Kategoria zagrożenia metanowego: I

2.Klasa zagrożenia wybuchem pyłu węglowego: brak

3.Stopień zagrożenia wodnego: brak

4.Inne występujące zagrożenia: brak

1. TECHNIKA STRZELNICZA

1.Materiał wybuchowy - Metanit Specjalny E7H

2.Środki inicjujące - Ergodet 0,45 A

3.Sposób inicjowania ..........od.dna.............

4.Sposób łączenia zapalników: szeregowo

5.Sprzęt strzałowy : zapalarka KZS- 1/045 dla zapalników 0,45 A, przewody strzałowe , drewniana skrzynia strzałowa, puszki na MW, ładownice na ZE, nabijaki drewniane, tabliczki oznaczania miejsc posterunków obstawy i stanowiska strzałowego, nakładki czerwone na główki lamp osobistych dla wyróżnienia pracowników na posterunkach obstawy, kłódki.

6. Maksymalna ilość otworów (ładunków) jednocześnie odpalanych - 22

7. Maksymalny ładunek w otworze: 760[g]

8. Maksymalny ładunek w serii: 16,68 [kg]

9.Rodzaj i sposób wykonania przybitki - przybitka z gliny i piasku (1:3) i 15% wody

D . SCHEMAT ROZMIESZCZENIA OTWORÓW STRZAŁOWYCH W TRZECH RZUTACH ZAŁĄCZONO DO METRYKI

E. DODATKOWE RYGORY I WARUNKI:

1. Na czas odpalania wycofać załogę ze strefy zagrożonej do miejsc bezpiecznych (wnęki, schrony, załamania) określonych w szkicu obstawy przez osobę dozoru sprawującą dozór robót strzałowych na zmianie.

2. Elementy wyposażenia wyrobiska (np. .maszyny, urządzenia, kable), które mogą ulec uszkodzeniu przy robocie strzałowej, należy usunąć ze strefy zagrożonej. W przypadku braku takiej możliwości należy je zabezpieczyć przed uszkodzeniem (np. poprzez wykonanie ze zużytej taśmy przenośnikowej odpowiednich osłon i/lub ekranów zabezpieczających).

3. W przypadku występowania pyłu węglowego należy go zabezpieczyć przed możliwością wybuchu przez:

- zmywanie miejsca zakładanych ładunków oraz 10-metrowego odcinka wyrobiska ( w każdym kierunku od

- miejsca odpalanych ładunków) a w przypadku uzyskania zgody kierownika ruchu zakładu dozwolone jest

- zamiast zmywania stosowanie opylania przodka i strefy przyprzodkowej na długości 4m.

4. W przypadku stosowania ładowarki na czas wykonywania robót strzałowych ładowarkę należy wycofać z przodka i wyłączyć spod napięcia.