Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica
w Krakowie
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii
Temat pracy:
Projekt drążenia wyrobiska korytarzowego
Wykonał:
GiG, rok III
2013, Kraków
1 Określenie gabarytów ze względu na wyposażenie
Metoda minimalnych obrysów
1.1. Wymiary środków transportu
Lokomotywa: akumulatorowa LEA-5/600 PN-89/G-46802
Wysokość 1650 mm
Szerokość 900 mm
Masa 5 Mg
Wóz kopalniany: średni resorowany W 2700/600 PN-92/G-46060
Rozstaw toru 600 mm
Wysokość 1350 mm
Szerokość 1100 mm
Pojemność 2,7 m3
Tory kopalniane
Liczba torów 2 szt.
Szerokość torów 600 mm PN-80/G-46000
Długość podkładu 1150 mm PN-G-47064
Typ szyny S24 PN-79/H-93422
Wysokość szyny 115 mm
1.2. Ustalenie wymiarów i rozmieszczenia dodatkowego wyposażenia
Lutniociąg
Lutniociąg Φ500 podwieszony w osi wyrobiska w odległości 10cm od obudowy wyrobiska.
Rurociąg przeciwpożarowy
Rurociąg Φ 80 z kołnierzem Φ160 ułożony na spągu wyrobiska od strony przejścia dla ludzi.
Okładziny żelbetowe.
Ściek wodny PN-75/G-52280
W wyrobisku został wykonany ściek kopalniany prostokątny z betonu zwykłego
Wielkość ścieku 4
Szerokość użyteczna a 600 mm
Wysokość użyteczna b 650 mm
Grubość ścianek c 150 mm
Grubość dna d 70 mm
1.3. Ustalenie odstępów ruchowych oraz wymiarów przejścia dla ludzi.
Na podstawie norm: PN-G-06009 oraz PN-G-05013:1997
Szerokość przejścia 700 mm
Wysokość przejścia [W] 1800 mm
Szerokość na wysokości [W] 300 mm
Odległość ścieku od obudowy 300 mm
Odległość podkładu od ścieku 100 mm
Odległość podkładu od podkładu 100 mm
Odległość podkładu od ociosu 100 mm
Odległość lokomotywy od lokomotywy 250 mm
Odległość lokomotywy od ociosu 250 mm
Odległość lokomotywy od lutniociągu 250 mm
1.4. Obliczenia
Zestawienie wszystkich wymiarów
Szerokość lokomotywy S1 900 mm
Szerokość wozów S2 1100 mm
Długość podkładu S3 1150 mm
Szerokość ścieku S4 900 mm
Średnica kołnierza rurociągu S5 160 mm
Szerokość przejścia dla ludzi S6 700 mm
Odległość ścieku od obudowy S7 550 mm
Odległość podkładu od ścieku S8 100 mm
Odległość podkładu od podkładu S9 100 mm
Odległość podkładu od ociosu S10 100 mm
Odległość lokomotywy od lokomotywy S11 250 mm
Odległość lokomotywy od ociosu S12 250 mm
Obliczenie szerokości wyrobiska
Minimalna szerokość wyrobiska:
Smin= ∑Sj*1,05[mm] dla spągu
Smin=(2*S3+ S4+S7+S8+S9+S10)*1,05
Smin=(2*1150+900+550+100+100+100)*1,05
Smin=4252mm
Su=∑Si*1,05[mm] dla wysokości użytecznej
Su=(2*S2+S6 + S11+S12)*1,05
Su=(2*1100+700+250+250)*1,05
Su=3570mm
Obliczenie wysokości wyrobiska
Minimalna wysokość wyrobiska
Wysokość szyny H1 115 mm
Wysokość lokomotywy LEA-5/600 H2 1650 mm
Lutniociąg H3 500 mm
Odległość lutniociągu od lokomotywy H4 250 mm
Hmin=∑Hi*1,05[mm]
Hmin=(H1+ H2+ H3+ H4)*1,05
Hmin=(115+1650+500+250)*1,05
Hmin=2641mm
2. Dobór obudowy łukowej
Ze względu na konieczną szerokość wyrobiska przy spągu oraz szerokość użyteczną została dobrana obudowa typu ŁP8/V25/A o następujących wymiarach (PN-93/G-15000/02):
Oznaczenie |
F |
S |
W |
R1 |
R2 |
z |
c |
|
|
m2 |
mm |
||||||
ŁP8/V25/A |
13,07 |
4700 |
3300 |
2625 |
2250 |
760 |
500 |
3. Określenie minimalnego przekroju poprzecznego wyrobiska ze względów wentylacyjnych.
Dopuszczalna prędkość powietrza w wyrobiskach kopalnianych:
Minimalna prędkość:
- 0,15 m/s w polach niemetanowych;
- 0,30 m/s w polach metanowych; (mamy zagrożenie metanowe)
- 1 m/s w wyrobiskach z trakcją elektryczną (brak trakcji)
Maksymalna prędkość:
- 5 m/s w wyrobiskach eksploatacyjnych;
- 8 m/s w wyrobiskach korytarzowych;
- 12 m/s w szybach i szybikach;
Maksymalny wydatek powietrza: V1=8*13,07=104,56 m3/s
Minimalny wydatek powietrza: V2=0,3*13,07=3,92 m3/s
Ilość powietrza w wyrobisku
Q=4500m3/min = 75 m3/s
Obliczenie prędkości powietrza w wyrobisku:
V = Q/F
V = 75/13,07=5,74m/s
Minimalna prędkość powietrza wynosi 0,3 m/s
Maksymalna prędkość w wyrobisku korytarzowym wynosi 8m/s (zalecana 5m/s).
Obliczona prędkość powietrza mieści się w granicach określonych przepisami dla dobranej obudowy
4. Opracowanie technologii drążenia za pomocą techniki strzelniczej
Wymiar w wyłomie wynosi:
B=5,2m (4,7 +0,5)
H=3,8m (3,3+0,5)
Określenie długości otworów strzałowych - L, [m]
L=(0,5÷0,9)*B=(2,6÷4,68)m
L=(0,5÷0,9)*H=(1,9÷3,04)m
Długość otworów strzałowych 3 m.
Średnica otworów wynosi 38mm dla naboi Barbaryt E6H w tubkach o średnicy 32mm i masie 200g.
Określenie jednostkowego zużycia MW - q, [kg/m3]
s - wskaźnik struktury skały; łupkowata: 1,30
ν - wskaźnik usztywnienia zabioru w caliźnie zależny od ilości płaszczyzn odsłonięcia: 2,0
e - wskaźnik mocy MW; Barbaryt E6H: 2,1
Δ - gęstość załadowania otworu MW; w opakowaniu: 0,9
d - wskaźnik jakości przybitki; dla przybitki dobrej d=1
f1 - wskaźnik oporu skały przeciw działaniu MW, f1=fi/20;
fi- wskaźnik Protodiakonowa
|
fi |
Fi [m2] |
qi [kg/m3] |
Łupek |
fst = 3,2 |
F1= 2,56 |
q1 = 0,97 |
Węgiel |
fw= 2,2 |
F2=8,71 |
q2 = 0,67 |
Łupek |
fsp= 2,4 |
F3= 5,07 |
q3 = 0,73 |
q= f1*s*v*(e/ Δ)*d
Jednostkowe zużycie MW: 0,73 kg/m3
Obliczenie całkowitego zużycia MW - Q [kg]
L- długość otworu
η - wskaźnik wykorzystania otworu; przyjęto η = 0,9
Fi - powierzchnia przekroju poprzecznego w wyłomie
q- jednostkowe zużycie MW
Q=q* Fi *L* η
Q=0,73*16,34*3*0,9=32,96 kg
Całkowite zużycie MW: 32,96 kg
Obliczenie jednostkowej ilości otworów n [szt/m2 przekroju]
|
ni |
wartości zaokrąglone niż |
Łupek |
3,02 |
3 |
Węgiel |
1,36 |
1 |
Łupek |
1,86 |
2 |
Obliczenie całkowitej ilości otworów n [szt]
Ni=niz*Fi
|
Ni |
Wartości zaokrąglone Niż |
Łupek |
7,68 |
8 |
Węgiel |
8,71 |
9 |
Łupek |
10,14 |
11 |
Suma otworów |
28 |
Ni=1,045*Fi+1,755
|
Ni |
Wartości zaokrąglone Niż |
Łupek |
4,43 |
5 |
Węgiel |
10,86 |
11 |
Łupek |
7,05 |
8 |
Suma otworów |
24 |
Będzie wykonane 26 otworów.
Obliczenie oporu linii strzałowej
opór przewodów magistralnych (Rm)
ρ - opór właściwy dla miedzi:
,
l - długość przewodu: 500 x gr. pokładu [m]
S - przekrój przewodu: 3 mm2
opór przewodów głównych (Rg)
ρ - opór właściwy dla stali:
,
l - długość przewodu: 30 x gr. pokładu [m]
S - przekrój przewodu: 1,5 mm2
opór przewodów zapalnikowych (Rp)
Zapalnik Ergodet 0,45A 500ms
3Ω dla przewodów miedzianych o dł. 2m oraz najwyżej 0,2Ω na każdy kolejny metr podwójnego przewodu
opór główki zapalczej (Rz)
Zapalnik ERGODET 0,45A 500ms, Rz = 0,55 [Ω]
Całkowity opór linii strzałowej:
R0=10,79+2,10+26*(3,6+0,55)=120,79[Ω]
Dobór zapalarki.
Przyjęto kondensatorową zapalarkę strzałową KZS-1/045 o rezystancji obwodu strzałowego
równej 200 Ω.
METRYKA STRZAŁOWA
Miejsce wykonania roboty strzałowej
Nazwa i rodzaj przodka (numer) …………
Oddział ………. poziom ……….. pokład ………….
Cel roboty strzałowej: drążenie wyrobiska korytarzowego
Określenie warunków bezpieczeństwa
Kategoria zagrożenia (metanowego gazowego): II
Klasa zagrożenia pyłowego B….…………………………………………………………………………………………………
Inne występujące zagrożenia ……………………………………………………………………………………………………….
Rodzaj stosowanych środków strzałowych
Materiał wybuchowy: Barbaryt E6H
Środki inicjujące: zapalnik elektryczny węglowy Ergodet 0,45A
Środki zapalające ………………………………………………………………………………………………………
Rodzaj i sposób wykonania przybitki: ręczna z gliny i piasku (1:3) i 15% wody
Sposób łączenia otworów strzałowych: szeregowo
Sposób inicjowania i odpalania ładunków MW: inicjacja tylna
Stosowany sprzęt strzałowy: kondensatorowa zapalarka strzałowa KZS-1/045
D. Maksymalny ładunek MW: 32,96 kg
E. Ilość otworów strzałowych: 26
F. Przeciętna ilość materiałów wybuchowych potrzebna do urobienia jednostki produkcyjnej: 730 [g/m3]
1