ПЗ (печать) (Проект горного железнодорожного однопутного тоннеля), страница 10

Длина транспортирования породы от забоя до отвала L, м, определяется по формуле

L = + 1800, (4.30)

где L_т – длина тоннеля, м.

Время оборота транспорта Т, мин, определяется по формуле

Т = t_п + t_дв + t_р + t_м, (4.31)

где t_р – время разгрузки, мин.

t_м – время на маневры в течение рейса, мин;

t_п – полное время погрузки самосвала, мин;

t_дв – время движения от забоя и обратно, мин.

Полное время погрузки самосвала t_п, мин, определяется по формуле

t_п = , (4.32)

где V₁ – объем вывозимой за один рейс породы, м³.

Время движения самосвала t_дв, мин, определяется по формуле

t_дв = , (4.33)

где υ – средняя скорость движения самосвала по выработке, км/мин;

Определение потребного количества самосвалов m, шт., производится по формуле

m = . (4.34)

Необходимое число рейсов для вывоза породы z_п, шт., определяется по формуле

z_п = , (4.35)

где V_г.м. – объем горной массы отбитой за один взрыв, м³, определяется по

формуле

V_г.м. = W·А·k_р, (4.36)

где W – глубина заходки, м;

А – сечения забоя, м²;

k_р – коэффициент разрыхления породы.

Данный расчет выполняется для тоннельной обделки, в которой наибольшее количество отбитой породы за один взрыв в заходке.

Технические параметры самосвала МоАЗ-75081 приведены в таблице 4.12.

Таблица 4.12 – Технические параметры самосвала МоАЗ-75081

Результат расчета транспортных средств сведен в таблицу 4.13.

Таблица 4.13 – Результат расчета транспортных средств

Примечание. Условные обозначения данной таблицы соответствуют тексту настоящей ПЗ.

4.4 Расчет потребности в сжатом воздухе и подбор компрессорной станции

В связи с тем, что при проходке тоннеля используются машины, работающие за счет давления сжатого воздуха, необходимо выполнить соответствующие расчеты. Для определения необходимого количества компрессоров, необходимо знать его расход, а так же необходимо учитывать высоту над уровнем моря, где ведется проходка тоннеля.

Объем сжатого воздуха V_k, м³/мин, определяется по формуле

V_k = k₃·k₄·∑m_i·q_i·k₁·k₂, (4.37)

где k₁ – коэффициент одновременности работ;

k₂ – коэффициент изношенности инструмента;

k₃ – коэффициент потерь воздуха в сети;

q_i – потребность механизма в сжатом воздухе, м³/мин;

m_i – число механизмов данного вида;

k₄ – коэффициент увеличения расхода воздуха с его разряжением,

определяется по формуле

k₄ = 1 + 0,12·H₁, (4.38)

где H₁ – высота тоннеля над уровнем моря, м.

Расход потребности в сжатом воздухе сведен в таблицу 4.14.

Таблица 4.14 – Ведомость подсчета потребности в сжатом воздухе

k₄ = 1 + 0,12·0,404 = 1,05;

V_k = 1,1·1,05·141·1·1,15 = 187,28 м³/мин.

Расчетную потребность сжатого воздуха обеспечивают компрессоры типа В300-2К. Технические характеристики данного типа компрессоров приведена в таблице 4.15.

Таблица 4.15 – Характеристики компрессора типа В300-2К

4.5 Расчет вентиляции выработки для периода производства работ

В соответствии с [13] важнейшим условием безопасной и производительной работы по проходке является вентиляция, обеспечивающая нормальный состав, температуру, влажность воздуха.

Воздух подземной выработки по условиям соблюдения техники безопасности и условиям охраны труда должен содержать по объёму не менее 20% кислорода и не более 0,5% углекислого газа и иметь температуру не ниже +2° С зимой и не выше +25° С летом. При производстве работ необходимо учитывать возможное скопление в выработке метана, который может образовать взрывоопасную смесь с воздухом. Допустимой является концентрация метана, не превышающая 1%.

Для проветривания выработки будет применена схема приточно-вытяжного проветривания, схема которого приведена на рисунке 4.4, с подачей свежего воздуха в забой во время транспортных операций и последующим переходом к вытяжному проветриванию после взрыва.

Рисунок 4.4 – Схема приточно-вытяжного проветривания

Проветривание выработки будет осуществляться с помощью стальных труб со следующими размерами:

- диаметром – 1,0 м;

- толщиной стенок – 2,5 мм;

- длиной звена – 10 м.

Конец приточной вентиляционной трубы располагается от забоя на расстоянии, не превышающем длины зоны действия свободной струи l_с, м, определяемой по формуле

l_c = 18,7· · , (4.39)

где F – площадь сечения выработки, м²;

F_тр – площадь сечения вентиляционной трубы, м², определяемая по

формуле

F_тр = π·R², (4.40)

где R – радиус трубы, м.

Забор поступающего в выработку воздуха производится на расстоянии не менее 10 м от места выпуска загрязненного воздуха.

Для эффективного проветривания тоннельной выработки необходим объём воздуха, обеспечивающий разбавление до допустимой концентрации вредных газов, образующихся при взрывании забоя и работе двигателей внутреннего сгорания. Скорость движения воздуха в выработке не должна быть меньше 0,1 м/с для поддержания устойчивого турбулентного режима, при котором поток воздуха двигается всем сечением.

Объем воздуха, подаваемого в выработку Q_п, м³/с, определяется по формуле

Q_п = 4,1· ·lg , (4.41)

где l_c – максимально допустимое расстояние конца вентиляционной трубы

от забоя, м;