Исходные данные Двухпутевой откаточный штрек сечением в проходке

Исходные данные: Двухпутевой откаточный штрек сечением в проходке 13, 3 м 2 (в свету 10, 3 м 2) проводят по пласту угля мощностью 0, 9 м с коэффициентом крепости f = 1, 5. При этом присекается 70 % породы (Kп = 0, 7) с коэффициентом крепости f = 5. Для бурения шпуров применяют бурильную установку БУЭ-2, при этом пробуривают по угольному забою 10 шпуров, по породному – 22. Средняя глубина шпуров 2, 0 м, подвигание забоя за цикл 1, 8 м. Шпуры по углю и породе взрывают за один прием. Погрузка породы осуществляется машиной 1 ППН-5 в вагонетки ВГ-2, 5, расстояние до разминовки 40 м. Крепление выработки производят металлической арочной податливой крепью (КМП) с установкой 1, 11 арки на 1 м (шаг крепи 0, 9 м), подноска элементов крепи до 20 м. Время проветривания забоя после взрыва 20 мин. Требуется определить максимальную скорость проведения штрека и построить график организации работ.

Решение: 1. Определение общей трудоемкости работ проходческого цикла Общая трудоемкость работ проходческого цикла слагается из трудоемкостей отдельных операций: где qб, qвзр, qпров, qп, qкр, qвсп – соответственно трудоемкости бурения шпуров, заряжания и взрывания, проветривания, погрузки породы, крепления, вспомогательных операций (сооружение водоотводной канавки, настилка временных путей и т. п. ). 1. 1 Определение трудоемкости бурения шпуров Трудоемкость бурения шпуров включает трудоемкости следующих видов работ:

где – трудоемкости непосредственно бурения, подготовительно-заключительных операций, оборки забоя, смены штанг и коронок, перехода от шпура к шпуру, раскайловки и очистки почвы для бурения нижних шпуров, очистки шпуров и устройства подмостей. Трудоемкость непосредственного бурения (чел. -мин/м) находят исходя из технической производительности бурильной головки: где Nб – число проходчиков, занятых на бурении; Рб(тех) – техническая производительность одной бурильной головки, м/мин. для БУЭ-1; БУЭ-2; НБ-1 Э: где a, b, c, d, b', c', d' – коэффициенты, значения которых приведены в таблице;

f – коэффициент крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова; если выработку проходят по углю с присечкой пород, то средний коэффициент крепости пород определяют по формуле Kп – коэффициент присечки (отношение площади породного забоя к общей площади забоя в проходке), Kп = 0, 7; fу – коэффициент крепости угля, fу = 1, 5; fп – коэффициент крепости пород, fп = 5; K – коэффициент, определяемый из выражения; lшп – средняя глубина комплекта шпуров, lшп = 2 м;

Техническая производительность всей бурильной установки 4, 923 2 = 9, 846 м/мин. Трудоемкость непосредственно бурения при обслуживании установки двумя проходчиками чел. -мин/м шпура. 1. 2. Определение трудоемкости ручных операций Трудоемкость ручных операций: подготовка к бурению чел. -мин/цикл. Трудоемкость оборки забоя с разметкой шпуров q 2, смены буровых коронок и штанг q 3, раскайловки и очистки почвы для бурения нижних шпуров q 5 находят по формуле Значения коэффициентов для данного случая приведены в таблице 4.

оборка забоя разметкой шпуров смена буровых коронок и штанг раскайловка и очистка почвы очистка шпуров чел. -мин/м шпура. 1. 3. Определение трудоемкости заряжания и взрывания шпуров Трудоемкость заряжания и взрывания шпуров (чел. -мин/м) определяют по формуле

чел. -мин/м. 1. 4. Определение трудоемкости погрузки породы Трудоемкость погрузки породы определяют по формуле где – соответственно трудоемкости «чистой» погрузки, подготовительно-заключительных операций, оборки забоя, крепления временной крепью, зачистки почвы, раскайловки крупных кусков породы, обмена вагонеток, наращивания временного пути. Трудоемкость «чистой» погрузки (чел. -мин/м 3) определяют исходя из технической производительности погрузочной машины:

где Nп – число проходчиков, обслуживающих машину; Рп(тех) – техническая производительность погрузочной машины, м/мин. для машин типа 1 ППН-5; 1 ППН-5 П Трудоемкость работ, выполняемых вручную: подготовительно-заключительные операции чел. -мин/цикл; оборки забоя где Sпр – сечение выработки в проходке, Sвч = 13, 3 м 2; lц – подвигание забоя за цикл, lц = 1, 8 м;

установки предохранительной крепи зачистки почвы и подкидки породы к машинам типа 1 ППН -5, 1 ППН-5 П раскайловки крупных кусков породы обмена вагонеток

где Wв – грузоподъемность вагонетки, Wв = 2, 5 т; Lотк – расстояние откатки, Lотк = 40 м; наращивания рельсовых путей 1. 5. Определение трудоемкости крепления Трудоемкость крепления металлической арочной крепью из спецпрофиля (чел. -мин/арку) также складывается из составляющих операций:

подноски крепежных материалов подготовки лунок выравнивания боков и кровли выработки

установки и разборки подмостей, подготовки хомутов, планок, клиньев чел. -мин/арку; установки и соединения элементов крепи затяжки и забутовки пустот где r – число рам крепи на 1 м выработки, r = 1, 11 рам/м;

1. 6. Определение трудоемкости вспомогательных работ Трудоемкость вспомогательных работ (чел. -мин/ч): настилки временного пути сооружения водоотводной канавки без крепления с креплением наращивания вентиляционных труб и водопровода

Результаты вычислений заносим в таблицу 1. Таблица 1 – Трудоемкость проходческого цикла Ед. изм. Объем работ на цикл Расчетная трудоемкость на единицу, чел. -мин. Трудоемкость на цикл, чел. мин. м 64, 00 0, 990 63, 4 q 1 цикл 1, 00 29, 0 q 2 шпур 32, 00 0, 069 2, 2 q 3 м 64, 00 0, 370 23, 7 q 4 шпур 32, 00 0, 370 11, 8 q 5 м 64, 00 0, 392 25, 1 q 6 Операции Условные обозначени я – – 0, 367 0, 4 Бурение шпуров qб Заряжание и взрывание шпуров qвзр 155, 6 м 64 2, 0 128, 0

Продолжение табл. 5 Операции Условные обозначе ния Расчетная Трудоемкость трудоемкость на цикл, чел. на единицу, чел. мин. -мин. Ед. изм. Объем работ на цикл м 3 23, 94 3, 70 88, 6 q 1 цикл 1, 00 8, 0 q 2 цикл 1, 00 13, 83 13, 8 q 3 цикл 1, 00 37, 59 37, 6 q 4 м 3 23, 94 2, 08 49, 8 q 5 м 3 23, 94 0, 61 14, 6 q 6 м 3 23, 94 2, 32 55, 4 q 7 цикл 1, 00 16, 97 17, 0 – – 284, 8 Погрузка породы qп

Продолжение табл. 5 Операции Крепление Условные обозна чения Ед. из м. Объем работ на цикл Расчетная трудоемкость на единицу, чел. -мин. Трудоемкость на цикл, чел. мин. q 1 арка 2, 00 0, 04 0, 1 q 2 арка 2, 00 1, 12 2, 2 q 3 арка 2, 00 1, 23 2, 5 q 4 арка 2, 00 8, 00 16, 0 q 5 арка 2, 00 16, 04 32, 1 q 6 арка 2, 00 31, 16 63, 3 qкр – – – 116, 2 Настилка пути q 1 м 3, 60 44, 41 160, 0 Сооружение канавки q 2 м 1, 80 67, 30 121, 1 Наращивание трубопроводов q 3 м 1, 80 7, 80 14, 0 Всего q – – – 979, 7

2. Порядок расчета графика организации работ Составляют временную технологическую цепочку, рассчитывают максимальное число рабочих в зоне (Nmax) и максимальную скорость проведения выработки (Vmax), для чего все работы распределяют по трем категориям: а) работы со строго регламентированной численностью рабочих, которые выполняются последовательно; трудоемкость работ этой группы (qa); продолжительность выполнения операций (ta); б) работы, которые нельзя совместить во времени с работами категории «а» без жестких ограничений численности занятых рабочих; трудоемкость работ этой группы (qб); в) все остальные работы, которые технологически могут быть совмещены одна с другой и с работами категорий «а» и «б» ; трудоемкость (qв); продолжительность (tв).

Работы категорий «а» и «б» определяют продолжительность цикла. Предполагается, что на работах категории «б» занято все звено рабочих. Тогда категории «а» «б» должны быть полностью совмещены друг с другом, т. е. где Nа, Nб, Nв, Nзв – численность проходчиков, занятых на работах категорий «а» , «б» , «в» и в звене; Nкрит – критическая численность, выше которой по данным практики планировать не следует. С учетом сказанного имеем К работам категории «а» относят бурение шпуров (155, 6 чел. -мин/цикл), категории «б» – погрузку, крепление (90 %) и наращивание рельсовых путей (549, 0 чел. -мин); осталь ные операции (147, 1 чел. -мин), в том числе креп ление (10 %), могут быть совмещены с бурением (категория «а» ).

Приняв, что на бурении заняты 2 чел. и критическое число проходчиков по заданной технологии 5 чел. , получим мин; чел. Численность звена будет Продолжительность выполнения работ категории «б» составит мин. Продолжительность заряжания шпуров (на заряжании занято 3 чел. ) мин.

Минимальная продолжительность цикла где Tвзр + Тпров – несовмещенные потери времени на заряжание и взрывание шпуров и проветривание выработки мин. Максимальная скорость проведения выработки, соответствующая максимальной численности звена: где tp. п – продолжительность регламентированного перерыва, равная 20 мин; м/смену.

Строят рациональный график организации работ с учетом кратности продолжительности проходческого цикла с длительностью смены. Этого можно добиться изменением численности рабочих, занятых на выполнении отдельных операций, или изменением порядка совмещения работ. Длительность каждой операции определяют с учетом затрат времени на отдых и личные потребности по формуле где – коэффициент, учитывающий затраты времени на отдых и личные надобности ( = 1, 15); Nоп – число рабочих, занятых на выполнении данной операции; бурение шпуров мин;

погрузка породы мин; крепление (несовмещенная часть) мин; крепление мин; настилка временного пути мин;

сооружение канавки мин; наращивание трубопроводов мин. Проверяем длительность цикла Чтобы длительность цикла осталась равной 360 мин, «недостающие» 19 минут распределяем, увеличивая некоторые операции цикла. По рассчитанным данным строим график организации работ (рисунок 1).

Находим максимальную месячную скорость проходки штрека при 25 рабочих днях в месяце м/мин;

Рисунок 1 – График организации работ при проведении откаточного штрека