Технологические схемы крепления горных выработок и их оценка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оразгалиев Г.Ш.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И ИХ ОЦЕНКА

Рассмотрены технологические схемы крепления при проведении горных выработок. Произведен анализ и их оценка. Приведены основные показатели при сравнении вариантов проведения горных выработок. Трудоемкости возведения крепи крепеустановщиком рассмотрена пооперационно. В итоге произведен выбор рациональной технологии крепления.

Тау-кен ?азбаларды ж?ргізгендегі бекіту технологиялы? схемалары ?арастырылды. Оларды талдау ж?не ба?алау ?ткізілді. Тау-кен ?азбалар ж?ргізілгендегі т?рлері салыстыруда негізгі к?рсеткіштері келтірілді. Бекітпек?тергішпен бекітпені ?ой?анда е?бек сі?іргіштік операциялар толы? ?арастырылган. Н?тижесінде ?тымды бекіту технология сайланды.

крепление горный выработка трудоемкость

При сравнении технологий проведения горных выработок в качестве основного показателя используют приведенные затраты на проведение 1м³ выработки в свету Спров. Однако определить предпочтительность того или иного варианта, используя только этот показатель, невозможно, так как не раскрывается потребность в затратах труда на выполнение технологического процесса. Поэтому его рассматривают в сочетании с показателем трудоемкости Т проведения 1м³ выработки в свету. Но он не дает ответа на вопрос, какие работы механизированы, а какие выполняются вручную, то есть не раскрывает характера труда в проходческом забое. Поэтому целесообразно принять в качестве показателя коэффициент механизации труда Кмех, выражающий отношение трудоемкости механизированных операций Тм, входящих в процесс, к его общей трудоемкости Т. Он безразмерный и при механизации операций, ранее выполняемых вручную, его значение увеличивается, а при повышении производительности труда на механизированных операциях без уменьшения затрат труда на ручных операциях уменьшается, хотя общая трудоемкость операций также уменьшается. Уровень механизации процесса проведения выработки, состоящего из нескольких технологических процессов, будет

, (1)

где: i= 1,2,…, а- порядковый номер технологического процесса; Кi, Тм i, Тi - коэффициент механизации, трудоемкость механизированных и общая трудоемкость операций i- го технологического процесса.

Новый вариант предпочтителен по сравнению с базовым при:

(2)

где каждый показатель может рассматриваться независимо от других, как характеризующий технологический процесс с определенной стороны. В зависимости от решаемой задачи различают нормативный, технический и фактический уровни механизации. Нормативный применяется при эксплуатации серийного оборудования с производительностью, предусмотренной нормами выработки. Технический применяется при эксплуатации с технической производительностью, т.е. при определении предельно допустимых показателей. При определении фактического уровня механизации принимаются трудоемкости, полученные по хронометражным наблюдениям для конкретных условий. Их результаты являются основанием для разработки мероприятий по совершенствованию технологии в определенных диапазонах горнотехнических условий.

Основными показателями, характеризующими горнотехнические условия проведения выработок, являются коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова f, площадь поперечного сечения выработки в свету Sсв, скорость проведения выработки V и система неравенств принимает вид:

(3)

При определении зависимостей необходимо иметь в виду, что скорость проведения выработки и производительность средств механизации возведения крепи должны коррелироваться между собой в зависимости от шага установки рам крепи, так как к завершению цикла проходческих работ по горнотехническим, организационным и условиям безопасности не должно оставаться незакрепленного пространства.

Трудоемкость работ по креплению с использованием крепеустановщика:

(4)

где: 1-Кмех - коэффициент ручных работ; Труч = 1/N - трудоемкость крепления вручную, чел.-ч (N- норма выработки на единицу объема работ); Q - объем работ по креплению, рам; П - производительность крепеустановщика, рам в час; n - количество проходчиков. Первое слагаемое соответствует затратам труда на процессы, выполняемые механизированно, вторая - вручную. Разница между трудоемкостью возведения крепи вручную и крепеустановщиком определяет эффективность последнего.

(5)

где, выражение (Кмех - N*n/П) показывает насколько снизится трудоемкость работ по возведению крепи при применении крепеустановщика.

Трудоемкости операций возведения крепи крепеустановщиком:

Тсб=n*tcб**кр,чел-мин/м³, (6)

где: Тсб - трудоемкость сборки рамы крепи на месте складирования (установка затяжек на верхняк, хомутов, подвесок); n- количество проходчиков; tсб - время сборки по данным хронометража, мин; - коэффициент, учитывающий перерывы на отдых и личные надобности, = 1,15; кр - коэффициент перерасчета затрат труда на единицу объема работ, приходящиеся на 1м³ выработки в свету, кр=j/Sсв (j- число рам на 1 м выработки).

Ттр = n*tтр**кр,чел-мин/м³, (7)

где: Ттр- трудоемкость установки рамы крепи на подъемный стол и транспортировка к забою; tтр - время установки и транспортировки, мин.

Туст.с = n*tуст**кр, чел-мин/м³, (8)

где: Туст.с- трудоемкость установки и соединения элементов крепи в проектное положение; tуст- время установки и соединения элементов крепи.

Тзат.з = 44,8Кs*Кj**кр*Ксн, чел-мин/м³, (9)

где: Тзат- трудоемкость затяжки боков выработки решетчатой затяжкой с забутовкой пустот ; Кs- коэффициент, учитывающий изменение сечения выработки (1,159- 0,068Sпр+ о,оо5Sпр²); Кj- коэффициент плотности установки рам (1/j); Ксн- коэффициент снижения трудоемкости от применения МРЗ затяжки (0,65).

Для выбора рациональной технологической схемы крепления горных выработок произведен расчет трудоемкости работ проходческого цикла по каждому варианту.

Рассмотрим проведение штрека сечением в проходке Sпр = 15,7 м², в свету Sсв = 12,8 м² по углю крепостью fу = 1,5 с присечкой пород 60% fп = 5 (fср = 3,6) при креплении металлической арочной крепью из спецпрофиля СВП-27 с шагом крепления 1 рама на 1 метр выработки.

Набор оборудования по вариантам следующий:

1) Комбайн 4ПП-2М, конвейер СР-70М, монорельсовая дорога 6ДМК и крепление вручную;

2) Комбайн 4ПП-2М, конвейер СР-70М, монорельсовая дорога 6ДМК, крепление с помощью крепеустановщика подвесного конструкции ИГД им.А.А.Скочинского;

3) Комбайн 4ПП-2М, конвейер СР-70М, монорельсовая дорога 6ДМК, немеханизированная предохранительная выдвижная крепь Карагандинского бассейна с использованием для перекрытия верхняков постоянной крепи и затяжек;

4) Комбайн 4ПП-2М, конвейер СР-70М, монорельсовая дорога 6ДМК, механизированная проходческая предохранительная крепь КМК-3М с крепеукладчиком КПЦ-1М для возведения постоянной крепи.

Затраты труда на разработку забоя и погрузку горной массы будут по всем вариантам одинаковые. Расчет горнотехнических показателей проходческого цикла производится согласно. Расчет проходческого цикла по вариантам представлен в приложении А. Горнотехнические показатели по рассматриваемым вариантам сведены в таблицу 1.

Таблица - 1 Горнотехнические показатели по сравниваемым вариантам

Для выбора рациональной технологической схемы крепления горных выработок необходимо произвести расчет себестоимости проведения 1 м выработки по рассматриваемым вариантам технологических схем по элементам затрат: на амортизацию, по заработной плате, на электроэнергию, на материалы, на монтаж-демонтаж оборудования, а также сопутствующие капительные затраты у потребителя.

Для определения годовых объемов проведения горных выработок по вариантам необходимо установить число монтажей-демонтажей оборудования из выражения:

(10)

где 305- число рабочих дней в году; Lвыр- проектная длина выработок, м (Lвыр=1000м); Vсут - суточная скорость проходки, м/сут; tдн- число дней необходимое на один монтаж-демонтаж (tдн₁=6, tдн₂=6, tдн₃=6, tдн₄=8).

Число монтажей-демонтажей по вариантам будет:

Nмонт₁ = 3,57; Nмонт₂ = 3,78; Nмонт₃ = 3,67; Nмонт₄ = 3,57.

Годовой объем проведения определяется из выражения:

Lгод = Vсут*(305 - Nмонт*tдн), м. (11)

Годовые объемы проведения горных выработок по вариантам:

L¹год = 12,6*(305 - 3,57*6) = 3570м;

L²год = 13,36*(305- 3,78*6) = 3772м;

L³год = 12,9*(305- 3,67*6) = 3650м;

L⁴год = 12,9*(305- 3,57*8) = 3570м.

Себестоимость проведения 1 м выработки по элементам затрат приведена в таблице 2.

Таблица-2 Себестоимость проведения 1 м выработки по вариантам

Себестоимость проведения 1 м выработки по второму варианту технологических схем оказывается наименьшей, то есть рациональным является механизированное крепление непосредственно у забоя выработки с помощью крепеустановщика

Список используемой литературы

1. Автореферат кандидатской диссертации «Разработка эффективной технологии возведения металлической арочной крепи при скоростном комбайновом способе проведения подготовительных горных выработок». Караганда, 2005. с. 21

Размещено на Allbest.ru