Розрахунок магістрального конвеєрного штреку

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Загальні відомості про шахту

Поле шахти «Україна» розташоване на Красно армійському горно - промисловому районі. По адміністративному розподілу відноситься до Красноармійського району Донецької області. В промисловому відноси ні шахта віднесена до державної Донецької вугільної компанії. Безпосередньо біля кордону шахтного поля проходе одноколійна залізнична дорога Красно армійська—Донецьк. Розміри шахтного поля складають :

по про стиранню—7 км.

по падінню --7.02 км.

Шахта збудована по проекту інституту «Дніпрошахт» та здана в експлуатацію в 1963 році з проектною потужністю 1800 тис. тон вугілля в рік. Виробничі потужності шахти до 1995 року складала 0.85 млн.т. на рік. З 1995 року шахті установлена виробнича потужність в обсязі 600 тис.т , з 2004 року-400 тис.т. В процесі експлуатації відпрацьовані бремсбергові поля та два ступеня похилих полів.

Режим роботи підприємства щодобовий і складає чотири зміни по 6 годин, одна з змін – ремонтно-підготовча. На поверхні 3 зміни по 8 годин з двома вихідними на неділю. Число робочих днів складає в середньому 350 за рік. Видобуток по шахті складає 370 тисяч тон на рік. На останній час розробляються пласти К8 , L_>2> , видобуток складає 1000 т/добу.

1.2 Коротка геологічна і гірнича характеристика шахти

В межах шахтного поля згідно геологічного звіту по до розвідку запасів від 15.09.89 залягають пласти m_>2 >,m_>3 >_>,>_> >L_>8> ,L_>7 >,L_>3> ,L_>2> ,L_>1, >К 8. Найбільш перспективними являються пласти L_{>1 ,} >К 8 , L_>2> потужність яких складає ( 0.9- 1.06) м.

Пласт L_>2> має простий устрій , не стійкий по потужності. Зміна потужності пласта зв’язана з розливами. Покрівля пласта складається з аргіліту тріщинуватого , що визиває його обвалювання на значних площинах. Вугілля та породи на дільницях розмивів зниженої міцності, щільність вугілля 1.35 т\м. За класифікацією Дон УГИ породи покрівлі віднесені до нестійких, а на розмивах дуже нестійких. В підошві пласта залягає аргіліт темно-сірий середньої стійкості.

Опір вугілля різанню складає 240 кг\см, кріпость ƒ-1.5.

Пласт К8 складного сбурівання, складається з 3-4 вугільних пачок з при слойками аргіліту міцністю ƒ= 2-3, темно-сірого слабої стійкості, потужністю 0.01-0.08 м. Вугілля чорне, наполовину скраве, з включенням сирнистого колчедану в виді лінз. Гіпсометрія пласта різко хвиляста з падінням на схід 10-15. Основна крівля пласта складається з міцного тріщинуватого вапняку, потужністю до 4 м, з обвалю вальними можливостями.

В підошві пласта залягає сірий аргіліт слоїстий потужністю від 0.3 м до 0.8 м ,середньої стійкості ƒ=4. Щільність вугілля К8 складає 1.33 т\м3, міцність ƒ=3.

Пласт L_>1 >має просту будову. Покрівля пласта представлена обводненним піщаником L_>1 >_>S> L_>2> по потужністю від 24.0 до 27.0 м.

Піщаник безпосередньої і основної покрівлі хрупкозирнистий або середньозернистий.

По стійкості ці піщаники відносяться до нестійких (Б2) , по обвалюваності до середньообвалювальних (А2).

Безпосередній грунт пласта - аргіліт потужністю від 0.0 до 6.6 м або алевроліт потужністю від 0.0 до 0.4 м. При обводнені грунту пласта пучиться, стає в’язким, рухливим. Категорія порід грунту - нестійкі (П1), схильність до розмокання при зволоженні – високі до повної втрати несучої здібності.

Всі вугільні пласти до 900 м знаходяться в зоні газового вивітрювання. Шахта «Україна» умовно віднесена до 1 категорії по метану, пласти небезпечні по викидам та гірничим ударам. Вугільний пил безпечний по вибуху, вугілля не самовозгорається, притік води на пластах складає до 10 м3-рік.

1.3 Розкриття та підготовка шахтного поля

Розтин шахтного поля здійснюється двома вертикальними центрально-подвоєними стволами та капітальними квершлагами. Стволи пройдені до горизонту 210 м. Від горизонту 210 м пройдені похилі конвеєрний і вентиляційний квершлаги на горизонт 570 м. Головний ствол діаметром 7 м служить для видачі вугілля, допоміжний ствол №1 діаметром 7 м призначений для видачі породи і виконання усіх допоміжних операцій по стволу поступає у шахту свіже повітря.

Для забезпечення провітрювання шахти використовуються шурфи № 4,7,8 (7 обладнаний клітьовим підйомом). Вентиляційні свердловини №9, 11 пробурені на повну глибину і вводяться у експлуатацію.

Ведуться підготовчі роботи з буріння на північному крилі шахтного поля повітроподаючої ( у перспективі вентиляційної) свердловини №10, що дозволить забезпечити необхідною кількістю повітря північне крило шахти.

Ведуться роботи з проведення північних магістральних відкотного і конвеєрного штреків гор. 570 пл.К8. Проведення цих виробок необхідно для підготовки центральної і північної панелей шахтного поля.

На шахті прийнята панельна схема підготовки. З 2004 р. очисні роботи ведуться тільки у південній( ухил №1, 3-я сходина) частині шахтного поля. У північній частині шахтного поля роботи припинено. Розмір панелей по простиланню – 2100 м, по падінню 750- 900м. Панелі по падінню діляться на яруси. Похила довжина ярусів відповідає довжині лави 150-200 м. На південному крилі гор 570 м у відповідності із затвердженими проектами і робочою документацією підготовляються ухили №1 ,3 сходини по пластах К 8 , L_>2.>

На сьогодні ведуться роботи з підготовки 10 південної лави похилу №1 пласта L_>2> з сходини, 9 північної лави похилу №1 пласта К8 з сходини.

1.4 Механізація та організація очисних робіт

Для видобутку вугілля на шахті використовуються механізовані комплекси типу КМ-88, КД-80, КД-90, ДМ. Виймання вугілля в очисних вибоях розробляємих пластів здійснюється комбайнами 1К-101У , К-103, 1ГШ-68.Доставка вугілля по лаві здійснюється конвеєрами СПЦ-26, СП-87 ПМ. Управління покрівлею методом загального обвалювання, за допомогою секцій покріплення. Для живлення секцій використовують водяну емульсію, тиск створюють масло станції типу СНТ-32. Для боротьби з пилом використовують зрошувальні установки. Секцій покріплення переміщаються послідовно за проходом комбайну ,а за ними засувається вибійний конвеєр. Добове переміщення лінії вибою складає 1.3-2.5. Ширина захвату залежить від стану покрівлі і складає 0.63- 0.8 м. За добу вдається здійснити 2-4 циклу. Видобуток на лаву складає 400-800 т\добу, можливості техніки не використовуються в повну силу, в зв’язку з складними геологічними умовами, обмовленими дуже не стійкою покрівлею.

Подальше транспортування гірничої маси здійснюється стрічковими конвеєрами. Доставка матеріалів за допомогою лебідок, площадок , та в вагонах.

Організація робіт в чотири зміни. В першу зміну - ремонтну, проводиться ремонт обладнання, підготовка ніш, доставка матеріалів , перевірка обладнання під навантаженням. Послідовні зміни - видобувні, проводиться виїмка вугілля комбайном, управління покрівлею, БВР по виїмці ніш.

1.5 Механізація та організація підготовчих робіт

Проведення гірничих виробіток на шахті здійснюється комбайновим та методом БВР, вузьким ходом. При проведенні виробок комбайнами типу ГПКС, П-110 навантаження гірничої маси здійснюється на скребкові та стрічкові конвеєри. При проведенні способом БВР навантаження за допомогою машин типу 1ПНБ-2 та скреперних установок та на ланцюговий конвеєр. Буріння шпурів за допомогою ручних с верл типу СЄР-19Д, а по міцним породам колонковими свердлами, встановлених на навантажувальних машинах.

Форма виробіток арочна, іноді трапецевидна. Покріплення використовується типу КМП-АЗ-АЛ-15.5 11.2, іноді КПП-Т (КПС-З). Затяжка бортів за допомогою ж\б затяжки та металевої сітки.

Доставка матеріалів та елементів покріплення в вагонетках та площадках по рельсовій колії 900м за допомогою електровозів, лебідок і комбайнових доріг ДКН. Лебідки використовують також для пересування обладнання типу ЛВД-24, ЛВД-13.

Провітрювання виробіток за допомогою вентиляторів ВМ-6М, або ВМЄУ-6, по трубам діаметром 600 мм.

Проведення виробок організовано в чотири зміни, бригадою прохідників. В кожну зміну виходить одна ланка, яка здійснює роботи згідно графіка організації робіт. Найбільш досягнуті темпи проведення складають 200 м\міс, а для капітальних виробок (50-80) м\міс. низькі темпи проходки обмовленні нестачею матеріалів та високою долею ручної праці

1.6 Транспорт на шахті

На сьогодні на шахті застосовуються повна конвеєризація з видачі вугілля. По дільничних горизонтальних і похилих виробках панелей. Вугілля транспортується з використанням стрічкових і скрипкових конвеєрів. Для забезпечення допоміжного вантажопотоку використовуються одно кінцеві підйомні по похилих виробках, а також електровоз ні відкатки у на вколоствольному дворі (гор.210), і по відкатному штреку гор.570 пл. К8.

По вентиляційних дільницях штреках для доставки матеріалів використовуються канатні надґрунтові дороги типу ДКН, лебідки типу ЛВД,ЛШВ,ЛВ.

Вугілля з лав по конвеєрних штреках транспортується конвеєрами 1 ЛТ-80У, 1л-80У.

Далі по похилу №1 пласта L_>2> і похилу №1 пласта К8 вугілля транспортується конвеєрами 1Л100К, 2Л-100У до бункера на магістральний конвеєрний штрек гор.570 м. По магістральному конвеєрному штреку вугілля транспортується конвеєром 1Л-100К. По похилому конвеєрному квершлагу (2 конвеєра 3Л-100У-02) транспортується через бункер (V=1000 м3) на головний відкаточний квершлаг гор.210 на конвеєр 1Л-100К, яким доставляється у завантажування головного ствола.

1.7 Стаціонарні установки

1.7.1 Підйомні установки

Головний ствол і допоміжний ствол №1 пройдені до гор.210м. Головний ствол діаметром 7 м, обладнаний двох скіповим вугільним підйомом з машиною 2Ц-6х2.4Д. Привід машини редукторний від асинхронного електродвигуна потужністю 1250 кВт, забезпечує максимальні швидкості 7.35 м\с. Скіпи вантажопідйомністю 9 т гірничої маси. Підйом здійснює видачу видобуток з гор.210 м.

Допоміжний ствол №1 обладнаний двох скіповим породним і двох клітьовим підйомами.

Підйомна машина породного підйомна НКМЗ 2х4х1.8 з редукторним приводом від асинхронного електродвигуна потужністю 400 кВт. За своїми технічними можливостями підйомна машина може працювати до гор.320 м включно. Максимальна швидкість підйому 5.2 м\сек вантажопідйомністю 6 т породи.

Підйомна машина клітьового підйому НКМЗ 2х5х2.3 потужністю 850 кВт. За своїми технічними можливостями підйомна машина може працювати до гор.570 м включно, максимальна швидкість підйому 5.3 м\сек. Кліті одноповерхові, на вагонетку ВГ-3.3 у поверсі. На південному підйомі установлена підйомна машина МПБ 6.3-3.15-0.63 з редукторним приводом від двох асинхронних двигунів потужністю до800 кВт.

1.7.2 Вентиляційні установки

Шахта віднесена до першої категорії по метану та вибуху вугільного пилу. Прийнята флангова система провітрювання по всасуючий схемі, а для провітрювання забоїв зворотно поточна. В шахту подають 197 м3\с повітря, максимальна депресія вентиляційної мережі складає 360 мм.вод.ст. Свіже повітря поступає в ствол, потім корінним квершлагам та штрекам, відпрацьоване повітря виводиться через шурфи. На шурфу №11 встановлений вентилятор ВЦ-31.5, на шурфу №8 ВЦ-31.5, на головному стволі ВШЦ-166. Біля скважени №9 обладнується також установка ВЦ-31.5.

Зміна режиму роботи вентиляторів здійснюється зміною кута установки лопаток робочих коліс. Опрокид струменя при аварії передбачено шляхом засосу повітря з шахти по обвідному каналу. Режим роботи вентиляторів контролюється дистанційно, з пульта диспетчера.

1.7.3 Водовідливні установки

На шахті діє багатоступінчата система відкачки води з гірничих виробок. Вона складається з дільничних та головних установок та системи трубопроводів різного діаметру. Головний водовідлив розташований в районі навколо ствольного двору горизонту 210м .Камера водовідливу обладнана 6 насоса типу ЦНС-300-300 потужністю 400 кВт кожний. Постійно в роботі два насоса, які подають воду на поверхню по трьом трубопроводам діаметром 250 мм по допоміжному стволу. Насоси працюють в ручному режимі ,хоча передбачена їх автоматизація.

Для відкачки притока, який надходить з північних панелей, знаходиться в експлуатації водовідливна установка біля шурфу №7. В насосній камері встановлено 3 насоси типу ЦНС-300х480 з притокам кожного від електродвигуна потужністю 630 кВт, 1500 об\хв. Відкачка води на поверхню здійснюється одним насосом по двох трубопроводах Ø =200 мм, прокладених по свердловинах.

Дільничні водовідливні установки в похилих пластів К 8 , L_>2 >обладнані кожна трьома насосами типу ЦНС-180-425 з приводом кожного від електродвигуна потужністю 315 кВт 1500 об\хв. Відкачка притоку від кожної з камер здійснюється одним насосом по одному трубопроводу Ø=150 мм у водозбірники водовідливних установок гор.210м.

Водовідливна установка у похилі №4 пл. L_>2 >обладнана трьома насосами типу ЦНС 60-250 з приводом кожного насоса потужністю 76 кВт ,1500 об\хв, другий типу ЦНС -105-98 з приводом потужністю 55 кВт, 3000 об\хв. Відкачка притоку на гор. 210м здійснюється одним насосом по одному трубопроводу Ø=150 мм прокладеному по похилому ходку.

Станом на 01.01.07 р нормальний приток води в шахту складає 240 м3\год. Очікуваний приток при розвитку гірничих робіт нижче гор.570 -600 м3\год.

1.8 Електропостачання

На поверхні шахти с монтована підстанція ГПП, яка розподіляє енергію 6 кВ по технологічним ланкам. Живлення ГПП здійснюється від районної підстанції «Лісовська» напругою 110 кВ по двом повітряним лініям. На ГПП встановлено два блока трансформаторів типу ТДТНШ потужністю 25 мвт. В межах шахти розподіл енергії здійснюється по кабельним мережах 6 кВт та 0.4 кВт. В підземні виробки енергія 6 кВт подається по 3 кабелям ЦНСК 3х120 через стволи, а також додатково через шурфи. В районі навколо ствольного двору, знаходиться камера ЦПП, в якій знаходиться комплектні високовольтні пристрої КРП типу РВД-6 в кількості 24 шт. За допомогою КРП розподіляється по підземним технологічним ланкам :очисні та підготовчі вибої, транспорт, тягові підстанції, водовідлив. На пластах встановлені допоміжні РПП-6, розподільні пункти від яких живляться пересувні підстанції ТСВП 630, ТСВП 400\6, ТСВП 250\6. За допомогою їх енергія 6 кВ знижується до 0.66 кВ. Ця напруга є основною для машин і механізмів дільниць. Ручні інструменти та мережа освітлювання отримають напругу 127 В від проміжних трансформаторів 0.66\0.127 типу АПШ-1, АП-4.

В лініях зв’язку управління ,сигналізації використана напруга до 36 В. Резервування підземних споживачів - 1 категорії забезпечено прокладкою резервних кабелів та установкою резервних підстанцій. Система управління електропостачанням шахти в ручному режимі, частково дистанційно.

1.9 Автоматизація виробничих процесів

На шахті «Україна» багато технологічних процесів автоматизовані. До таких процесів належать:

• обмін вагонеток допоміжного стволу №1 гор.210.

• підйомні установки головного і допоміжного стволів.

• конвеєрний транспорт у шахті.

• підземні підйомні установки вантажні і людські.

• обмін вагонеток у надшахтній будівлі допоміжного стволу №1.

• насосні установки на поверхні.

• вентиляторні установки шурфів №7, 8.

• насосні установки на горизонтах.

Для цих цілей застосовуються набори апаратури керування у виконанні РВ, що поставляються заводами –виробниками.

Автоматизація технологічних процесів направлена на полегшення умов праці і підвищення безпеки виробництва, звільнення робочих, де це є технічно можливим і економічно доцільним, підвищення продуктивності праці і зниження собівартості видобутку вугілля, а також на економію електричних і матеріальних ресурсів.

1.10 Організація ремонтної служби на шахті

На шахті діє спеціальний підрозділ, який здійснює ремонт ,монтаж обслуговування та експлуатацію мереж та механізмів. Служба під чинена головному механіку і складається з бригад та цехів по ремонту вибійного обладнання , гідравліки, електричних мереж і апаратів, монтажу демонтажу та інших. Підрозділ забезпечений відповідними інженерними та робітничими страхів’ями. В межах дільниць також передбачені механіки а відповідний штат електрослюсарів чергових та ремонтників. В основу ремонтної покладена планова система обслуговування та ремонту шахтних машин та електричних мереж, згідно графіків та рекомендацій заводів - виробників.

Основою системи є проведення своєчасний огляд, ремонт з ціллю зниження зносу та виявлення елементів, які мають значний знос. При цьому застосовуються такі види обслуговування: ТО-1,ТО-2, ТО-3, ТО-4- технічне обслуговування щозмінне, щодобове, недільне, двох недільне технічне обслуговування. Передбачено також цілий ряд текучих ремонтів в (ТР) та частково капітальні ремонти (КР). Для стаціонарних установок перед бачені наладки та ревізії піврічні та річні НРП, НРГ, які проводяться спеціалізованими бригадами наладнаних управлінь по графікам.

Для забезпечення робіт служба ЄМО має також цехи зварювальний, токарний, кузню, склади ГСМ та матеріальні ГШО.

1.11 Охорона навколишнього середовища та природних ресурсів

В межах дії шахти мають місто такі негативні наслідки видобутку вугілля як наявність породних відвалів, злив шахтної води неприродної для подальшого використання, ерозія земель в наслідок зміщення пород в зоні виїмки вугілля та інші. Для зменшення негативної дії вказаних наслідків впроваджені такі дії. Проводиться трамбування відвалів щоб зменшити вивітрювання та їх площину, заплановано також зрощування гірничої маси . По можливості частка породи залишається в шахті для закладки пустих місць, але безпородної системи видобутку не застосовано.

Шахтна вода частково освітлюється в відстійниках, але її становище дуже неважливе, і вода поступає в водорозділ з шкідливим змістом. Необхідно вкласти значні суми для приведення очисних споруд до санітарних норм. Практично рекультивація ерозійних земель не проводиться, При веденні гірничих робіт частково залишаються охоронні цілики під важливими у частками на поверхні.

Для доведення заходів по охороні навколишнього середовища необхідно впроваджувати сучасні технології видобутку вугілля та значні грошові вклади на будову систем очистки води.

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

2.1 Вибір засобів механізації підготовчих робіт

Згідно гірничогеологічного прогнозу шахти, магістральний конвеєрний штрек пласта К8 буде проводитися для підготовки нової лави, буде використовуватися для доставки матеріалів, а також видачі відпрацьованого струмені повітря. Загальна довжина виробки до 2000м.

Кріплення виробки металевим кріпленням АП-13, використовується залізо- бетонна затяжка. Переріз виробки в світу складає 13,8м2, в проходці 15,9м2. Виробка проводиться по вугільному пласту К8 потужністю 1м, переріз по вугіллю складає 5м2. Вугільний пласт складний з прослойками аргіліта. Покрівля пласта складає аргіліт, а потім Вапняк плитчатий скритнослоїстий, міцністю до t= 6/7. Підошву пласта складає Алевроліт грубослоїстий, іноді заміщається пісчаником, міцністю t=4-6. Можливий приток Води до 3м3/год.

Проведення виробки передбачено комбайновим методом, з ціллю досягнення високих темпів проведення.

2.2 Вибір раціонального режиму роботи прохідницького комбайна

Вибір раціонального режиму комбайна зі стріловидним виконавчим органом виконується по номограмі, на якій відображаються залежності завантаження на валу двигуна виконавчого органа при руйнуванні породної і вугільної частини вибою, теоретичної та технічної продуктивності від швидкості переміщення органа, а також параметри енергетичних втрат.

Для отримання високих темпів проведення виробки, в проекті передбачено використати комбайновий метод, який дозволить звести до мінімуму ручну працю та механізувати всі основні процеси по руйнуванню і навантаженню гірничої маси. Для гірничогеологічних умов проекту шахти можливо використання декількох прохідницьких комбайнів, тому необхідно зробити їх технічний аналіз, та здійснити вибір найбільш підходящого до заданих умов. Для цього складемо порівняльну таблицю технічних можливостей серійних комбайнів.

Таблиця 2.1 - Характеристика комбайнів.

Показники	Дані проекту	Типи комбайнів
П-110	КСП - 32	КПУ
Форма виробки	Арочна	Люба	Люба	Люба
Переріз виробки, м3	13,8	7-25	10-29	13,8-32
Міцність пооди, ƒ	4 ÷ 7	7	7	8
Кут похилу, град	0	± 12	± 12	± 12
Виконавчий орган	-	Аксіальний	Конічний	Конічний
Телескопічність	-	0,6	0,63	0,63
Потужність виконавчого органу, кВт	-	110	130	160
Діаметр виконавчого органу, м	-	1	1	1
Коефіцієнт прісічки порід, %	70	75	80	80

Згідно заданих умов, проектом приймається Комбайн КПУ, який дозволить максимально механізувати всі головні процеси проведення і досягти високих темпів проходки.

Визначення стійкої потужності двигуна виконавчого органа

Потужність двигуна, що відповідає стійкому моменту, кВт.

(2.1)

де М_>ст> - стійкий обертовий момент дпигупи виконавчого органу, н * м;

n_>ст> - кількість обертів ротора двигуна відповідно стійкому моменту в

умовах шахтної електричної мережі, (1460+1480) об/кв;

Н∙м (2.2)

де Мmaxφ - фактичний максимальний обертовий момент двигуна в умовах

реапьної електричної мережі, n х м;

(2.3)

де М_>max >- максимальний обертовий момент двигуна виконавчого органa, n

х м: приймається за технічною характеристикою двигуна;

К_>упр >- коефіцієнт управління; при ручному управлінні К_>упр>=0,8;

К_>м> - коефіцієнт максимального навантаження для двигуна з повітряним

охолодженням приймається (1.25÷1.4);

К_>кр> - коефіцієнт середнього навантаження дня корончатого органа

К_>кр>=0.3 – 0,4;

К_>в> - коефіцієнт вирівнювання навантаження дня одного двигуна

К_>в>=0.2÷0,4;

Визначення продуктивності комбайна

Теоретично продуктивність комбайна визначається згідно формули: м³/хв.:

(2.4)

(2.5)

де Н - потужність руйнуємого слою вугілля чи породи, м;

(2.6)

де Д_>к> - діаметр коронки, м;

В - заглиблення виконавчого органа у вибій, м приймається рівною

телескопічності виконавчого органа (з характеристики комбайна ТІ);

V_>п> - швидкість переміщення виконавчого органа при обробці вибою, м/хв

V_>П> = 1÷6;

= 1,5м/хв

= 3 м/хв

Технічна продуктивність комбайна визначається за формулою, м³/год:

(2.7)

де К_>тех> - коефіцієнт технічно можливої безперервної роботи комбайна в конкретних умовах експлуатації;

(2.8)

де К_>т> - коефіцієнт готовності комбайна, К_>т> = 0,8÷0,9;

Т_>мо> - витрати часу на маневрові операції, хв.

(2.9)

де V_>м> - маневрова швидкість подачі комбайна, м/хв.;

V_>м> - 2м/хв. у пласт;

V_>м> - 1 м/хв. у породу;

Т_>мз> - витрати часу на маневри для заміни ріжучого інструмента, хв.

(2.10)

де V_>пер> - середньозважена швидкість переміщення виконавчого органа за цикл, м/хв.

(2.11)

де S_>пер,> S_>вуг> - переріз породної та вугільної частини вибою, м^г;

S - переріз виробки, м²;

L - шлях пройдений виконавчим органом за один робочій цикл, м.

(2.12)

де Н_>в> - висота виробки, м;

В_>н>, В_>в> - відповідно ширіша виробки внизу та нагорі, м;

n_>п> - кількість горизонтальних проходів, шт.

(2.13)

2Σδι - зменшення довжини кожного проходу, м;

а - відсування комбайна для заміни ріжучого інструмента, 2м;

Z_>у> - питомі втрати ріжучого інструмента, (0,1÷0,3) шт./м³;

n_>g>- допустимий вихід з строви різців. (20÷30)% ;

n - загальна кількість різців на органі (Т1);

Т_>зі> - затрати часу на заміну ріжучого інструмента, хв.

(2.14)

де t_>р> - середній час на заміну одного різця, 2хв.

Після визначення теоретичної та технічної продуктивності при різній швидкості переміщення органа комбайна, результат заносимо до таблиці 2.

Визначення питомих енергетичних витрат

Енергетичні витрати визначаються згідно формули,

(2.15)

де Р_>н> - номінальна потужність двигуна комбайна, кВт.

Результат заносимо до таблиці 2.2

Таблиця 2.2 - Розрахунок оптимального режиму комбайна.

ПАРАМЕТРИ	Швидкість переміщення виконавчого органа, м/хв
1	2	3	4	5
Q>т,пор> м3/хв	0,315	0,63	-	-	-
Q>т,вуг >м3/хв	0,315	0,63	0,94	-	-
К>тех>	0,66	0,57	0,5	-	-
Q>тех,пор >м3/хв	12,47	21,54	-	-	-
Q>тех.вуг >м3/хв	12,47	21,54	28,2	-	-
W>пор >	12,8	7,42	5,67	-	-
W>вуг >	-	-	-	-	-

Вібір оптимального режиму комбайна

На підставі таблиці 2 будуємо номограму, на якій будуються графіки залежності: Р_>у>^пор=f_>1>(V_>n>), Р_>у>^вуг=f_>2>(V_>n>),Q_>т>^пор = f_>3>(V_>n>), Q_>т>^вуг=f_>4>(V_>n>), О_>тех>^пор =f_>5>(V_>n>), О_>тех>^вуг =f_>6>(V_>n>), W_>тех>^вуг = f_>7>(V_>n>)

Визначення змінної продуктивності комбайна

Змінна продуктивність комбайна згідно формули, м/Зм

(2.16)

де Q_>техср> - середньозважена продуктивність в умовах змішаного вибою,

м³/под.

(2.17)

де Т_>зм> - тривалість зміни, в год;

t_>пз> - тривалість підготовчо-заключних операцій, 0,25год;

t_>по> - тривалість простоїв (0.5÷1) год;

К_>екс >-коефіцієнт простоїв (0,8÷0,9).

2.3 Вибір обладнання для механізації допоміжних робіт при проведенні виробки

Згідно прийнятої технології проведення виробки комбайновим способом, необхідно вибрати обладнання для транспортування гірничної маси, доставки матеріалів, зрошувшіьної системи, обладнанім дня буріння шпурів під анкери та інших робіт.

Транспортування гірничої маси передбачається за допомогою телескопічного стрічкового конвеєра серії ЛТП. який дозволяє змінювати довжину хвостової частини в межах 50м без розстиковки стрічки. Розсувність здійснюють за допомогою спеціальної лебідки, або за допомогою ходової частини комбайна. Для цього використовують ланцюг, який чіпляють до каретки конвеєра та комбайна. Через кожні 50м здійснюють нарощування ставу конвеєра та стрічки. Монтаж ЛТП проводиться після проведення 100м виробки та монтажу комбайна. Характеристика конвеєра приведена нижче.

Таблиця 2.3 - Характеристика конвеєра.

ТИП	Швидкість, м/с	Продуктивність, Т/год	Кут установки, град	Довжина транспортування (м)	Ширина стрічки, мм	Потужність кВт
ЛТП-1000	3,15	1120	-3;+18	1000	1000	132
1Л-1000	3,15	1120	-3;+18	1000	1000	132

Для доставки матеріалів по штреку прийнята монорельсова дорога ДМКУ, яка забезпечує доставку з вантажного ходка до вибою, без проміжних пунктів перевантаження. Дорога може працювати з поворотом до 90^і. з високою безпечністю. Матеріали складаються в спеціальні пакети на поверхні, а потім перевантажуються на вантажні контейнери дороги. Нарощування дорога проводиться щодобово в ремонтну зміну. Доставка проводиться до пункту розвантаження в 50м від вибою, де матеріали складуються. Технічні можливості дорога приведені нижче.

Таблиця 2.4 - Характеристика канатної дороги.

Тип	Тягове зусилля, КГС	Кут, град	Довжина, м	Потужність, кВт
ДКН- 1	4280	± 30	2000	110

Прийнятий комбайн має потужну систему боротьби з пилом методом зрошування. Для забезпечення необхідного, тиску передбачено насосну установку , яка встановлена на комбайні. Забір води здійснюється з протипожежного ставу, вона проходить через спеціальний фільтр, а потім по шлангу високого тиску поступає на систему зрошування комбайна.

2.4 Розрахунок необхідної кількості повітря і вибір вентиляторної установки

Проектна виробка є тупикова і потребує примусового провітрюванім за допомогою ВМП. Його розрахунок та вибір здійснюється по кільком параметрам.

За мінімальною швидкістю повітря: м³/хв..:

м³/хв (2.18)

де V_>п> - мінімально допустима по ПБ швидкість, м/с:

S - переріз виробки, м²

За мінімальною швидкістю повітря у привибійному просторі виробки, м³/хв.

(2.19)

де V_>з.>_>min>_> >- мінімально допустима по ПБ швидкість повітря у привибійному

просторі в залежності від температури, м/с.

За кількістю людей у вибої,. м³/хв:

м³/хв (2.20)

де n_>ч.э.п> — найбільша кількість людей у вибої. чол.

За виділенням метану, м³/хв..: Розрахунок не проводиться, оскільки шахта умовно віднесена до І категорії.

Остаточно для подальшого розрахунку ВМП приймається найбільше значення Q_>зп>:

Q_>o >= Q_>з.п.max> = 240 м³/хв.

Для забезпечення гарантованої подачі повітря у вибій визначаються коефіцієнти подачі К_>Q> та тиску К_>р>.

(2.21)

де e - основа натурального логарифма, 2,7;

К - коефіцієнт враховуючий аеродинамічний опір і герметичність труб;

L - довжина трубопроводу, м;

d - діаметр трубопроводу, м.

(2.22)

Подача вентилятора, м³/хв.:

м³/хв (2.23)

Тиск вентилятора, Па:

(2.24)

де Q_>0> - підставляється в м3/с;

R - опір трубопроводу, в залежності від матеріалу труб.

По визначеним Q_>в> і Р_>Е> приймається вентиляційна установка і визначається її режим роботи.

Таблиця 2.5 - Характеристика ВМП.

Тип	Подача. м 3/с	Повний тиск, Па	Довжина провітрювання, м	Потужність, кВт	Тип двигуна
ВМЭУ-10	15	2500	2000	55	ВРМ225М4

Використовуючи рівняння:

(2.25)

(2.26)

де Q - подача вентилятора від 0 до 1,25 Q_>в> м³ /хв.

Складемо характеристику трубопроводу

Таблиця 2.6 - Характеристика трубопроводу.

Q м/с	1	2	3	4	5	6
Р	77	307	692	1230	1921	2767

2.5 Технологія робіт конструктивної особливості прийнятого обладнання

Проектом передбачено проведення виробки комбайновим методом, що дозволить отримати високі темпи проведення з максимальною механізацією робіт. Всі роботи по відбійки гірничої маси, оформлення вибою, навантажування маси буде здійснювати прохідницький комбайн. Конструкція його дозволяє здійснювані навантаження до 90% відбитої гірничої маси безпосередньо на стрічковий конвеєр. Робота комбайна планується в 3 зміни по циклічному графіку, цикл встановлено ширині кроку кріплення і. Дорівнює 5,8 м. Після кожного циклу комбайн видаляється на (З —4 )м під вибою, потім встановлюється запобіжне кріплення пісня чого монтується вручну основне кріплення та затяжка покрівлі та бортів виробки. Нарощування телескопічної частини конвеєра здійснюється за допомогою ходової частини комбайна та тягового ланцюга прикріпленого до висувної частини ЛТП. Всі роботи пов'язані з нарощуванням пожежного, вентиляційного трубопроводу, кабельної мережі плануються на ремонтну зміну в об'ємах достатніх дня роботи вибою на добу.

Доставка матеріалів за допомогою монорельсової дороги ДКН-1 також здійснюється в ремонтну зміну, матеріали складаються не дальше 50м від вибою. В ремонтну зміну також проводиться обслуговування механізмів та електричних мереж і апаратів згідно графіків ТО. В кінці зміни проводиться випробування механізмів під навантаженням.

Послідовність робіт та їх зміст відображені в паспорті кріплення виробки та планограмі робіт в графічній частині проекту.

2.6 Вибір раціональної схеми електропостачання

Згідно проекту виробки, обладнання для проведешся виробки розміщено в одну лінію на значну відстань, тому в проекті прийнято лінійну схему електропостачання максимальним наближенням джерел живлення до споживачів, що забезпечить незначну довжину низьковольтної мережі та мінімум втрат напруги. Схема живлення складена також з урахуванням вимог ПБ щодо тупикових виробок. Це в першу чергу відноситься до забезпечення роздільного живлення ВМП та тупикової частини вибою. В проекті це забезпечено двома автоматичними вимикачами, встановленими на свіжому повітрі до начала виробки. Живлення тупикової частини буде здійснюватися через груповий пускач, зв'язаний з системами контролю за газовим станом та кількістю повітря в вибої. В місці установки приводів обладнання комплектуються розподільчі пункти, на яких встановлені апарати захисту для управління. Довжина абелів визначена на всю проектну довжину, з урахуванням умов провисання (збільшена на 10%).

Довжина кабелю комбайна прийнята рівного кроку пересування кінцевого розподільчого пункту і дорівнює 50м.

Використовуючи прив'язку виробки з шахтних умов прийняту технологію та обладнання складаємо розрахункову схему електропостачання. Довжини високовольтних кабелів до початку штреку прийняті на підставі схеми електропостачання шахти.

Для живлення пересувних підстанцій шахтна мережа забезпечує напругу 6кв, яка поступає з поверхні від ГПП до підземної підстанції ЦПП, де вона розподіляється за допомогою кабельної мережі по технологічнім ланкам шахти. На кожному пласту (блоці) обладнуються розподільчі пункти 6кв (РПП-6), які розподіляють 6кв безпосередньо на пересувні підстанції. На кожній дільниці встановлені пересувні підстанції, які забезпечують живлення споживачів напругою 660В. В проекті прийнята одна пересувна підстанція.

Для мережі освітлювання та ручних інструментів передбачена напруга 127В. яку забезпечать спеціальні знижувальні трансформатори типу АПШ-1.

Для ланцюгів сигналізації, управління прийнята напруга 36/18В, яку забезпечать трансформатори встроєні в апарати управління.

Розподільчі пункті встановлені згідно розрахункової схеми, кожний комплектується автоматичним вимикачем, та пускачами по числу споживачів, а також заземлювальною мережею з місцевим заземлювачем. Біля РП-О.66 також встановлюються блоки чи апарат автоматики, пульти керування.

2.7 Розрахунок освітлювальної мережі

Відповідно категорії шахти та призначення виробки приймаємо тип світильника по рекомендаціям довідника. Технічні показники світильника приведені в таблиці 2.7.

Таблиця 2.7 - Характеристика світильника

Тип	Р>н>, Вт	U>н>, В	η	Cos φ	F>л>, лм
РВЛ-20	20	127	0,7	0,5	2400

(2.27)

де L_>ш> - довжина виробки:

1-відстань між сусідніми світильниками, (8:10) м;

Потужність транс форматора, кВт.

(2.28)

η_>с> = 0,95 — К.К.Д мережі

Приймаємо агрегати типа АПШ-1 потужністю 4КВА кожний в кількості 3 шт.

Переріз кабелю, мм²

(2.29)

де γ - проводимість міді, 50

ΔU - втрати напруги, 4%;

М - момент навантаження, вт.м.

(2.30)

де n_>св.в> - кількість світильників в одній гілці, шт.;

L_>в> - довжина гілки, м.

Прийнято кабель марки КОГЭШ 3∙6+1х4

Схема освітлювальної мережі

65

33 33 33 33 33 33

333.0 333.0 333.0 333.0 333.0 333.0

АПШ- 1 АПШ- 1 АПШ- 1

2.8 Розрахунок і вибір пересувних підстанцій

Потужність підстанції визначена методом коефіцієнту попиту, який враховує одночасну роботу споживачів. Згідно прийнятого обладнання та схеми електропостачання складемо таблицю навантажень, при цьому використовуємо технічні характеристики електродвигунів з каталогу.

Таблиця 2.8 - Таблиця навантажень.

Споживачі	Тип двигуна	n штук	Р>н> кВт	ΣР>н> кВт	І>н> А	ΣІ>н> А	І>п> А	ΣІ>п> Α	η	cosφ
КПУ
Вик. орган	ЭДКОФВ315	1	160	160	175	175	1225	1225	0,94	0,85
маслостанція	ВРП180М4	2	30	60	33,5	67	191	224	0,89	0,88
------//-------	ВАИУ132М4	1	11	11	12,8	12,8	90	90	0,89	0,84
Конвеєр	ВРП160S4	2	15	15	17,5	35	105	112	0,9	0,85
Сист. зрош.	ВРП160S4	1	15	15	17,5	17,5	105	105	0,9	0,85
Пилевідсос	ВРП180М4	2	30	30	33,5	67	191	224	0,89	0,88
ППЛ- 1К	ВРП160М4	1	18,5	18,5	22,1	22,1	132	132	0,9	0,86
1ЛТП- 1000	2ЭДКОФ250	1	132	132	140	140	910	910	0,92	0,9
КПМ- 8	ВАО 51/4	1	7,5	7,5	9	9	72	72	0,86	0,85
1Л- 1000	2ЭДКОФ250	1	132	132	140	140	910	910	0,92	0,9
ДКН- 1	ЭДКОФ250	1	110	110	122	122	912	912	0,92	0,85
ВМЭУ- 10	ВРМ225М4	1	55	55	62	62	378	378	0,91	0,85

Потужність підстанцій, КВА.

(2.31)

де ΣР - сумарне навантаження, кВт;

cosφ_>ср.взв> - коефіцієнт потужності середній, 0,6;

ΣS_>апш> - сумарна потужність трансформаторів освітлювання, КВА

К_>с> - коефіцієнт попиту, (0,45÷0,55).

По розрахунку приймаємо найближчу по потужності серійну підстанцію.

Табліця 2.9 - Технічна характеристика підстанції.

Тип	S>тр.н> КВА	U>н>, В	Ін,А	Р >к.з > ВТ	U>к.з> %
ВН	НН	ВН	НН
КТПВ 250/6	250	6±5%	0,69/0,4	24,1	209/360	2490	3,6
КТПВ 400/6	400	6±5%	0,69/0,4	38,5	335/575	3600	3,4

2.9 Розрахунок кабельної мережі у нормальному і перевірка її в пусковому режимі

Повинна використовуватись умова:

І_>к.н> ≤ І_>к.доп> (2.32)

де І_>к.н> - номінальний струм в кабелі, А;

І_>к.доп> - допустимий струм в кабелі по каталогу.

Використовуймо технічні данні кабелів типу КГЭШ та ЭВТ, приймаємо відповідні перерізи, результат закосимо в таблицю 12.

В залежності від умов роботи механізмів, приймаємо переріз кабелів по рекомендаціям довідника, результат заносимо в таблицю 2.10

Таблиця 2.10 - Вибір кабелів.

Споживачі	ΣІ>н> А	І>к.доп> А	L>к,> м	Переріз, мм2	Прийнятна марка та переріз кабелю
По нагріву	По механічній міцності	По втратам напруги
КПУ	290	330	50	95	95	95	КГЕШ 3× 95
1ЛТП1000	140	147	20	25	25	25	КГЕШ 3×25
1Л- 1000	140	147	20	25	25	25	КГЕШ 3×25
ДКН- 1	122	147	20	25	16	25	КГЕШ 3×25
КПМ- 8	9	49	50	4	16	16	КГЕШ 3×16
ВМЭУ- 10	62	64	20	6	16	16	КГЕШ 3×16
Ф.К. 2	140	155	300	50	-	50	СБН 3× 50
Ф.К. 3	299	330	650	120	-	120	СБН 3× 120

Перевірка зведена до визначення фактичних втрат напруги в прийнятій мережі та порівняння їх з допустимими втратами.

Допустимі втрати напруги. В:

(2.33)

ΔU - втрати напруги в мережі, В.

_> >(2.34)

де ΔU_>тр> - втрати в обмотках трансформатора. В;

ΔU_>ф>_>к> - втрати напруги в фідерному кабелі, В;

ΔU_>г>_>кк> -втрати напруги в гнучкому кабелі комбайна, В.

Визначимо втрати в трансформаторі В: (2.35)

де β - коефіцієнт завантаження трансформатора, КВА

(2.36)

де S_>тр> _>р> - розрахункова потужність трансформатора, КВА;

S_>тр.н> - прийнята потужність трансформатора, КВА;.

cosφ -коефіцієнт потужності. 0,6;

U_>а>, U_>Р> - відповідно активна та реактивна складові навантаження

трансформатора, %.

% (2.37)

де Р_>кз> - втрати к.з. трансформатора, кВт

(2.38)

де UІ_>КЗ> - напруга к.з. трансформатора %

Визначимо втрати напруги в гнучкому кабелі комбайна В

В (2.39)

де cosφ_>д>_>В> - коефіцієнт потужності двигуна комбайна;

І_>н.г.к>. - номінальний струм в кабелі комбайна, А;

R_>кг> - активний опір гнучкого кабелю, ом.

(2.40)

де R_>0> - опір жили кабелю по каталогу, ом;

L_>к >- довжина кабелю, м.

Визначимо втрати напруги в фідерному кабелі, В

(2.41)

де L_>к> _>ф >- довжина фідерного кабелю, м;

S_>к>_>ф >- переріз кабелю прийнятий раніше, мм²;

- проводимість міді.

Визначимо сумарні втрати в мережі, В

В (2.42)

Перевірка показала, що втрати напруги в мережі не перевищують допустимі, значить кабелі вибрані вірно.

42,9 < 63 (2.43)

Умова виконується.

Перевірка проводиться з умов пуску найбільш потужного двигуна, як правило це двигун виконавчого органа комбайна. При цьому повинна виконуватись умова.

U_>дв.min> = 0,8 ∙ 660=523В

Для перевірки необхідно визначити фактичній рівень напруги на клемах двигуна, В.

(2.44)

де U_>рп> - напруга на розподільчому пункті, В;

(2.45)

І_>дв.п> - пусковий струм двигуна. А;

R_>1> Х_>1> - відповідно сумарний активний та індуктивний опір мережі від трансформатора до двигуна, ом.

(2.46)

(2.47)

(2.48)

(2.49)

де І_>тр.н> - номінальний струм трансформатора на боці 660В;

U_>н.тр> - напруга трансформатора, 0,69 КВ;

S_>тр.н >- потужність трансформатора КВА;

cosφ_>п> - коефіцієнт потужності при пуску, 0,5.

(2.50)

(2.51)

(2.52)

(2.44)

Таким чином розрахунок показав, що фактична напруга на клемах двигуна більше, ніж мінімальний допустимий рівень, значить мережа відповідає умовам пуску.

> 530>528 (2.53)

10. Розрахунок струмів короткого замикання

Для подальших розрахунків та вибору уставок захисту, необхідно визначити розміри струмів коротких замішань в мережі дільниці. Розрахунки здійснюємо методом приведених довжин, який рекомендований ПБ. Згідно цього метода необхідно всі перерізи прийнятих раніше кабелів привести до одного перерізу 50мм

Приведена довжина кабелю, м.

(2.54)

де L_>к> - фактична довжина кабелю, м;

К - коефіцієнт приведення.

(2.55)

S_>К> - переріз кабелю, мм² .

Знаючи приведену довжину, по таблицям, приведених в ПБ, визначаємо величину струму к. з. в розрахункових точках схеми. Результати приведені в таблиці 2.11.

Таблиця 2.11 - Розрахунок струмів к. з.

Точки к.з	L>к.ф>, мм2	S>к.ф>, мм2	К>1>	L>п.р.ф>., м	S>к.г>, м	L>к.г>, м	К>2>	L>пр.г>, м	ΣL>Прив,> м	I>к.з> (2), A
КТПВ400/6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	7656
РП- 2	300	50	1	300	-	-	-	-	300	2167
ЛТП- 1000	300	50	1	300	25	20	2	40	340	1952
РП- 3	650	120	0,4	260	-	-	-	-	260	2433
КПУ	650	120	0,4	260	95	50	0,5	25	285	2410
КПМ- 8	650	120	0,4	260	16	50	3	150	410	1600
КТПВ250/6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	4760
РП- 1	10	95	0,54	5,4	-	-	-	-	5,4	4650
ВМЭУ- 10	10	95	0,54	5,4	16	20	3	60	65,4	3820
ДКН- 1	10	95	0,54	5,4	25	20	2	40	45,4	4100
1Л- 1000	10	95	0,54	5,4	25	20	2	40	45,4	4100

Вибір і перевірка пускової апаратури та уставок захисту

Вибір апаратів здійснюється на підставі таких вимог:

Вибір пускачів:

(2.56)

Вибір автоматичного вимикача:

(2.57)

Вибір установки захисту пускача:

(2.58)

Вибір установки захисту автомата, групового пускача

(2.59)

де І_>пн.дв> - пусковий струм найбільш потужного двигуна, А;

ΣІ_>н.о.дв> - сума номінальних струмів інших двигунів. А.

Перевірка уставок захисту на чутливість:

(2.60)

Перевірка апарату на відключення:

(2.61)

- трьохфазний струм к.з на клемах апарата, А

На підставі цих вимог і технічних характеристик приймаються необхідні апарати та проводяться відповідні перевірки. Результати зведені в таблицю 2.12.

Таблиця 2.12 - Вибір, перевірка апаратів.

Споживачі	ΣІ>н>, А	Тип апарата	ΣІ>п>, А	І>у>,А	І>к.л>(2), А		І>відкл>, А	1,2І>кл>(3),А	Примітки
КТПВ250/6	324	А3732БТЗ	1114	1200	4760	3,96	30000	9139,2	Виконується
РП- 1	262	АВ315Р	1052	1200	4650	3,87	20000	8928	Виконується
ВМЄУ- 10	62	ПРВ-125	378	400	3820	9,55	2500	7334,4	Зах.АВ200ДО
ДКН- 1	122	КТУ250	912	1000	4100	4,1		7872
1Л- 1000	140	КТУ250	910	1000	4100	4,1		7872
КТПВ400/6	401	А3732БТЗ	1627	1800	7656	4,25	30000	14699	Виконується
РП- 2	140	АВ200ДО	910	1000	2167	2,1	17000	4160	Виконується
ЛТП- 1000	140	ПРВ160	910	960	1952	2,03	3120	3747	Зах.АВ200ДО
РП- 3	321	АВ400ДО	321	800	2433	2,86	20000	3260,1	Виконується
КПУ	312	ПРВ320	1478	1600	2292	1,5	4800	4166,4	Виконується
КПМ- 8	9	ПРВ- 32	72	78	1257	16	110	2413,4	Зах.АВ400ДО
Освітлення	-	АПШ- 1	-	-	-	-	-	-	-

2.12 Вибір високовольтного кабелю

Для розрахунку високовольтної мережі складаємо її схему.

КТПВ- 250/6

6кВ К1

К3 400.0

ЦПП 1300.0 РП- 6

КТПВ- 400/6

К2

1700.0

Рисунок 2.6 - Схема мережі 6 кВ

Розрахунок кабелю по нагріву робочим струмом

Повинна виконуватись умова:

(2.62)

де І_>к.доп> - допустимий струм в кабелі по каталогу, А;

І_>н> - номінальний струм в кабелі по розрахунку, А

(2.63)

U_>н> - номінальна напруга, 6КВ.

По технічним характеристикам кабелів марки ЭВТ, СБН приймаємо відповідний переріз.

Від ЦПП до РП -6 CБН 3х16

Від РП - 6 до ТСВП ЭВТ 3х16+1х10

Вибір кабелю по струму термічної стійкості:

(2.64)

де t_>ф> - час дії струму к. з., 0,15с;

С - коефіцієнт який враховує температуру нагріву, 122;

І∞ - діюче значення стійкого струму к. з. трьохфазного, А.

(2.65)

де S_>кзцпп> - потужність к. з. на шинах ЦПП, МВА; прийнята по технічному

проекту шахти.

Вибір кабелю по втратам напруги

(2.66)

де ΔU_>доп> - допустимі втрати напруги в мережі 6КВ, 150В;

L_>к> - довжина кабелю по проекту, м;

у - проводимість міді. 50;

cosφ_>ср> - коефіцієнт потужності середній, 0,6.

Остаточно з трьох визначених перерізів приймаємо найбільше значення та кабель.

Від ЦПП до РП-6 CНБ 3х16

Від РП-6 до КТПВ250/6- СБН 3*16

Від РП-6 до КТПВ400/6- СБН 3*10

2.13 Вибір і перевірка комплексних розподільчих пристроїв та установок захисту.

Вибір КРП здійснюється по кільком параметрам.

По номінальному струму та напрузі

(2.67)

А А (2.68)

Використовуємо технічні данні КРП типа КРУВ - 6, вибираємо необхідний апарат.

По максимальному струму відключення

(2.69)

І∞ - трьохфазний струм к. з. на клемах апарата, А визначений в розділі 2.12, 4800 А

По струму електродинамічної та термічної стійкості

Визначимо вдарний струм к. з., А.

(2.70)

К_>у> - вдарний коефіцієнт.

Визначимо ефективне значення струму к. з., А

(2.71)

Визначимо струм термічної стійкості

(2.72)

t_>ф> - час дії струму к. з., 0,15с;

t - розрахунковий час термічної стійкості 1с.

По отриманим результатам проводимо вибір КРП результати знесені в таблицю 2.13.

Таблиця 2.13 - Вибір КРП.

Розрахункові величини	Параметри апарата
І>н> = 24; 38,5А	І>н.крп> = 32; 40 А
І∞ = 4817 А	І>відкл> = 9600 А
S∞ = 50 MBA	S>відкл> = 100 МВ А
І>у> = 8829 А	І>max> = 25000 A
І>еф> = 5232 А	Іеф = 9600 A
І>t> = 1865 А	I>tmax> = 9600 A

Вибір та перевірка уставок захисту КРП

Визначимо струм спрацювання реле захисту. А

(2.73)

де К_>Тp> - коефіцієнт трансформації ТСВП, 87;

І_>пн> - пусковий струм найбільшого двигуна А

ΣΙ_>н.о> - сума найбільших струмів, залишившихся споживачів. А.

Перевіримо уставку на чутливість:

(2.74)

1=

2=

Перевірка виконується. 5,2 > 1,5

Для встановлення розрахункової величини уставки на блоці захисту КРУП 6 необхідно визначити значення поділки на шкалі.

(2.75)

2.14 Автоматизацій виробничих процесів

Згідно проекту, деякі технологічні процеси планується автоматизувати,що ⁴ забезпечить підвищення видобутку вугілля, та зменшення кількості робітників.

Крім того за допомогою автоматичних систем можна отримувати оперативну інформацію, контроль за роботою механізмів, відключення аварійних режимів. Прийняті такі види автоматичних пристроїв:

Апаратура монорельсової дороги УМД

Комплект апаратури забезпечує управління монорельсовою дорогою типа ДМКУ - 1 на всю її довжину до 2000м по трьох провідній лінії з голих дротів, які закріплені на ізоляторах вздовж транспортної мережі.

Схема забезпечує аварійну зупинку в любому місці транспортної виробки та подачу звукового сигналу перед запуском. Система подачі сигналів іскробезпечна напругою 18В, виконана в вибухобезпечному варіанті.

Комплекс автоматизації конвеєрного транспорту АУК - 1М

Комплекс може забезпечувати автоматизацію до 10 конвеєрів любого типу. Управління здійснюється одним оператором на пункті навантаження. Апаратура виконує такі функції:

1. Послідовний пуск конвеєрів в автоматичному режимі;

2. Подачу звукового сигналу по всій лінії перед запуском конвеєра;

3. Світлову та звукову сигналізацію при аварії конвеєра;

4. Контроль швидкості і стрічки конвеєра;

5. Контроль сходу стрічки та стан пересипів;

6. Телефонний зв'язок між оператором та приводити на конвеєрах;

7. Аварійну зупинку в любому місці лінії;

8. Ручне управління при виконанні ремонтів і обслуговування.

Комплекс контролю за роботою вентиляторів місцевого провітрювання АПТВ

Призначений за контролем роботи ВМІІ. виконує такі функції:

1. Автоматичний запуск ВМП в імпульсному режимі.

2. За допомогою датчика контролю повітря (ДКП визначає кількість повітря у вибої, якщо його нестача досягає 25% автоматично знімає живлення дільниці:

3. Подача звукового -(світлового) сигналу за 2 хвилини перед виключеннямі живлення.

4. Автоматичний запуск резервного ВМІІ;

5. Передачу сигналів телеуправління та телеконтролю на пульт диспетчера;

6. Затримку часу до 8 хвилин на подачу живлення в тупикову виробку, після виключення ВМП необхідного для повного її провітрювання;

2.15 Технічне обслуговування і ремонт обладнання дільниці

Для забезпечення надійної та безаварійної роботи шахтних машин, механізмів, електричних мереж, електричної апаратури та систем автоматики на шахті діє спеціальна служба, керована головним механіком. В склад цього підрозділу входять різні технічні підрозділи (гідравліки, електроцех, стаціонарного обладнання, ремонту гірничих машин та інше). Ці підозрілі мають необхідне обладнання та допоміжні цехи (токарний, зварювальний, ковальний, склади ГШО та ГММ).

Всі вони укомплектовані відповідним по професії штатом робітників та УТР. На дільницях шахти також передбачений штат слюсарів чергових та ремонтних, а також механіки дільниць. Діяльність служби ЕМВ направлена на своєчасне, правильне обслуговування та експлуатацію гірничого обладнання, проведення поточних ремонтів згідно рекомендації заводів, випускаючих відповідну продукцію.

Для надійної експлуатації, на шахті створені графіки обслуговування, ремонту, монтажу, котрі затверджуються головним механіком на початку року. ІІередбачено такі види обслуговування та ремонту:

ТО1 - щозмінне технічне обслуговування - проводиться кожної зими. черговим персоналом дільниць. В склад робіт входить візуальний контроль за станом обладнання, перевірка систем захисту , рівня мастил та робочих сумішей. контроль роботи механізмів по показникам контролюючих приладів, та зовнішнім відзнакам, підтягування кріплення та інших технічних робіт, пов'язаних з технологічним процесом

Т02 - щодобове технічне обслуговуванні - проводиться складом слюсарів ремонтників гірничих робітників, машиністів гірничо - виймальної техніки під керівництвом механіка дільниці. При цьому проводиться долив робочих сумішей, мастил; скорочення (добавлення) мереж, трубопроводів; огляд апаратів з відкриттям камер та дверей, з відключенням напруги. При необхідності проводяться необхідні регулювання та регламентні роботи. В кінці зміни проводяться випробовування механізмів під навантаженням .

ТО3 - що недільне технічне обслуговування проводиться силами ремонтної служби дільниці.. При необхідності можуть також залучатися для роботи робітники спеціальних бригад служби ЕМВ. Виконуються такі види робіт: заміна мастил ї робочих сумішей: відкриття кришок обладнання для огляду елементні обладнання, заміру зносу; вилучення зйомник блоків для оцінки їх стану, при необхідності їх заміна.

Т04 - двох недільне технічне обслуговування, також проводиться складом ремонтник: в дільниць та спеціалізованих бригад служби ЕВМ. При цьому виконуються роботи по ТОЗ, окрім того заміна окремих вузлів з явним зносом, або виробивши свій час: Проводиться перемонтаж кабельних вводів регулювання контактних груп; знімання окремих панелей та блоків для оцінки елементів недоступних при проведенні ТО1 та ТО2. Проводиться заміна уплотнюючих елементів, деталей з явним зносом.

Т - поточні ремонти - проводяться по графікам, складених на підставі рекомендацій заводій виробників. Періодичність може складати (1:3) місяця. Ремонти проводяться спеціалізованими бригадами. При цьому обладнання розбирається по вузлам, визначається знос та проводиться заміна окремих деталей, або вузлів.

К — капітальні ремонти проводяться згідно затверджених графіків на спец. підприємствах: ремонтно-механічних заводах та в цехах заводів виробників.

З ОХОРОНА ПРАЦІ

3.1 3агальні питання охорони праці

Охорона праці па шахті це система законодавчих актів, організаційних, технічних, профілактичних заходів, котрі забезпечують безпеку здоров'я та працездатність людей в процесі трудової діяльності. Основними, законодавчими документами в Україні прийняті:

1. Конституція України

2. Закон України «Про охорону праці», від 14 листопада 1992року:

3. Кодекс законів про працю (КЗПП);

4. Гірничий закон України від 6 листопада 1999року:

5. Єдині правила безпеки при вибухових роботах;

6. Правила безпеки в вугільних шахтах та інструкції до них;

7. Правіша технічної експлуатації шахт;

8. Типові інструкції для робітників;

9. Відомчі нормативні документи.

Згідно цих документів на шахті діє служба по охороні праці на полісам. Директора шахти по охороні праці. Діяльність цієї служби поширюється на усі ланки шахти.

Всі робітники та УТР, проходять інструктажі згідно програм навчання та профілю роботи. В процесі діяльності вони знайомляться з конкретними умовами роботи, згідно вимог інструкцій. Періодично в разі потреби, проводяться позачергові інструктажі. Кожний рік проводяться іспити з охорони праці. Контроль за станом охорони праці на дільницях проводиться гірничими майстрами, начальниками та їх помічниками. На дільниці мається книга нарядів. журнал інструктаж і типові інструкції. Для робітників пов'язаних з обслуговуванням високовольтних мереж встановлені категорії допуску, які підтверджуються на екзамені щорічно.

Нагляд за станом охорони праці на шахті здійснюють також інспектори РГТЇ, які в разі порушення правил безпеки мають значні поваги в притул до зупинки технологічного процесу.

3.2 Пилогазовии режим та провітрювання гірничих виробок

В процесі проведення гірничих робіт в шахті накопичуються шкідливі компоненти, які можуть при певних умовах спричинити вибух, пожежу негативний вплив на легені та інші органи людей. До них віднесені порожній та вугільний пил, різні гази. Крім всього дня дихання людей також треба забезпечити необхідну кількість повітря з небезпечною нормою кисню.

Загальну шахтну вентиляцію забезпечують головні вентилятори (головний та резервний), а в тупикових виробках ВМП. Регулювання повітряних потоків здійснюють за допомогою системи вентиляційних споруд.

Контроль за станом пило газового режиму здійснює служба ВТБ, щомісячно на всіх технологічних дільницях. Крім індивідуального контролю режиму передбачені також автоматичний, особливо для категорійних шахт. Періодично крім ВТБ, контроль здійснюють також служби ВГСЧ. В разі виявлення шкідливих рівнів рішаються заходи по їх зниженню до норми, а вразі необхідності здійснюється вивод людей з небезпечної зони. Всі підземні роботи підземні забезпечені індивідуальними само рятувальниками типу ШС - 7М. А також робітники УТР, бригадири, ланкові підземні електрослюсарі: на газових шахтах додатково інтерферометрами типу ШИ - 10. Для робітників які працюють в вибоях передбачені респіратори для захисту органів дихання. Передбачені технічні засоби для гасіння пилу водою, та інші заходи. Н дільницях з значною довжиною виробок обладнуються також пункти ВГК, де зберігаються резервні засоби захисту.

3.3 Заходи по захисту людей від враження електричним струмом

На шахті змонтована заземлююча мережа, яка виконує функції захисту людей від враження електрострумом. Мережа складається з головних та місцевих заземлювачів, типи та з'єднювальних провідників. Головні заземлювачі розташовані в головному водозбірнику та ЗУПФУ, площиною 0.75м² або штирьові діаметром 35мм та довжиною 1,5м. Переріз шини 100мм², провідників 50мм², якщо вони сталеві. Всі мережі болтові, або зварені. Опір мережі повинен бути, не більш ніж 20м. До мережі підключені оболонки броньованих кабелів, корпуси апаратів та механізмів, трубопроводи та інші колії електричних зарядів. Допускається заземлення на металеве кріплення ( не менш ніж 3 рами) з'єднаних паралельно. Перевірки мережі щозмінно методом візуального контролю, через кожні 3 місяця замір реального опору за допомогою приладу, з регістрацією вимірів в журналі.

Передбачено також автоматичний контроль ізоляції мережі спеціальними пристроями (реле витіку). які автоматично відключають мережу в разі витікив струму безпечних величин. Апарати захисту встановлені в усіх джерелах живлення (ТСВП, АШІІ - 1). Перевірка реле проводиться щозмінно робітником нагляду.

Всі робітники, які пов'язані з експлуатацією електричних мереж та механізмів мають індивідуальні засоби захисту (гумові печатки, ізольовані накладки на інструментах, гумові чоботи).

В машинних камерах ЦПП встановлені дерев'яні підставки на ізоляторах та настелені гумові килими.

Всі робітники проходять навчання по наданню первинної допомоги при враженні електрострумом.

З.4 Заходи по безпечному обслуговуванню та ремонту електричних мереж, гірничих машин та механізмів

Усі роботи по експлуатації електроустановок повинні виконуватись згідно діючих ПБ, ПТЕ. На шахті повинні використовуватися апарати у відповідному виконанні РП, РВ. РО. РН. Перевірка їх стану щозміни, черговим персоналом.

Всі мережі, апарати повинні мати діючу заземлювальну мережу та захист від витіку струму, максимальних струмів та інших можливих аварійних режимів. Кабальна мережа повинна прокладена згідно діючих вимог, кабелі вибрані по струму навантаження та механічної міцності. Ремонт кабелів повинний виконуватись методом який забезпечить повну герметизацію з'єднаній за допомогою муфт, які заповнені спеціальним компаупром або гарячої вулканізації для гнучких кабелів.

Огляд, ремонт апаратів проводиться тільки після їх відключення, блокування. На груповому апараті встановлюється напис «Не вмикати, працюють люди” або сторожа. На газових шахтах перед відкриттям кришки проводиться замір метану та отримується дозвіл гірничого диспетчера. Всі камери УПП, ЦПП, розподільчі пункти повинні бути обладнані засобами зв'язку та сигналізації.

|Роботи пов'язані з відключенням електроустановок повинні виконуватися по письмовому наряду не менш ніж двома робітниками. Після відключення мережі, наявність напруги перевіряється індикатором.

Всі аварійні режими повинні виключатися автоматично, регулювання захисту згідно інструкцій ПБ, загрублення захисту недопустимо.

Якість ремонтів електричних мереж перед їх включенням повинна перемірятися спеціальними приладами, а також відповідним наглядом.

Обслуговуючий персонал повинен до початку робіт перевірній індивідуальні засоби захисту та роботу пристроїв захисту.

3.5 Заходи по вибухозахисту при експлуатації електрообладнання в шахтах небезпечних по газу метан

З використанням електроенергії в шахтах зростає безпека вибуху газу або пилу, а також пожежі. В цьому напрямку слід прийняти міри на підвищення безпеки використання електроенергії в категорійних шахтах.

До таких мір відносяться виніс електроустановок за зони підвищеної безпеки. Розміщення В ВМП на свіжому повітрі не ближче ніж 20м від загазованої. Використання апаратів з високим рівнем вибухобезпеки. виконання цілого ряду вимог та правил експлуатації електроустановок, використання захисту знижуючого ймовірність з'явлення відкритого вогню, та електричної дуги, засобів попереджуючого захисту включаючи і газовий, які діють шляхом відключення енергії в мережі. Вимоги до виготовлення вибухобезпечного обладнання встановлені правилами ППВРС.

Порушення вибухобезпечності електрообладнання не допустиме в першу чергу його конструктивними особливостями, а подругу постійним наглядом за вузлами які її забезпечують. Для цього передбачені різні міри: це неможливість відкрити апарат під напругою, щозмінні та добові огляди, перевірки, а також система планових ремонтів.

Ці обов'язки виконує штат електрослюсарів чергових та ремонтних під контролем механіка дільниці.

Перевірка вибухобезпечності пересувних підстанцій, комплектних пристроїв здійснюється під керівництвом енергетика шахти спеціальною бригадою електрослюсарів. При проведенні ремонтів електрообладнання в тупикових виробках повинно забезпечити роботу ВМІІ та безперервний контроль за концентрацією мелану. При зупинці ВМП роботи можуть проводиться тільки з письмового дозволу головного інженера шахти.

3.6 Заходи попередження рудникових пожеж та їх ліквідація

В комплекс попередження підземних пожеж входить цілий ряд організаційних та технічних засобів. Головним документом являється план ліквідації аварії, в якому чітко вказані дії робітників по всім позиція шахти при виникненні пожежі, а також дії служби ВГСЧ. План затверджується щорічно, зміни внесені в план на протязі року доводяться відповідним робітникам на протязі доби. Всі підземні робітники до початку працевлаштування повинні ознайомитись з записними виходами (не менше двох) та маршрутами виходу з небезпечних зон. Крім того, кожний повинен практично навчитись користуватись саморятувальником в димному штреку. Всі робітники повинні вміти користуватись первинними засобами гасіння пожару.

Технологія видобутку вугілля повинна, відповідати конкретним геологічним умовам, з мінімальними втратами вугілля в зонах де немає провітрювання, а також використання негорючих матеріалів в покріплення, конвеєрних стрічок. оболонок кабелів. Електричні мережі та механізми повинні бути захищені автоматичними пристроями для контролю небезпечних режимів пов'язаних з виникненням відкритого полум'я, електричної дуги або високого нагріву елементів (понад 70⁰).

Для ліквідації пожеж, по всім виробкам повинно прокласти пожежний трубопровід, відповідного діаметру, не менш 100мм, на якому встановлені крани з гайкою Богданова через кожні 50 метрів. До крану також необхідно мати, пожежний рукав з стволом довжиною 20м. Вода в став повинна поступати з пожежного водойма постійно, запас не менш 250м³. В камерах ЦПП та інших повинно бути 10 порошкових вогнегасників та ящик з піском 0.2м. На розподільчих пунктах пересипах, пересувних підстанціях встановлено вогнегасники та ящики з піском.

Всі конвеєрні лінії обладнуються водяними завісами та автоматичними дренчерними установками гасіння пожежі водою. Для локалізації теплового потоку в наслідок вибуху. виробки обладнуються водяними сланцевими заслонами, або спеціальними автоматичними пристроями для розпилювання сумішей гасіння.

При виявлення відкритого полум'я, або ознак пожару, робітник повинен негайно повідомити гірничого диспетчера або робітника нагляду і приступити до гасіння пожежі первинними засобами. При виникненні ситуації небезпечної для життя негайно покинути зону по найбільш безпечному маршруту з використанням рятувального пристрою.

4 Економічна частина

4.1 Вибір раціонального режиму роботи підготовчого вибою

Режим роботи - це встановлений порядок і тривалість роботи вибою за часом. Режим роботи визначається кількістю робочих змін за добу, кількістю робочих днів за місяць_>;> тривалість зміни, наявністю або відсутністю перерв між змінами.

У даному проекті приймається такий режим роботи:

- кількість робочих днів дільниці за місяць -30

- кількість робочих днів за неділю -5

- кількість робочих днів для робочих за місяць -22

На дільниці проектуємо чотири зміни:

три - по проведенню виробки,

одна – ремонтно-підготовча

Тривалість зміни - 6 годин

Перша зміна з 8 до 14 години, друга зміна з 14 до 20 години, третя з 20 до 2 години, четверта з 2 до 8 години.

4.2 Визначення темпів проходки

На основі заданої місячної швидкості пересування вибою визначаємо змінну швидкість проходки:

(4.1)

де V - місячний обсяг проведення виробітки, м

α _{>роб. дн}>. - кількість робочих днів в місяці, дн.

П_>зм>. - кількість робочих змін

Змінне пересування вибою необхідне скорегувати на ціле число рам. Для цього необхідне визначити обсяг робіт по їх кріпленню на зміну:

(4.2)

де V_>зм>. - обсяг робіт на зміну, м

α - відстань між рамами, м

Проектом приймається 12 рам, тоді змінне пересування вибою дорівнює:

(4.3)

Тоді місячне пересування дорівнює:

(4.4)

Обсяг робіт по проведенню виробітки та іншим робочим процесам дорівнює пересуванню вибою за зміну.

4.3 Розрахунок комплексної норми виробітки і розцінки

Для розрахунку комплексної норми виробітки і розцінки необхідно скласти паспорт норми виробітки і розцінки, виконати розрахунок трудомісткості за окремими процесами. Трудомісткість робочих процесів визначається на підставі розрахованих обсягів робіт по кожному робочому процесу і діючих норм виробітки за формулою:

(4.5)

де V - обсяг робіт по процесу, м

Н_>вст>. - встановлена норма виробітки, чол./зм.

Витрати по кожному робочому процесу визначаються множенням тарифної ставки на трудомісткість робіт за формулою:

(4.6)

де Т_>ст>. - тарифна ставка, грн.

Н - трудомісткість робіт, чол./зм.

Проведення виробітки комбайном визначається виходячи з агрегатної норми виробітки, яка враховує основні робочі операції по проведенню виробітки.

Агрегатна норма виробітки встановлюється на основі збірника ЄНВ з обліком горно-геологічних умов, які враховуються поправочними коефіцієнтами.

Н_>вст> = Н ∙ К_>п>, чол/ зм (4.7)

де Н - норма з ЄНВ

К_>п> - поправочний коефіцієнт

Потрібна трудомісткість робіт за зміну по проведенню виробітки комбайном визначається виходячи з встановленої норми виробітки скорегованої на коефіцієнт циклічності за формулою:

(4.8)

де Н_>вст>. - встановлена норма виробітки, чол./зм.

V_>зм.> - обсяг робіт за зміну, м

Потрібна трудомісткість робіт на зміну визначається за формулою:

(4.9)

де Н_>єнв >- нормативна трудомісткість з ЄНВ, чол. зм.

потрібна трудомісткість робот на зміну по професіям робочих (машиніст ГВМ і прохідник) визначається за формулою:

(4.10)

де К_>ц>. - коефіцієнт циклічності

Н_>прох.> = Н_>ф>. - Н_>мгвм >= 14,1 – 3,3 = 10,8 чол/зм (4.11)

Щодобовий ремонт і обслуговування обладнання здійснюються в ремонтно-підготовчу зміну і включається в комплексну норму виробітки і комплексну розцінку. Трудомісткість даної роботи розраховується в паспорті норм і розцінок пропорційно кількості підготовчих змін.

Згідно єдиних нормативів почасово оплачуваємих робітників норматив чисельності в зміну складе:

а) при навантажені гірничої маси на конвеєр

МГВМ-1,0 чол./зм.

ПРОХІДНИК - 0,8 чол./зм.

Тоді трудомісткість на зміну для технічного обслуговування і ремонту обладнання визначається за формулою:

(4.12)

(4.13)

Розрахунок комплексної норми виробітки виконуємо в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 - Розрахунок комплексної норми виробки і комплексної розцінки.

Назва робочого процесу	Один виміру	Обсяг	норма виробітки	Трудомісткість	Тарифна ставка (грн)	Сума витрат (грн)	Обгрунтування
ЄНВ	Кп	Нвст
Проведення виробітки комбайном	м	6	1,82	1,06 0,96 1,05 0,97	1,84				ЄНВ Т.№3
МГВМ						3,3	126,78	418,37
Прохідники						10,8	109,08	1178,06
Робота комбайна	м	6				4,81
кріплення виробітки	рам	12	1,27	1,05	1,3	9,23			ЄНВ Т.№З2
Нарощування вентиляційних труб	м	6	90	1,15	103,5	0,06			ЄНВ Т.№41
кріплення канавки	м	6	11,9	-	11,9	0,5	109,08	54,54	ЄНВ Т.№40
настилання рейкового шляху	м	6	6,7	0,9 1,5	9,04	0,66	109,08	72	ЄНВ Т.№43
РАЗОМ:						15,26
Ремонт і технічне обслуговуваня обладнання
МГВМ	чол./зм					0,33	126,78	41,84	ЄНВт47
прохідники	чол./зм					0,27	109,08	29,45	ЄНВТ47
УСЬОГО:						15,86		1794,2

Виконуємо розрахунок комплексної норми виробітки за формулою:

(4.14)

де ΣΗ - сумарна трудомісткість робіт, чол./зм.

Комплексна розцінка визначається за формулою:

(4.15)

де ΣЗ - сума заробітної плати робочих процесів, грн.

4.4 Розрахунок чисельності бригади і складання графіків виходів

Штат робочих відрядників за зміну приймається виходячи з змінної трудомісткості з обліком перевиконання норми виробітки на 5-20% без обліку ремонту обладнання.

Визначаємо коефіцієнт виконання норм виробітки за формулою:

(4.16)

де П_>ф.> –явочна кількість прохідників приймається виходячи з змінної

трудомісткості з обліком перевиконання норми виробки на 5- 15%

Виконуємо розрахунок кількості прохідників за формулою:

чол (4.17)

де добовий обсяг проведення виробки, м

Нк- комплексна норма виробки, люд/зм

Явочна кількість робітників – відрядників визначається за формулою:

чол. (4.18)

Явочний штат робочих почасовиків визначається виходячи з нормативної чисельності, згідно кількості балів при визначенні ремонтної складності обладнання із таблиці 10 ЄНЧ.

Складаємо таблицю балів на ремонтну складність обладнання.

Таблиця 4.2 - Розрахунок ремонтної складності обладнання

Найменування обладнання	Тип обладнання	Кількість одиниць в роботі	Ремонтна складність облад.
Одиниці	Загальна
Комбайн прохідницький	КПУ	1	3427	3427
Конвеєр	1ЛТП- 1000 1Л- 1000	1 1	3629 3141	3629 3141
Дорога канатна	ДКН- 1	1	1045	1045
Вентилятор	ВМЄУ- 10	1	45	45
Усього		5	-	11287

Нормативна чисельність електрослюсарів визначається за формулою:

(4.19)

де К1 – коефіцієнт, ураховуючи часткову участь електрослюсарів у техогляді

і ремонті обладнання, 0.6

К2 - коефіцієнт, ураховуючи техобслуговування в ремонт електро-

пускової, захисної апаратури і гнучких кабелів, 1.2

КЗ - коефіцієнт, ураховуючи непланові ремонти обладнання виконуємо

ремонтними і черговими електрослюсарями, 1.3

ΣΤ - сума балів ремонтної складності обладнання

tзм. - тривалість робочої зміни, год

Проектом приймаємо 1 чергового слюсаря в кожну зміну, 3 гірничих робочих в першу зміну,4 МГВМ, 4 електрослюсаря.

(4.20)

Визначаємо списків штат бригади за формулою:

чол (4.21)

де К_>сп>. - коефіцієнт спускового складу (1,85)

Складаємо графік виходів робочих

Таблиця 4.3 - Графік виходів робочих

Професія	зміни	разом	зміни
I	II	III	IV		І	II	III	IV
Машиніст ГВМ	1	1	1	1	4
Прохідники	2	13	13	13	41
Електрослюсар-ремонтник	6	-	-	-	6
Електрослюсар-черговий	-	1	1	1	3
Гірничий робочий	4	-	-	-	4
УСЬОГО	13	15	15	15	58

4.5 Розрахунок основних техніко-економічних показників вибою за добу, місяць

Обсяг проведення підготовчої виробітки:

за зміну V _>зм>. = а х П_>ц >= 6м (4.22)

за добу V_> >_>доб>. = V _>зм>. ∙ П_>зм>. = 6 ∙ 3 = 18 м (4.23)

за місяць V _>міс.> = У_>доб>. ∙ а_{>ароб.дн}>.= 18 ∙ 30 = 540 м (4.24)

Продуктивність праці прохідника на вихід визначається за формулою:

на вихід:

(4.25)

за місяць:

(4.26)

де П_>сп>. - списковий штат прохідників, чол..

П_>сп>. = П_>яв>. ∙ К_>сп>.= 45∙1,85= 83 чол (4.27)

Плануємий рівень норми виробітки визначаємо за формулою:

(4.28)

де Н_>комп>. - комплексна норма виробки, чол./зм.

4.6 Розрахунок тривалості робочих процесів і складання графіка організації робіт

Визначаємо час роботи комбайна за формулою:

(4.29)

де t_>зах.> - час роботи комбайна на одну величину захвата, хв.

П_>зах>. - кількість заходок за зміну

Час роботи комбайна на одну величину захвата визначається за формулою:

(4.30)

де S_>пр>. - площа перерізу виробітки в проходці, м²

а — відстань між рамами, м

Q - технічна продуктивність комбайн, м³/хв

Визначаємо тривалість виконання ручних робіт за формулою:

хв. (4.31)

де Т_>зм>. - тривалість робочої зміни, хв.

t_>п.з>. - тривалість підготовчо-заключних робіт, хв.

N - трудомісткість робот по даному процесу, чол. /зм.

П_>ф>. - кількість явочного штату, чол..

К_>в.н.в.> - коефіцієнт виконання норми виробітки

Визначаємо час, необхідний на установку однієї рами за формулою:

(4.32)

Залишковий час визначаємо за формулою:

t_>зал.> = t_>зм.> - t_>п.з.> - t_>комб.> - t_>кр.> = 360-20-120-210 = 10 хв (4.33)

Визначаємо час на кріплення канавки

(4.34)

Визначаємо час на настіл рельсового шляху:

(4.35)

Визначаємо час на нарощування вент. Труби

(4.36)

Складаємо графік організації робіт

4.7 Розрахунок собівартості за елементами витрат

Ділянкова собівартість розраховується за такими елементами витрат:

• витрати на оплату праці;

• відрахування на соціальні заходи;

• матеріальні витрати (у т.ч. електроенергія);

• амортизація основних фондів.

Витрати на оплату праці

Місячний фонд заробітної плати ділянки включає:

• пряму зарплату відрядників;

• пряму зарплату почасовиків;

• премії робочих;

• доплати до заробітної плати;

• зарплату, премію, доплати гірничих майстрів.

Пряма зарплата відрядників визначається за формулою:

З_>від>.=Р_>комп>∙V_>міс>.=299∙2000=598000грн (4.37)

де Р_>комп>. - комплексна розцінка, грн..

Пряма зарплата почасовиків визначається за формулою:

З_>поч>. = Т_>ст.> ∙ П_>вих>. ∙ П_>яв>., грн. (4.38)

де Т_>ст>. - тарифна ставка, грн.

П_>вих.> - кількість робочих днів

П_>яв.> - явочний штат робочих почасовиків, чол

Пряма зарплата гірничих майстрів визначається за формулою.

З_>г.м> = О ∙ П_>г.м.,> грн. де: (4.39)

де О - місячний оклад г.м., грн..

П_>г.м,> - кількість г,м,, чан,.

Премія складає 40% часової тарифної ставки і доплат за роботу в нічний час. Доплату за роботу в нічний час визначаємо з розрахунку 40% тарифної ставки по даному розряду за формулою:

Д_>ніч.> = Т_>ст>. ∙ 40% / t∙ 100% ∙ П_>час>. ∙ П_>яв>., грн. (4.40)

де П_>час>. - кількість часів роботи в нічний час, чол..

П_>яв>. - кількість робочих, працюючий в нічний час, чол..

(4.41)

(4.42)

(4.43)

(4.44)

Доплата за роботу у вечірній час визначається за формулою:

Д_>веч>. = Д_>ніч> ∙ 25 / 100, грн. (4.45)

(4.46)

(4.47)

(4.48)

(4.49)

Доплата за керівництво бригадою визначається за формулою:(10-15%)

(4.50)

Ланкові нараховуються в розмірі 50% доплати бригадира

(4.51)

Д_>бріл> = Д_>бр >+ Д_>л >= 359,96 + 719,92 = 1079,88грн (4.52)

Доплата за пересування нараховується в розмірі 11,74 грн. за годину пересування. Час на пересування визначається хронометражними спостереженнями за формулою:

Д_>пер> = 11,74 ∙ Пвих, грн (4.53)

Д_{>пер.від} >= 11,74 ∙ 30 ∙ 45 = 15849 грн

Д_{>пер.ел.сл}> = 11,74 ∙ 30 ∙ 6 = 2113,2 грн

Дп_{>ер.ел.сл.ч}> = 11,74 ∙ 25 ∙ 3 = 1056,6 грн

Д_{>пер.гір.роб}>. = 11,74 ∙ 30 ∙ 4 = 1408,8 грн

Д_{>пер.г.м}>. = 11,74 ∙ 30 ∙ 4 = 1408,8 грн

Розрахунок заробітної плати за професіями і розрядами визначаємо в табл. 4.4

Середня заробітна плата робітника відрядника визначається за формулою:

(4.54)

де ΣФ - сума фонда зарплати відрядників, грн.

П_>яв.> - явочний штат відрядників, чол.

Собівартість 1 п. м. виробітки за елементом "Витрати на оплату праці" визначається за формулою:

(4.55)

де ΣФ - сума фонда зарплати всіх робітників, грн.

Відрахування на соціальні заходи

Відрахування від заробітної плати на соціальні заходи визначаються розмірі 49,9% від загального фонда заробітної плати, за формулою:

(4.56)

Собівартість 1 п.м. виробітки за елементом "Відрахування на соціальні заходи" визначається за формулою:

(4.57)

де Σ З_>від>. - сума відрахувань на соціальні заходи, грн.

Матеріальні витрати

В собівартість елемента "Матеріальні витрати" входять:

витрати на матеріали 1 групи;

витрати на матеріали 2 групи;

витрати на електроенергію

До матеріалів 1 групи входять матеріали, які повністю включаються в місячну собівартість.

До матеріалів другої групи входять матеріали довготривалого використання, тобто їх вартість переноситься на собівартість по мірі зносу.

Розрахунок потреби матеріалів 1 групи зводимо в таблицю 4.5

Таблиця 4.5 - Розрахунок витрат по матеріалам 1 групи

Найменування матеріалу	Один, виміру	Обсяг	Вартість (грн)	Ціна за один. (грн)	Витрати за місяць (грн)
на1 п.м.	усього
Різці породні	шт	540	3,2	1728	32	55296
Масло і-22	кг	540	0,55	300	12,39	3717
Літол	кг	540	0,07	40	14,4	576
Шахтол	кг	540	0,74	400	3,94	1576
Запасні частини		540	-	-	-	35000.00
Разом						96165
Невраховані витрати 15%						14424,75
Усього						110589,75

Визначаємо кількість комплектів аркового кріплення за формулою:

(4.58)

де L_>вир> — довжина виробки,м

а_> >— відстань між рамами, м

Визначаємо кількість залізобетонних лотків за формулою

(4.59)

де довжина лотка, м

Визначаємо кількість залізобетонної затяжки за формулою:

(4.60)

де Р — періметр за затяжкою, м

b — ширина затяжки, м

Визначаємо кількість залізобетонних шпал за формулою:

(4.61)

де l_>3> — довжина затяжки, м

b_>3> — ширина затяжки, м

h — висота затяжки, м

Визначаємо кількість металевих рейок за формулою:

(4.62)

де m — маса рейки, м

n — кількість колій

Витрати на матеріали 2 групи розраховуються виходячі з планової потреби за формулою:

(4.63)

де П - первісна вартість матеріалів, грн.

О - залишкова вартість матеріалів, грн

Т _>тер.сл> -термін служби матеріалів, міс

Далі розрахунки по матеріалам II групи виконуємо в таблиці 6.

Розрахунок витрат з електроенергії визначається за одноставочним тарифом за формулою:

E = W ∙ t ∙ K_>3> ∙ B; грн (4.64)

де W - потужність споживачів, кВт

t - час роботи споживачів, хв.

Кз - коефіцієнт навантаження (0,6- 1,0)

Кс - коефіцієнт попиту (0,45-0,5)

В - вартість 1 кВт/ч

Розрахунок витрат з електроенергії виконуємо у таблиці 4.7.

Таблиця 4.7 - Розрахунок вартості електроенергії

Назва приймача	К-ть одиниць	Потужність	Час роботи	Кн	Кп	Витрати електр оенергії	Ціна, грн.	Вартість , грн
один иць	загальна	За Добу	за місяц
Комбайн КПУ	1	321	321	24	720	0,35	0,5	40446	0,45	18200,7
Конвеєр 1Л-1000	1	132	132	24	720	0,35	0,5	16632	0,45	7484,4
Конвеєр 1ЛТП-1000	1	132	132	24	720	0,35	0,5	16632	0,45	7484,4
Дорога канатна ДКН-1	1	110	110	24	720	0,2	0,5	7920	0,45	3564
Вентилятор ВМЄУ-10	1	55	55	24	720	1	0,5	19800	0,45	8910
Перевантажувач ППЛ- 1К	1	18,5	18,5	24	720	0,35	0,5	2331	0,45	1048,95
Кріпепідйомник КПМ- 8	1	7,5	7,5	24	720	0,35	0,5	945	0,45	425,25
Разом:										47117,7

Вартість проведення 1 п. м. виробітки за елементами "Матеріальні витрати" визначаємо за формулою:

(4.65)

де М1 - матеріали І групи, грн.

М2 - матеріали II групи, грн.

Е -витрати електроенергії, грн.

Розрахунок амортизаційних відрахувань

Амортизаційні відрахування визначаються за балансовою вартістю обладнання, а також нормам амортизації, враховуючи витрати на транспортування і монтаж. Витрати на транспортування і монтаж складають 20% від вартості обладнання.

Річна норма амортизації складає 24%

Амортизаційні відрахування визначаємо за формулою:

А=Б∙Н/100∙12 = (4.66)

де Б - балансова вартість обладнання, грн; Н - річна норма амортизації (24%).

Розрахунок балансової вартості виконуємо у таблиці 4.8.

Таблиця 4.8 - Розрахунок балансової вартості обладнання.

Назва обладнання	Кіль кість	Вартість (грн)	Витрати на транс., монтаж 8% (грн)	Балансо-ва вартість (грн)
Одиниці	загальна
1	2	3	4	5	6
Комбайн КПУ	1	3182545	3182545	254603,6	3437148
Конвеєр 1ЛТП- 1000	1	1071250	1071250	85700	1156950
Конвеєр 1Л- 1000	1	1062370	1062370	84989,6	1147360
Дорога канатна ДКН- 1	1	800000	800000	64000	864000
Вентилятор ВМЄУ- 10	1	97820	97820	7825,6	105645,6
Перевантажувач ППЛ- 1К	1	878000	878000	70240	948240
Кріпевстановлювач КПМ- 8	1	82500	82500	6600	89100
Пускова апаратура:
ПРВ- 125	1	15645	15645	1251,6	16896,6
ПРВ- 160	1	16925	16925	1354	18279
ПРВ- 320	1	30018	30018	2401,44	32419,44
ПРВ- 32	1	10392	10392	831,36	11223,36
1	2	3	4	5	6
АПТВ	1	4400	4400	352	4752
АВ- 315Р	1	14340	14340	1147,2	15487,2
АВ- 200ДО	1	9402	9402	752,16	10154,16
АВ- 400ДО	1	12928	12928	1034,24	13962,24
АПШ- 1	3	9500	28500	2280	30780
Підстанції:
КТПВ 250/6	1	83253	83253	6660,24	89913,24
КТПВ 400/6	1	92427	92427	7394,16	99821,16
КРУВ - 6	2	86400	172800	13824	186624
КУУВМ	1	85474	85474	6838	92312
Разом:					8371068

Собівартість 1 п.м. виробки по елементу "Амортизація" визначається за формулою:

(4.67)

де А - сума амортизаційних відрахувань за місяць, грн.

4.8 Калькуляція собівартості 1 п.м. виробки за елементами витрат

На підставі проведених розрахунків собівартості за елементами витрат визначаємо дільничну собівартість І_>п.м.> виробки за формулою:

С = С_>з> + С_>відр>. + С_>м.в>. + С_>ам>; грн (4.68)

Таблиця 4.9. Калькуляція собівартості

Елементи витрат	Витрати (грн)	Питома вага елементів витрат %
на місяць	на 1 п.м.
Витрати на оплату праці	407185,35	754,05	41,49
Відрахування на соц-ні заходи	203185,49	376,27	20,7
Матеріальні витрати	203671,8	377,17	20,75
У тому числі: електроенергія	47117,7	87,25	4,8
Амортизація основних фондів	167421,37	310,04	17,06
Разом:	981464,01	1817,53	100

4.9 Розрахунок економічної ефективності впровадження нової техніки

До основних показників, характеризуючи зрівняльну економічну ефективність впровадження нової техніки відносять:

1) допоміжні капітальні вкладення необхідні для впровадження нової техніки;

2) термін окупності капітальних вкладень;

3) собівартість 1 п. м. виробки;

4) річний економічний ефект.

Капітальні вкладення визначаються шляхом складання вартості обладнання з урахуванням витрат на транспортування і монтаж.

Питомі капітальні вкладення визначаємо за формулою:

до впровадження нової техніки:

_> >(4.69)

після впровадження нової техніки:

Суму річного економічного ефекту визначаємо за формулою:

(4.70)

Висновки

В результаті заміни прохідницького комбайна буропідривного способу на комбайновий і застосування сучасного високопродуктивного комбайна КСП-32 при проведенні вентиляційного штрека в дипломному проекті досягнуте поліпшення техніко-економічних показників:

- темп проходки за місяць зросли на м;

- собівартість 1 п. м. виробки знизилась на грн.;

- продуктивність праці одного прохідника за місяць збільшилась на м;

- середньомісячна заробітна плата одного прохідника зросла на %

- термін окупності допоміжних капітальних вкладень склав два роки;

- річний економічний ефект складає — грн.

Найменування матеріалу	Одиниці вимірювання	Кількість в роботі	Ціна	Транс. Заготовчі витрати 5 %	Пер- на вартість грн.	Зал- ва вартість 3% грн.	Витрати на матеріали грн.	Час використання міс.	Сумма погашення в місяць грн.
Одиниці	Загальна
Аркове кріплення	компл.	1080	580	626400	31320	657720	19731,6	637988,4	60	10633,14
з/б лотки	шт.	540	24,5	13257	662,85	13919,85	417,6	13502,25	36	375,06
з/б шпали	шт.	772	36,9	28486,6	1424,33	29910,9	897,32	29013,6	36	805,93
з/б затяжка	шт.	26190	17,2	450468	22523,4	47299,1	1418,9	45880,17	36	1274,4
Рейки Р- 33	т.	35,64	4500	160200	8010	168210	5046,3	163163,7	48	3399,24
Вентиляційні труби	м.	540	105	56700	2835	59535	1786,05	57748,9	10	5774,9
Канат 22мм	м.	4000	9,73	38920	1946	40866	1225,98	39640,02	36	1101,11
Протипожежний трубопровід 150мм	м.	2000	62	124000	6200	130200	3906	126294	48	2631,12
Кабельна продукція:	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
СБН 3× 120+1×4	м.	650	116,58	75777	3788,85	79565,8	2386,97	77178,83	12	6431,53
СБН 3× 50+1×4	м.	300	62,24	18672	933,6	19605,6	588,16	19017,44	12	1584,78
КГЕШ 3×95+1×4	м.	50	160,22	8011	400,55	8411,55	252,3	8159,25	12	679,93
КГЕШ 3×25+1×4	м.	60	42	2520	126	2646	79,38	2566,62	12	213,885
КГЕШ 3×16+1×4	м.	70	40,66	2846,2	142,31	2988,51	89,65	2898,86	12	241,57
КОГЕШ 3× 6+1×4	м.	2000	25,12	50240	2512	52752	1582,6	51169,4	12	4264,11
Світильники РВЛ- 20	шт.	200	33	6600	330	6930	207,9	6722,1	12	560,17
Разом:										39970,87
Невраховані матеріали 15%										5995,63
Усього:										45966,5

Таблиця 4.6 – Розрахунок витрат по матеріалам 2 групи

Професія	Явочний штат (чол.)	Обсяг робіт (м.)	Р.ком. Тст. О.г. М (Грн.)	Фонд заробітної плати
Кількість робочих днів дн.	Пряма зарплата (грн.)	Нічні грн.	Вечірні грн.	Разом грн.	Премія	Бригадирські грн	Пересування грн.	Разом грн	Допоміжна зарплата 18%	Усього грн
%	грн
Робочі – відрядники	45	540	299	30	161460	17302	4325	18308	40	73235	360	15849	272531	49055	321587
Електро- слюсар ремонтник Vрозряду	6	540	109	30	19634,4	-	-	19634	20	3926,8	-	2113,6	25674,4	4621,4	30295,9
Електро- слюсар черговий IV розряду	3	540	95,1	30	8564,4	1065,8	266,45	9896,4	20	1979,3	-	1056,6	12932,3	2327,8	15260,15
Гірничий робочий III розряду	4	540	84,6	30	10152	-	-	10152	20	2030,4	-	1408,8	13591,2	2446,4	16037,62
Разом:	64														383180,6
Гірничий майстер	4	540	2777	30	11108	1211,78	302,94	12622,7	50	6311,3	-	1408,8	20342,8	3661,7	24004,6
Усього:	68	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	407185,3

Таблиця 4.4 – Розрахунок фонду оплати праці

1