Строительство Мацестинского тоннеля

Автор представленной работы к защите проходил преддипломную практику в «Южной Горно-Строительной Компании» в период с 14 июля по 14 сентября. За этот период времени автор познакомился с технологией и техникой выполнения всех проходческих работ при сооружении Мацестинского тоннеля. Кроме того, автор имел доступ ко всей проектно-сметной документации данного объекта. Эти материалы полностью были использованы в данном проекте и следовательно отражают существующее положение.

При выполнении данного проекта автор руководствуется следующими основными положениями:

1. Широкое использование отечественной и передовой зарубежной техники.

2. Широкое использование местных строительных материалов и стандартных изделий.

3. Поточность производства при выполнении всех этапов работ.

4. Применение наиболее передовых приемов организации работ.

При выполнении данной работы в полной мере учитывалась нормативная и учебная литература.

Кроме того, автор данного проекта консультировался в необходимых случаях с руководителями по соответствующим разделам.

Таким образом, данная работа рассматривается нами как реальная работа возможная к применению.

2	1,68.
4	6.72
6	15.12	380
8	26.8	375
10	42	365
12	60.48	350
14	82.32	320
16	107.5	290
18	136.1	240
20	168	160
22	203.3	80
24	242
26	284
28	329
30	378

Калькуляция №1 сметной цены маш-см буровой установки «Максиматик» (Финляндия).

Калькуляция №2 сметной цены маш.-см. породопогрузочной

машины ПНБ-3Д2М.

ДЕР №1 на проходку 1 п.м. тоннеля.

ДЕР №2 на крепление 1 п.м. тоннеля.

Локальная смета на сооружение тоннеля.

№ п/п	Обоснование	Ед. изм.	Кол-во ед.	Цена, грн.	Наименование работ и затрат.	Сумма, млн. грн.
1. 2.	ДЕР №1 ДЕР №2	м. м.	1315 1315	320,49 1479,2	Проходка тоннеля S= 69 м, f= 2,5  4 Крепление тоннеля Итого забойных затрат Общешахтные расходы 40%. Итого прямых затрат Накладные расходы 28,5%. Итого с накладными расходами Плановые накопления Всего по смете Цена проходки 1м.	0,42 1,95 2,37 0,95 3,32 0,95 4,27 1,28 5,55 0,0042

Экономический эффект: Эобщ= Эш+Эн; Эм= 0,3 0,95= 0,0097 млн. грн.

Эш = КШ - экономический эффект за счет Эн= 0,3 0,95= 0,0097 млн. грн.

снижения общешахтных расходов;

Эн = К Н - экономический эффект за счет Эоющ= 0,0194 млн. грн.

снижения накладных расходов;

К=0,3;

Ш= 0,95 млн. грн. – относительный размер общешахтных расходов;

Н= 0,95 млн. грн. – нормативные накладные расходы;

Тнор= 20 м/мес – нормативные темпы проходки;

Тпр= 20,7 м/мес.

VII. Маркшейдерские работы.

Маркшейдерские работы при проведении тоннеля со стороны Северного портала до конца закругления R=1000 м.

При проведении данного тоннеля маркщейдерская служба должна обеспечить правильное проектное направление выработки, контроль проведения, исполнительную съемку и составление маркшейдерских чертежей.

1. Проведение тоннеля начинаем с т.1. На участке т.1- т.2 тоннель имеет прямолинейный участок. Направление выработки задается из начальной т.1 и продолжается по мере ее проходки в заданном направлении.

а) В горизонтальной плоскости направление задается путем отложения теодолитом в натуре горизонтального проектного угля.

При отложении проектного угла в створе визирного луча теодолита закрепляют 3 точки на расстоянии 5 м друг от друга. На эти точки подвешивают отвесы, создающие створ, который в дальнейшем будут использовать проходчики при проведении тоннеля. Заданные направления проходчики могут использовать до момента удаления груди забоя на расстояние 30-40 м, после чего процесс задания направления оси выработки повторяется.

б) В вертикальной плоскости задание направления выработке осуществляется боковыми реперами. Задание направление осуществляется при помощи нивелира. В стенке выработки закладывается боковой репер с уклоном, который равен проектному уклону выработки. На высоте d от почвы закрепляется репер R и определяется его отметка H.

Далее на расстоянии 5-6 м от репера R прокладывается репер R на высоте, которая вычисляется по формуле:

H= H+ i L, где

i – заданный уклон;

L – горизонтальное расстояние между R и R.

Положение выработки по проекту определяется откладыванием отрезка d от репера R.

2. При проведении криволинейного участка т.1 – т.4 тоннеля с радиусом закругления R=1000 м и углом поворота =35 задание направления круговой линии ее оси осуществляют по направлениям вписанных в нее хорд одинаковых длин.

Выбрав минимально возможное число хорд n=3, находим значение центрального угла для одной хорды, равное:

= = 11,6

Определяем длину одной хорды:

l= 2R Sin/2n = 21000Sin 35/ 23 = 150 м.

Внутренние углы  при начальной точке кривой 1 и конечной точке кривой 4 и углы  при промежуточных точках 2 и 3 вычисляем по формулам:

= 180-/2n = 180-35/23= 174,2

= 180-/n = 180-35/3= 168,3

На участках в т.2 – 3 и т.3 – 4 задание направления выполняется аналогично, как и на участке в т.1 – 2 .

ОГЛАВЛЕНИЕ.

Введение……………………………………………………………………………..4

1. Общее положение проекта

   1. Общие сведения о тоннеле………………………………………………..5

   2. Горно-геологические условия…………………………………………….5

   3. Поперечное сечение тоннеля……………………………………………...7

   4. Существующее положение………………………………………………..8

2. Сооружение тоннеля.

   1. Выбор и обоснование способа сооружения тоннеля…………………….9

   2. Определение трудоемкости работ……………………………………….12

   3. Сооружение врезки со стороны Северного портала……………………15

   4. Северная пром. площадка………………………………………………..17

   5. Производство работ в тоннеле:

• возведение постоянной обделки сводовой части тоннеля……………...17

• разработка нижней части тоннеля………………………………………..17

• работы по первичному и контрольному нагнетанию…………………...21

• сбойка тоннеля……………………………………………………………..22

3. Вентиляция.

   1. Общие сведения…………………………………………………………...23

   2. Расчет системы вентиляции тоннеля…………………………………….24

   3. Характеристика вентиляционного оборудования………………………30

4. Охрана труда

   1. Меры безопасности при ведении работ в тоннеле……………………...31

   2. Производственная санитария…………………………………………….32

   3. Противопожарная защита………………………………………………...34

   4. Подземное пожарное водоснабжение

• общие сведения…………………………………………………………….37

• расчет пожарных насосов…………………………………………………38

1. Правила поведения работников при ЧС………………………………...41

2. Пример ЧС………………………………………………………………...43

1. Охрана окружающей среды…………………………………………………44

2. Электроснабжение…………………………………………………………..45

3. Маркшейдерские работы……………………………………………………48

4. Технико-экономические показатели……………………………………….51

Список использованной литературы……………………………………………..57

IV. Охрана труда.

4.1.Меры безопасности при ведении работ в тоннеле.

Эксплуатация забойного оборудования должна осуществляться в соответствии с заводскими инструкциями, а ведение работ – согласно инструкции по охране труда по профессиям.

а) Меры безопасности при проходческих работах с применением буровой установки «Максиматик».

- к работе по проходке подземных выработок с применением буровой установки «Максиматик» допускаются лица: не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение и инструктаж по технике безопасности, получившие удостоверение на право работы;

- при работе на буровой установке проходчики обязаны быть в маске, спецодежде и спецобуви, предусмотренных нормами, а также иметь при себе средства индивидуальной защиты (самоспасатели, аккумуляторные лампы, рукавицы, защитные очки, предохранительные пояса) и пользоваться ими соответственно месту и характеру выполнения работы. Работать без индивидуальных средств защиты или без спецодежды установленного образца запрещается;

- запрещается изменять без разрешения технического персонала установленную для буровой установки технологию выполнения работ;

• ремонтные работы на буровой раме выполняют слесаря - ремонтники, обслуживающие буровую раму, которые должны быть обучены и проинструктированы по безопасным приемам ремонтных работ;

б) Меры безопасности при эксплуатации породопогрузочной машины ПНБ-3Д.

- при работе на породопогрузочной машине допускаются машинисты, прошедшие специальный курс обучения и получившие аттестацию в квалификационной комиссии. Переход машиниста к самостоятельному управлению машиной должен быть отмечен приказом с обязательным закреплением машиниста за машиной;

- перед началом работы машинист обязан осмотреть машину, проверить надежность крепления всех сборочных единиц, уровень масла в редукторах приводов и состояние смазки в остальных трущихся частей машины. Проверить плотность соединений трубопроводов, надежность работы гидроцилиндров и управления ими. Проверить состояние скребковой цепи, ее натяжение, состояние силового кабеля и целостность заземления;

• не перегружать работу нагребающих лап и скребкового конвейера негабаритными кусками (более 600 мм) горной массы;

- перед включением электродвигателя машины подать предупредительный сигнал для окружающих;

- машинист должен ежесменно выполнять обслуживание погрузочной машины за полчаса до окончания смены.

4.2. Производственная санитария.

Горячая вода с температурой 75 С для бани нагревается бойлерной, расположенной в здании АБК.

Сушка одежды с содержанием влаги до 0,5 кг в комплекте, предусмотрена в шкафах путем проветривания; с содержанием влаги более 0,5 кг в комплекте – в специальной сушильной камере, оборудованной нагревательными элементами и приточно- вытяжной вентиляцией.

Обеспыливание рабочей одежды производится при помощи специальных обеспыливающих насадок, присоединенных к вытяжной установке, оборудованной матерчатыми фильтрами.

Мойка обуви производится на специальной машине, представляющей систему вращающихся щеток, омываемых водой.

Для обеспечения питьевой водой трудящихся предусматривается специальная установка-автомат для охлаждения и газирования питьевой воды. Производительность установки 2 м/ч.

Стирка спецодежды (1 раз в неделю) предусматривается в прачечной, расположенной в АБК. В помещении АБК находятся также здравпункт и цех по пошиву спецодежды.

III. ВЕНТИЛЯЦИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

3.1. Общие сведения.

Проект проходческой вентиляции разработан на основании исходных данных по производству строительно- монтажных работ и предусматривает проветривание выработок на всех этапах строительства тоннеля.

В начальный период проходки во всех забоях проветривание осуществляется свободной струей, омывающей призабойное пространство. Из-за небольшой длины выработки, отработанный воздух выдавливается на поверхность через портал тоннеля.

В дальнейшем, для забоя с Южного портала принимаем приточно-вытяжной способ проветривания.

Приток осуществляем вентилятором СВМ-12 главной вентиляционной установки ПР1 с помощью металлических и гибких воздуховодов. Воздуховоды приняты жесткие, коробчатой формы из листовой стали толщиной 2 мм. Применение воздуховодов такой формы обусловлено тем, что при движении передвижной опалубки данный воздуховод коробчатой формы не будет мешать производству работ по бетонированию верхней части тоннеля. Для обеспечения воздухоплотности соединение воздуховодов выполняются на фланцах (устанавливаемых через 6м.) с резиновыми уплотнителями.

Работу вентсистем обеспечивают вентустановки (напр. ПР1), установленные на порталах тоннеля и штольни, независимые одна от другой.

В призабойной зоне тоннеля с южной стороны установлены вентиляторы- побудители СВМ-6 (два на забой), работающие (30 мин) в режиме отсоса после производства взрыва и способствующие удалению взрывных газов из призабойной зоны. В нормальном режиме работы главной вентиляционной установки ПР1 (на приток) вентиляторы-побудители СВМ-6 не работают.

Расчет количества свежего воздуха на забой, необходимого для проветривания выработок, рассчитан по следующим параметрам:

- обеспечение свежим воздухом работающих в количестве 6м/мин. на человека;

- обеспечение минимально-допустимой скорости движения воздуха по выработке, равной 0.1 м/с;

- разбавление газов после взрывных работ до предельно-допустимых концентраций;

- удаление газов после взрыва;

- разбавление выхлопных газов от двигателей автосамосвалов до предельно- допустимых концентраций;

- разбавление газов от сварочных работ до предельно- допустимых концентраций.

3.2. Расчет системы вентиляции тоннеля.

Вентиляция забоя тоннеля с Южного портала. Исходные данные:

количество забоев - 1;

количество работающих людей - 14;

площадь забоя - 111 м²;

способ проходки - буро-взрывной;

количество ВВ на одну заходку- 103,5 кг;

сварочные работы - 1.7 кг/час электродов на один пост; постов-2.

1 .Необходимое количество воздуха для вытяжки после взрыва.

Q= = 4,8 м/сек., где

t - время вытяжки после взрыва, принимаем равным 30 мин.;

В - количество взрываемого ВВ, кг;

I - газоносность ВВ, л/кг;

S - площадь поперечного сечения выработки, м².

Необходимое количество воздуха для работающих людей:

Q= q  n = 614=84 м/мин= 1.4 м³/сек.; где:

необходимое количество воздуха для одного работающего, равное 6 м^/мин.;

n - количество работающих.

Необходимое количество воздуха для обеспечения минимально допустимой скорости движения воздуха по выработке:

Q=V  S= 0.1 69= 6,9 м/сек, где

V - минимально- допустимая скорость движения воздуха по выработке, равная 0.1 м/сек.

Необходимое количество воздуха для разбавления сварочных аэрозолей до предельно- допустимых концентраций:

Q= = 2,4 м/сек, где

а - минимальное количество воздуха, подаваемого на 1 кг отработанных электродов, равное 2500 м; (Кирин «Рудничная аэрология» стр.184);

b - масса электродов, расходуемых за 1 час сварки, кг;

N - число сварочных постов.

Общее количество воздуха для вентиляции выработок после взрыва принимаем по наибольшим из рассчитанных величин, т.е. 11,1 м/с.

Производительность вентустановки в режиме реверса составит:

Q= = = 17,3 м/с

Потери напора на участке

Н= RQ= 0,79 ()= 160кг/м²

Необходимое количество воздуха для разбавления условной окиси углерода СО, выделяющейся при работе дизельного двигателя автосамосвала МОАЗ-64011:

Q= kk; м/с , где

k - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность распределения концентрации отработавших газов по сечению тоннельной выработки. Численное значение коэффициента k= 1,3 1,7 (для выработки до 800 м k=1,6);

k - коэффициент, учитывающий уменьшение концентрации отработавших газов дизельных машин по длине транспортной выработки за счет поглощения окислов азота, акролеина и дымов мокрыми стенами тоннеля и водой по подошве тоннеля (k=0,75 - стены и подошва тоннеля частично увлажнены);

m - количество одновременно находящихся в призабойной зоне машин, шт.;

L - длина тоннельной выработки, м;

V - средняя скорость движения груженых и порожних машин (V=5км/час= = 1,4 м/с);

qог, qоп - интенсивность газовыделений отработавших газов на выхлопе груженых и порожних машин, м/с;

Сог, Соп - начальная (приведенная к окиси углерода) концентрация отработавших газов из выхлопной трубы соответственно для груженых и порожних машин, м/м³;

Сдоп - предельно- допустимая концентрация отработавших газов в атмосфере транспортной выработки, приведенная к окиси углерода,

(Сдоп= 1,610 м/м)

qc= = = 11,110 м/с

t - средняя интенсивность движения транспорта, сек.

t= = = = 1620 сек, где

tобв - время, отведенное на вывозку породы;

Vв - объем взорванной породы;

Vк - объем ковша автосамосвала;

Sв - площадь поперечного сечения выработки;

l - длина заходки;

kр - коэффициент разрыхления породы.

Qз= 1,60,75= 19,4 м/с,

причем по условиям вентиляции на участке возможна работа не более одного автосамосвала.

Подбор главной вентиляционной установки.

Сопротивление металлического воздуховода определяем по формуле:

Rтр= = = 0,79 , где

а - коэффициент аэродинамического сопротивления, принимаем по табл. (Кирин, стр.119)

Коэффициент доставки на максимальном участке:

= = = 0,64, где

m - длина звена воздуховода = 6м;

L - длина участка (м);

d - приведенный диаметр воздуховода;

R - сопротивление воздуха;

к - коэффициент удельной стыковой воздухонепроницаемости равный 0,0025 (при удовлетворительной сборке).

Производительность главной вентиляционной установки:

Qв= = 30,3 м/с,

Потери напора на участке:

Н= RmрQср= 0,79= 490 кг/м²

Принимаем к установке на стройплощадке Южного портала вентилятор СВМ-12 производительностью 30,3 м/с, давлением 490 кг/м² с электродвигателем мощностью 110 кВт.

Технические характеристики СВМ-12:

- частота вращения колеса, мин 1470

- подача в рабочую зону, м/мин 600 - 1920 = 10 – 32 м/сек

- мах КПД 0,82

- масса, кг 2000

• длина проветр. двух вент. последовательно 1600 м.

Характеристика вентиляционного оборудования.

4.3. Противопожарная защита.

а) объектов на строй площадке.

Водоснабжение стройплощадок осуществляется от существующих сетей водопровода. Давление воды в трубопроводе должно быть не менее 40м. В качестве резерва запаса воды используются две пожарные емкости объемом 100м³ каждая.

Схема системы пожарного водоснабжения принята с учетом требований п.2,14 и п.8,5 СНиП 2.04.02-84" Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".

Принят один пожар на строящемся тоннеле. Сети водопровода приняты тупиковыми.

Наружное пожаротушение осуществляется от пожарного гидранта ПГ-3000 (Н750мм), установленного на водопроводной сети стройплощадок на расстоянии 50м от портала.

Внутреннее пожаротушение производится при помощи порошковых огнетушителей типа ОП-8Б, установленных в зданиях административно-бытового комплекса и служебных вагончиках. В качестве резервного водоснабжение при пожаре используется мотопомпа, присоединяемая к тупиковой разводящей водопроводной сети или к емкостям запаса воды

На стройплощадках предусмотрена установка насосной станции для повышения напора в водопроводной сети при тушении пожара в подземных выработках.

В качестве источника водоснабжения в насосной станции используются пожарные емкости, расположенные рядом с насосной. Насосная станция соответствует второму классу надежности. Насосы должны обеспечиваться бесперебойным питанием от двух независимых фидеров.

В качестве мероприятий, предотвращающих пожар на стройплощадке, должны соблюдаться следующие требования:

- сооружения, непосредственно примыкающие к порталу должны сооружаться из несгораемых материалов;

- вся территория около устья тоннеля должна быть очищена от леса, кустарника, и другой растительности, а также горючих материалов;

- склады горючих и смазочных материалов, отвалы горючих и самовозгорающих пород, а также котельных шлаков разрешается размещать на расстоянии не ближе 100м от портала и с учетом господствующего направления ветра.

Табл. 1. Перечень необходимого оборудования и материалов в противопожарном складе стройплощадок Северного и Южного порталов.