Технология разработки пласта №3 механизированным комплексом в условиях шахты 'Чертинская-Коксовая'

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Геология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    73,4 Кб
  • Опубликовано:
    2013-02-02
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Технология разработки пласта №3 механизированным комплексом в условиях шахты 'Чертинская-Коксовая'

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Общие сведения о предприятии

1.2 Горно геологическая характеристика пласта

1.3 Выбор и обоснование технологической схемы и оборудования очистного забоя

.4 Выбор схемы вскрытия и подготовки пласта №3 и система разработки

1.5 Определение скорости подачи комбайна по вылету резца

1.6 Выбор выемочной машины

1.7 Выбор забойного конвейера

1.8 Увязка конструктивных и режимных параметров функциональных машин

2. Расчетная часть

.1 Расчет скорости подачи комбайна

.2 Определение скорости подачи комбайна по мощности двигателя привода исполнительного органа

.3 Определение скорости подачи комбайна по газовому фактору

.4 Определение скорости подачи комбайна по производительности конвейера

.5 Расчет производительности комбайна

2.6 Теоретическая производительность очистного комбайна

2.7 Техническая производительность очистного комбайна

2.8 Эксплуатационная производительность

.9 Определение нагрузки на очистной забой по эксплуатационной производительности комбайн

. Технологические процессы в очистном забое

3.1 Передвижка секций крепи

.2 Крепление сопряжения лавы с конвейерным штреком

.3 Крепление сопряжения лавы с вентиляционным штреком

. Расчет ожидаемого гозовыделения по природной газоносности

4.1 Расчет газовыделения из пластов-спутников при отработке выемочного участка №339 пласта 3

.2 Расчет метановыделения из вмещающих пород при отработке выемочного участка №339 пласта 3

.3 Расчет абсолютной газообильности выемочного участка №339 пласта 3

. Расчет параметров проветривания выемочного участка №339 пласта 3

.1 Расчет расхода воздуха по максимальной скорости движения воздуха в очистном забое при отработке выемочного участка №339 пласта 3

.2 Оценка коэффициента опасности при отработке выемочного участка №339 пласта 3

.3 Расчет параметров проветривания выемочного участка №339 пласта

6. Технология работ

7. Транспортировка горной массы, доставка материалов, оборудования, перевозка людей

8. Мероприятия по охране труда и безопасности работ

9. Проветривание выемочного участка №339

Заключение

Список литературы

Введение

Комплексная механизация очистных работ получила повсеместное признание горняков. Но практическое осуществление явилось генеральным направлением технического прогресса, позволило достигнуть высоких технико-экономических показателей, создать безопасные условия работы, ликвидировать процессы, требующие тяжелого ручного труда шахтеров. В ходе технического перевооружения была выявлена необходимость перехода к более высокому уровню комплексной механизации и автоматизации очистных работ. При исключении всяких трудоемких процессов, как подготовка лавы, ручная зачистка угля, крепление и поддержание сопряжений очистной выработки со штреком, ручное управление машинами и оборудованием и т. д. Добыча угля в очистных забоях на протяжении последних лет характеризуется переходом на малооперационную технологию - механизированные комплексы с гидрофицированными крепями, выемочными машинами, конвейерным транспортом. Преимущество этой технологии заключается в совмещении всех операций во времени, т. е. выемка угля, крепление забоя и транспортировка угля производится одновременно, без перерыва в процессах. В очистном забое применяем фланговую схему выемки угля. При фланговой схеме отделение угля от массива осуществляется выемочной машиной, перемещающейся вдоль забоя перпендикулярно к направлению подвигания. В настоящее время наиболее совершенной является технологи с применением механизированных комплексов и агрегатов.

Целью данного проекта является изучение технологии разработки пласта №3 механизированным комплексом ZY6400/15/34D в условиях шахты ,,Чертинская - Коксовая’’

1. Общая часть

1.1 Общие сведения о предприятии

В настоящее время ООО "Шахта "Чертинская-Коксовая" объединяет две шахты: поле действующей шахты "Чертинская" и ликвидированной шахты "Западная".

Поле шахты "Западная" расположено в северо-западной части Чертинского месторождения, а поле шахты "Чертинская" - в центральной части месторождения. Ниже приводится единое геологическое описание шахтного поля.

Чертинское месторождение каменных углей расположено на юго-западе центральной части Кузбасса, в Беловском геолого-экономическом районе.

Город Белово и одноименная узловая станция Западно-Сибирской железной дороги находятся в 10 км от промплощадки шахты. Через станцию проходит электрифицированная магистраль Новокузнецк-Новосибирск, соединяющая город с крупными промышленными и административными центрами Кузбасса. Шахта "Чертинская-Коксовая" связана с этой магистралью железнодорожной веткой, а с городом автомагистралью.

Электроснабжение района осуществляется за счет системы электропередач от общего кольца "Кузбассэнерго".

Водоснабжение района осуществляется с Уропского водозабора.

С юго-востока поле шахты "Чертинская-Коксовая" граничит с действующей шахтой "Новая" (Чертинская-Южная).

Шахта "Чертинская" сдана в эксплуатацию в 1952 году.

Добываемый шахтой уголь относится к коксующимся марки "Ж". После обогащения, получаемый концентрат марки "Ж" используется металлургической промышленностью для производства высококачественной стали.

В геоморфологическом отношении объединенное шахтное поле расположено на террасах правого и левого берегов реки Большой Бачат, захватывая частично склоны водоразделов, и характеризуется относительно низкими гипсометрическими отметками.

В пределах поля шахты отмечается постепенное понижение рельефа в сторону реки Б. Бачат, абсолютная отметка русла которой +193 м.

Климат района типично континентальный.

Среднегодовая температура воздуха составляет +0,5°С. Самым холодным месяцем является январь со среднемесячной температурой - 17,4°С.

Среднегодовое количество осадков составляет 444 мм, причем около половины из них выпадает в летние месяцы. Снег выпадает в первой половине ноября месяца и держится до середины апреля. Глубина промерзания грунта на открытых и возвышенных местах достигает 2,7 м.

В зимний период в районе преобладают ветры южного, юго-восточного и юго- западного направлений. В летнее время преобладают ветры северные и северовосточные. Наибольшая среднегодовая скорость ветров достигает 5,2 м/с.

Разведка Чертинского месторождения осуществлялась в несколько этапов. Детально изучены угленосность отложений и устойчивость угольных пластов, тектоническое строение и горнотехнические условия эксплуатации. Уточнена технологическая характеристика углей. Месторождение имеет высокую степень разведанности и благонадежность.

.2 Горно геологическая характеристика пласта

Выемочный блок лавы №339 расположен в юго-восточной части шахтного поля между уклонами № 10 пласта 3 и отработанным пространством лавы №318 и ограничен: с северо-востока - осевым уклоном №2 пласта 3;

с северо-запада - предохранительным целиком под осевой вентиляционный ствол;

с юго-запада - неотработанным целиком угля;

с юго-востока - отработанным пространством лавы №318.

Целик угля между конвейерным штреком №339 и осевым уклоном №2 пласта 3 составляет 6 м, величина целика между монтажной камерой №339 и отработанным пространством лавы №318 переменная и изменяется от 15 м (в нижней части монтажной камеры) до 60 м (в верхней части монтажной камеры).

Длина выемочного столба: по простиранию - 1330-1380 м,

по падению - 154 м;

плотность угля в массиве  =1,37 t/'mj;

плотность горной массы  = 1,6-1,62 т/м3;

сопротивляемость угля резанию 154 кгс/см;

природная газоносность пласта 25 с.б.м.;

пласт опасен по внезапным выбросам угля и газа с глубины 300 м;

глубина отработки - 363 - 498 м;

угол падения пласта - 6-30°;

угол наклона выработок по простиранию в сторону уклона №10 пласта 3 :

на вентиляционном штреке - 0-8°;

на конвейерном штрекг - 3-10°.

Непосредственная кровля - алевролиты от средней устойчивости до неустойчивых, мощностью  = 2,0-3,0 м, коэффициент крепости по Протодьяконову f= 3,0-4,

Основная кровля - песчаники мелкозернистые, мощностью m = 15-20 м, коэффициент крепости по Протодъяконову f = 7,0.

Почва средней крепости, m = 2,0-3,0, f =3,0- 4,0.

Встречаются ложная кровля, m = 0,05-0,50 м и ложная почва, m = 0,05-0,20 м,

f = 2.

При проходке выработок возможна встреча участков капежа с притоком до 1 м3/ч.

Максимальный приток при отработке лавы до 15-20 м3/ч.

Отработка пласта предусматривается системой ДСО (длинные столбы по простиранию с полным обрушением кровли).

.3 Выбор схемы вскрытия и подготовки пласта №3 и система разработки

Дипломной работой предусматривается выемка угля комбайном MG300/700-QWD на полную мощность пласта по односторонней схеме: от конвейерного штрека к вентиляционному штреку с последующей зачисткой забойной дорожки от вентиляционного штрека к конвейерному штреку.

Таблица 1

№ п/п

Показатели

Характеристика показателей

Значения показателей

1.

Система разработки

Длинные столбы


2.

Направление движения

по простиранию


3.

Направление отработки выемочного участка

обратный

на уклон 10/3

4.

Способ управления кровлей

полное обрушение


5.

Способ поддержания кровли

механизированная крепь

ZY6400/15/34D

6.

Тип выемочной машины

комбайн

MG300/700-QWD

7.

Тип доставочного средства

скребковый конвейер

SGZ764/630

8.

Способ выемки ниш

комбайновый, косые заезды


9.

Вид транспорта по конвейерному штреку

перегружатель, ленточный конвейер КЛКТ1000 (2шт.)

ПСП-308, КЛКТ1000

10.

Длина выемочного участка

м

1320-1460

11.

Длина лавы

м

149-154

12.

Вынимаемая мощность пласта

м

2,95

13.

Плотность угля в массиве

т/м3

1,37

14.

Плотность горной массы

т/м3

2,6

15.

Сопротивляемость пласта резанию

кгс/см

154

16.

Угол падения пласта

град.

3-32

17.

Число циклов выемки в сутки

кол-во

5,0

18.

Число рабочих дней в месяц

дней

30

19.

Подвигание забоя:




 за цикл

м

0,63


 за сутки

м

3,3


за месяц

м

99

20.

Проектная нагрузка на забой:




 за сутки

тн

2080


 за месяц

т.т.

62400


 с цикла

тн

416


.4 Выбор и обоснование технологической схемы и оборудования очистного забоя

Необходимое сопротивление механизированной крепи в зависимости от нагрузочных свойств основной кровли определяется по табл. 3 "Временных указаний по управлению горным давлением", Ленинград, 1982г.

Основным критерием разделения кровли на типы по нагрузочным свойствам является отношение суммарной мощности легкообрушающихся пород к вынимаемой мощности пласта

л.о. / mв

где:hл.о. - высота обрушения пород кровли за крепью, обеспечивающая подбучивание основной кровли

очистной забой пласт газоносность

(1)

Кр = 1,5 - коэффициент разрыхления основной кровли (геологическая характеристика)

 < (3-4)(1.2)

т.е. по нагрузочным свойствам кровля относится к Ш типу- тяжелая.

По табл. 3 нагрузочные свойства основной кровли составляют Ркр = 0,45Мпа = 4,5кгс/см2. Отработку лавы предусматривается осуществлять механизированным комплексом ZY6400/15/34D, имеющим несущую способность секций крепи 900кН/м2 = 9кгс/см2. При сопротивлении механизированной крепи 9 кгс/см2 крепь ZT12800/18/38 соответствует условиям работы, т.к. нагрузочные свойства основной кровли меньше сопротивляемости крепи.

Ркр = 4,5кгс/см2 < Рс = 6кгс/см2 (1.3)

Механизированная крепь ZT12800/18/38удовлетворяет условиям по вынимаемой мощности пласта 1,7-3,2м, фактическая вынимаемая мощность 2,95м. Механизированный комплекс ZY6400/15/34D может работать при сопротивляемости почвы не менее σсж = 1,5Мпа = 15кгс/см2.

Фактическая σсж = 15кгс/см2 (горно-геологический прогноз).

Следовательно, для отработки лавы может применятся механизированный комплекс ZY6400/15/34D в состав которого входят:

Таблица 2

очистной комбайн MG300/700-QWD$

забойный конвейер SGZ64/630;

механизированная крепь ZT12800/18/38;

дробилка ДУ-910-02 (ДУ-1Р69М);

перегружатель ПСП-308-03.

Техническая характеристика выбранного оборудования очистного забоя

Таблица 3 Техническая характеристика комплекса

Система разработки

Длинные столбы по простиранию плоста

Длина лавы (базовая)

170

Вынимаемая мощность пласта

2,37-3,10

Угол падения, град: вдоль лавы вдоль столба

3-32 0-10

Сопротивляемость угля резанию

1,54 (154) кН/см (кгс/см)

Гипсометрия пласта

Cpeдневолнистая

Управление кровлей

Полное обрушение

Тип кровли

Тип III, тяжелая

Устойчивость пород

Допускающая обножение до 8 м2 в течение 30 мин.

Сечение штреков в свету, м2

12-14

Сопротивление почвы на слияние, МПа

1-3


Таблица 4 Техническая характеристика крепи

Наименование показателей

значение

Длина комплекса в поставке, м Расчетная нагрузка на лаву, т/сут. Явочный состав бригады (рекомендуемый), чел. Ширина захвата комбайна, м Шаг установки секции крепи, м Схема установки секции крепи Максимальное расстояние от передней кромки перекрытия до вертикальной плоскости забоя, мм Рабочее давление в гидросистеме, Mna Удельное сопротивление на 1 м2, не менее Мпа Сопротивление секции крепи, кН Габариты секции крепи, мм: длина Ширина Количество секций на длину лавы 170м Масса секции крепи, кг

200 2080  54 0,63 1,5 Заряженная 295 32 1,5 4280 5460/4660 1500 104 19800


Таблица 5 Основные технические параметры конвейера

Нормальная длина

150m

Производительность

1000t/h

Установленная мощность

2*315kW

Скорость движения скребковой цепи

1.28m/s

Электродвигатель

YBSD-315/160-4/8

Номинальная мощность

315kW

Номинальное напряжение

1140V

Метод охлаждения

Водяное охлаждение

Линейный рештак

Размер (длина*внутренняя ширина*высота)

1500*724*290mm

Конструктивное исполнение

с закрытие днища, сваренное литьем

Способ соединения

длинное звено

Прочность соединения

3000kN

Скребковая цепь

Калибр цепи

30*108 Компактная цепь

Тип

Центрально-сдвоенная цепь

Межцентровое расстояние цепи

140mm

Метод разгрузки

Разгрузка с конца

Метод натяжения

при помощи гидравлического мотора и телескоптического хвоста осуществляется натяжение цепи

Техпараметр

Величина

Пределы высоты добычи, м

1.9~3.4

Подходный угол наклона, о

≤50

Глубина захвата, мм

630

Высота машинной стороны, мм

1307

Межцентровое расстояние поворота 2 качалок, мм

7530

Диаметр комплекдующего шнека, мм

φ1800

Максимальная высота выемки, мм

3400

Глубина нарезки, мм

481

Вид конструкции качалки

Качалка целая изогнутая

Длина качалки, мм

2250

Угол общего качания качалки

61.5°

Качание вверх

38.6°

Качание вниз

22.9°

Мощность выемки, кВт

2×300

Напряжение электропитания, В

1140

Оборот шнека, обор/мин

32.4

Скорость выемки, м/сек

3.052

Мода тяги и регулирования оборотов

Палец-рельс, регулирование оборотов переобразованием частоты переменного тока

Мощность тяги и напряжение

2×40 кВт,380В

Скорость тяги

0~6.5/10.8 м/мин

Сила тяги

660/398 kN (кН)

Тип электродвигателя насосной станции

YBRB-18.5

Мощность электродвигателя насосной станции, кВт

18.5

Напряжение электропитания, В

1140

Мода опрыскивания

Внутреннее, внешнее

Мода охлаждения

Водяное охлаждение выемки, тяги, электродвигателя насосной станции, водяного рукава и ящика переобразования частоты

Рабочее давление водоснабжения

6.3

Рабочий расход

320

Тип трубы водоснабжения

DN32-11

Общий вес, т

~45


1.5 Выбор выемочной машины

Согласно таблицы 2 в механизированный комплекс входит комбайн MG300/700-QWD. Принимаем комбайн MG300/700-QWD

Диаметр шнеков определим по формуле:

===1,4 (1.4)

где: mmax= 2,8м - вынимаемая максимальная мощность пласта;

Согласно таблицы 6 принимаем шнек диаметром 1,5м с шириной захвата 0,63м.

.6 Выбор забойного конвейера

Согласно таблицы 2 в механизированный комплекс входит забойный конвейер SGZ764/630. Принимаем забойный конвейер SGZ764/630.

1.7 Увязка конструктивных и режимных параметров функциональных машин

Теоретическая производительность главной функциональной машины производительность очистного комбайна определим по формуле:

Qm===8,9т/мин (1.5)

где: Nycx= (0,9-l,l)N = 1,1 *600 = 660кВт(P) и в формулах исправить= 660kBt - мощность эл.двигателей комбайна таблица 4; w= 0,68кВтч/т - удельные энергозатраты при Ap= 200Н/мм.

Производим проверку механизированной крепи по фактору проветривания:

==6,5м2 (1.6)

где:Qm= 8,9т/мин - теоретическая производительность комбайна;= З,5м3/т - относительная метанообильность пласта;

к = 0,5 - коэффициент дегазации пласта;

Vb= 4 м/с - максимально допустимая скорость движения воздуха по лаве;

с = 1 % - допустимая концентрация метана в исходящей струе.

Скорость подачи очистного комбайна должна быть согласована со скоростью крепления забоя.


где: Vnx- теоретически возможная скорость подачи комбайна;

Vkp- скорость крепления забоя.

Теоретически возможная скорость подачи комбайна определяется по формуле:

=3,7м/мин (1.8)

где: Qm= 8,9т/мин - теоретическая производительность комбайна;

В = 0,63м - ширина захвата комбайна;= 2,8м - средняя мощность пласта;

у = 1.37т/м3- плотность угля.

Скорость крепления очистного забоя определяется по формуле:

 (1.9)

kp=4m/mhh - скорость крепления забоя таб.3;

В = 0,63м - ширина захвата комбайна.

Проверка производительности конвейера производится по формуле:

k= 1,3* Qm= 1,3 * 8,9 = 11,6т/мин (1.10)

где: Qm= 8,9т/мин - теоретическая производительность комбайна.

Qk= 20т/мин - приемная способность конвейера SGZ764/630 , таб. 5;

K>Qm 20 >11,9

Принятый конвейер SGZ764/630 удовлетворяет нашим условиям.

2. Расчетная часть

.1 Расчет скорости подачи комбайна

Определяем скорость подачи комбайна по четырем ограничающим факторам:

-мощности двигателя комбайна; 2Х300кВт

-вылету резца; 0,63м

-газовому фактору; 3,5м3

производительности конвейера; 20т/м

.2 Определение скорости подачи комбайна по мощности двигателя привода исполнительного органа

 (2)

где: Nycr(P)= 600кВт - устойчивая мощность электродвигателя комбайна;max= 3,10м - максимальная мощность пласта;

В = 0,63м - ширина захвата комбайна;

у = 1,37т/м3- плотность угля;w= 0,68кВтч/т - удельные энергозатраты приAp=200Н/мм.

2.3 Определение скорости подачи комбайна по вылету резца

Тип режущего инструмента выбирается в соответствии с технической характеристикой выемочной машины или типоразмерным рядом резцов.

 (2.1)

где: Ip- радиальный вылет резца,см;- коэффициент вылета резца;- частота вращения исполнительного органа, об/мин;- число резцов в линии резания.

Частота вращения исполнительного органа выбирается по таб. 6 или определяется по формуле:

об/мин (2.2)

где: Vp= 3,0м/с - скорость резания таб.4;= 1,5м - диаметр шнека;= 1,4 - для тангенциальных резцов.

Радиальный вылет резца:

p = lk * sin =6,5*sin 90° = 6,5см (2.3)

где:Ik = 6,5см - конструктивный вылет резца;

=90° -угол установки резца к поверхности резания.

 (2.4)

.4 Определение скорости подачи комбайна по газовому фактору

м/мин (2.5)

где: mniax= 3,10м - максимальная мощность пласта;

В = 0,63м - ширина захвата комбайна;

у = 1,37т/м - плотность угля;= З,5м3/т- относительная метанообильность пласта;= 0,5 - коэффициент дегазации пласта;

Vb= 4 м/с - максимально допустимая скорость движения воздуха по лаве; с = 1 % - допустимая концентрация метана в исходящей струе;= 7м2- площадь сечения рабочего пространства;

6,6м2 (2.6)

вынимаемая мощность пласта, м;максимальная ширина призабойного пространства, м;

л-коэффициент загромождения призабойного пространства;

при m>1м,

.5 Определение скорости подачи комбайна по производительности конвейера

м/мин (2.7)

где: Qk= 20т/мин- приемная способность конвейера SGZ764/630 , таб. 5;max= 3,10м - максимальная мощность пласта;

В =0,63м - ширина захвата комбайна

у = 1,37т/м3- плотность угля.

Принимаем скорость подачи комбайна 2,8м/мин.

.6 Расчет производительности комбайна

Определим теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность очистного комбайна

2.7 Теоретическая производительность очистного комбайна

Теоретическая производительность - это количество полезного ископаемого, добываемого за единицу времени при непрерывной работе выемочной машины с рабочими параметрами, максимально возможными в заданных условиях эксплуатации.

m = 60*тср *В *Vn *у = 60 *2,8 *0,63 *2,8 *1,37= 406т / час (2.8)

где: Vn= 2,8м/мин - скорость подачи комбайна;cp = 2,8м - средняя мощность пласта;

В = 0,63м - ширина захвата комбайна;

у = 1,37т/м - плотность угля.

2.8 Техническая производительность очистного комбайна

Техническая производительность - максимально возможная среднечасовая производительность при работе в конкретных условиях эксплуатации.

Она определяется с учетом простоев, и определим по формуле:

406*0,6=243,6т/час (2.9)

где: Qm= 406т/час- теоретическая производительность;

kmex= 0,6- для очистных комплексов с односторонней схемой работы комбайна.

2.9 Эксплуатационная производительность

Эксплуатационная производительность - это производительность с учётом простоев по организационным причинам и простоев, связанных с устранением технических неполадок, не зависящих от конструкции комплекса.

Эксплутационную производительность определим по формуле:

406*0,3=121т/час (2.10)

где: Qm= 406т/час - теоретическая производительность;

кэ= 0,3 для очистных комплексов с односторонней схемой работы комбайна.

.10 Определение нагрузки на очистной забой по эксплуатационной производительности комбайн

Принимаем скользящий режим работы с продолжительностью смены 6 часов. Число рабочих дней в месяц 30

Число рабочих смен в сутки 3

Число подготовительных смен в сутки 1

Для построение планограммы работ в лаве определим количество рабочих циклов в сутки и время одного цикла по формуле:

 (2.11)

где: Qcyr- производительность комплекса в сутки;

Qcтp- производительность комплекса за выемку одной стружки.

Qcyr= 17*Q3 = 17*121= 2057т/сугки (2.12)

где: Q3 = 214т/ч - эксплуатационная производительность.

ctp= L**B*y =170*2,8*0,63*1,37=410 т/стружки (2.13)

где: L = 170м - длина лавы;= 2,8м - мощность пласта;

В = 0,63м - ширина захвата комбайна;

у = 1,37т/м3 - плотность угля.

Принимаем 5 циклов

Время одного цикла

 (2.14)

где: Vэn - эксплуатационная скорость подачи комбайна;= 170м - длина лавы;

3n = Vn *kэ= 2,8*0,5 = 1,4м / мин (2.15)

где: Vп= 2,8м/мин - скорость подачи комбайна;

кэ= 0,5 - эксплуатационный коэффициент,

тогда:

 (2.16)

3. Технологические процессы в очистном забое

Для отработки выемочного участка принят механизированный комплекс ZY6400/15/34D. В состав комплекса входят: крепь механизированная ZY6400/15/34D,очистной комбайн MG300/700-QWD лавный конвейер SGZ764/630 .

Для транспортировки угля по конвейерному штреку устанавливается перегружатель ПСП-307 и ленточный конвейер КЛКT-1000.

Все очистное оборудование монтируется в монтажной камере специализированной организацией. Выемка угля в лаве производится по односторонней схеме. При движении комбайна снизу вверх производится выемка угля комбайном, передвижка секций крепи и производится зачистка забойной дорожки и передвижка лавного конвейера "волной" к груди забоя.

Одновременно с выемкой угля комбайном производится подготовка верхней и нижней приводных головок забойного конвейера к передвижке (производится зачистка почвы у приводной головки от угля и породы).

3.1 Передвижка секций крепи

По мере выемки угля комбайном производится крепление призабойного пространства путем передвижки секций механизированной крепи к забою. Секции механизированной крепи передвигаются последовательно, одна за другой, с отставанием от комбайна не более 4,5м (3 секции) и не более 1,5м (1 секция) (в зонах нарушения и в зонах ПГД). Все операции по передвижке секции машинист механизированной крепи производит из-под соседней, не передвинутой секции, что обеспечивает безопасность работ для обслуживающего персонала и улучшает наблюдение за управляемой секцией.

Управление секцией осуществляется с помощью распределителей, которые вмонтированы в блок распределителей и помещены под перекрытием. Гидравлическая управляющая система механизированной крепи ZY6400/15/34D служит для управления крепью во время выполнения следующих операций: опускание секции, передвижка секции, распор секции, коррекция передвижения секции, передвижки конвейера. Передвижка секции крепи производится в следующей последовательности: снимается распор с гидростоек, передвигается секция крепи (по необходимости производится коррекция положения секции), производится распор секции крепи.

Опускание секции при передвижке более чем на 100 мм не допускается (кроме аварийных случаев), во избежание: попадания опускаемого перекрытия под перекрытие соседней секции, образования вывалов породы, ведущих к нарушению контакта поверхности верхняка с кровлей.Секции необходимо передвигать на полный ход домкрата передвижки, так как у не полностью передвинутых секций могут быть порваны узлы соединений домкрата с конвейером или выведен из строя домкрат при передвижке конвейера. При распоре секции необходимо следить за ориентацией верхняка перекрытия параллельно основанию секции и полнотой контакта верхняка с кровлей, регулируя положение верхняка домкратом. Продолжительность распора секции 5-7 секунд. Проседание секций может произойти в случае резкого увеличения горного давления или неисправности гидростоек. Возобновление работ по выемке угля допускается после восстановления работоспособности секции по указанию и в присутствии лица технического надзора. В случае неисправности гидростоек, последние должны быть заменены.

При обрушении пород кровли в лаве, производится ее перетяжка следующим образом:

• кровля, на участке обрушения, обирается от нависших кусков породы;

• секции крепи поочередно разгружаются и на перекрытие разгруженной секции заводятся два верхняка из однорезки длиной 1500 мм. На них укладывается обапол, и верхняки вместе с обаполом поджимаются к кровле перекрытием секции. В случае образования пустот над секциями, производится их забутовка круглым лесом.

Запрещается:

. Нахождение людей на расстоянии менее 3 м от разгружаемой секции, за исключением машиниста механизированной крепи.

. Одновременно разгружать и передвигать две рядом стоящие секции.

. Передвижка 2-х верхних и 2-х нижних секций при работающих комбайне и конвейере.

Перед началом передвижки конвейера необходимо убедиться, что забойная дорожка полностью очищена от кусков угля и породы и других предметов, мешающих передвижке. В случае возникновения необходимости ручной зачистки участка забойной дорожки, машинист мех. крепи останавливает конвейер и по громкоговорящей связи сообщает машинисту комбайна о необходимости остановки комбайна. Машинист комбайна выключает и блокирует комбайн, блокирует конвейер, после чего производится ручная зачистка забойной дорожки. По окончании зачистки, убедившись в отсутствии людей на забойной дорожке и на ставе конвейера, машинист комбайна разблокирует комбайн и конвейер, после чего производит их запуск. Передвижка забойного конвейера производится "волной", вслед за комбайном, с отставанием от него - 12-15 секций. В процессе передвижки конвейера необходимо следить за его прямолинейностью, не допуская изгиба на отдельных участках.

Передвижка приводных головок производится при остановленных и заблокированных комбайне и конвейере.

Передвижка настила конвейера производится при работающих конвейере и комбайне.

3.2 Крепление сопряжения лавы с конвейерным штреком

Конвейерный штрек № 339 закреплен анкерной крепью: металлический верхняк ПШ-10(8) L=4,5м на 5-и сталеполимерных анкерах L=2,8м; в зонах нарушений - в соответствии с расчетами ЦАКК.

Перетяжка кровли - металлическая решетка.

Крепление боков - анкера А20В, L=2,8м.

Конвейерный штрек на протяжении 50,0 м от забоя лавы по верхнему борту выработки усиливается гидростойками 17ГВКУ-30 (DW38-300)/, устанавливаемыми под металлический подхват из СВП-22(17) под каждый верхняк проходческого кркепления, и закрепленному анкерами АК01 длиной L= 7,0м с шагом 1,0м. В 1,5-1,7м от нижнего борта конвейерного штрека устанавливается бесконечный подхват из СВП-17(22) , который крепится к кровле анкерами А20В,L=2,8м через 2,0м

3.3 Крепление сопряжения лавы с вентиляционным штреком


Вентиляционный штрек № 339 закреплен анкерной крепью: металлический верхняк ПШ-10 (8) на 4-х сталеполимерных анкерах L=2,6м с шагом крепления 0,8 м; в зонах нарушений - в соответствии с расчетами ЦАКк. Перетяжка кровли - металлическая решетка. Крепление боков - анкера А20В, L=2,6м. Участок вентиляционного штрека на протяжении 50м от линии забоя усиливается тремя рядами подхватов из СВП-22(17) на канатных анкерах АК01 L=6,0м

4. Расчет ожидаемого газовыделения по природной газоносности

Расчет ожидаемого метановыделения из разрабатываемого угольного пласта по природной метаноносности производится согласно "Инструкции по применению схем проветривания выемочных участков угольных шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок", утвержденной приказом Минприроды России от 08.10.2009 № 325, с изменениями, утвержденными приказом Минприроды России от 30.04.2010 № 142.

Газовыделение из разрабатываемого угольного пласта при максимальной скорости комбайна рассчитывается по формуле:

 (4)

где X - природная газоносность разрабатываемого пласта (с учетом фактического или необходимого коэффициента эффективности дегазации пласта ), м3/т;

Кпл - коэффициент дренирования пласта подготовительными выработками;

Ар - суточная добыча угля при максимальной подаче комбайна, т/сут;

Кт.у - коэффициент, учитывающий степень дегазации отбитого угля при его транспортировании по выработкам участка;

К - коэффициент, характеризующий газоносность пласта на кромке свежеобнаженного забоя; n1 - коэффициент, характеризующий газоотдачу пласта через обнаженную поверхность очистного забоя;

Vоч - среднесуточная скорость подвигания очистного забоя, м/сут. Максимальная нагрузка на очистной забой по газовому фактору определяется по формуле:

Ар = TCMjnp Км псм , т/сут. (4.1)

где Тсм -продолжительность рабочей смены, мин;

Км -коэффициент, характеризующий схему выемки угля, при односторонней выемке угля Км = 0,5, при двухсторонней (челноковой) схеме выемки или односторонней с выемкой пласта более 60 % от вынимаемой мощности Км = 1;

псм - число рабочих смен по добыче угля;

jnp - производительность комбайна, т/мин.

Производительность комбайна рассчитывается по формуле:

 = me у r Kr Vn, т/мин.

Где тв - вынимаемая мощность пласта, м;

у - плотность угля, т/м3;- ширина захвата комбайна, м;

Кr - коэффициент использования захвата в долях от его ширины;

Vn - максимально возможная для данных условий скорость подачи комбайна в соответствии с его технической характеристикой, м/мин.

Коэффициент дренирования пласта подготовительными выработками определяется по формуле:

 (4.2)

где  - длина очистного забоя, м; - ширина условного пояса газового дренирования угольного массива.

Среднесуточная скорость подвигания очистного забоя определяется по формуле:

 (4.3)

При односторонней выемке угля в лаве  определяется по формуле:

 (4.4)

При челноковой схеме выемки угляв лаве Кт.у определяется по формуле:

 (4.5)

Где - коэффициент, характеризующий газоотдачу отбитого угля.

Определяется по формуле: а2 = 0,25 а3 , (4.6)

аз - коэффициент, характеризующий газоотдачу угля в массиве;

 - скорость транспортирования угля по очистному забою, м/с;

 - длина ПТК, м;

 - скорость транспортирования угля по перегружателю, м/с;

 - длина конвейера, расположенного в конвейерном штреке, м;

- скорость транспортирования угля по конвейерному штреку, м/с;

Коэффициент, характеризующий газоносность пласта на кромке свежеобнаженного забоя, определяется по формуле

 (4.7)

где Хо - остаточная метаноносность угля, м3/т;

Коэффициент n1 определяется по формуле:

 (4.8)

Метановыделение из стенок выработки в выработку со свежей струей воздуха, поступающей в очистной забой, определяется по формуле:

 (4.9)

где - полная мощность угольных пачек пласта, м;

 - коэффициент, учитывающий условия фильтрации метана; для тонких и средней мощности пластов принимается 1,0, для мощных пластов определяется по табл.3.7 "Руководства...";

-скорость проведения подготовительной выработки, м/сут.

Дляподготовленных к отработке выемочных участков принимается фактическая, а для проектируемых - проектная;

- коэффициент, характеризующий газоотдачу угля в массиве;

- коэффициент, учитывающий изменение метановыделения во времени; определяется по формуле

 (4.10)

где  - время проведения выработки, сут;

- время, прошедшее с момента остановки работ по проведению выработки доначала очистных работ, сут;

Общее газовыделение в очистной забой составит:

 (4.11)

Исходные данные для расчета метановыделения из разрабатываемого пласта 3 при отработке выемочного участка №339 представлены в таблице 6.

Исходные данные для расчета метановыделения из разрабатываемого угольного пласта 3 на проектируемый выемочный участок 339

Таблица 6

Наименование показателей

Условные обозначения

Ед. измерения

Количество

Наименование выемочного участка


Лава 339


Плановая суточная нагрузка на очистной забой

Асут

т/сут

 2500

Природная метаноносность разрабатываемого пласта

 ХГ

MJ/T с.б.м.

25,0

Остаточная метаноносность разрабатываемого пласта

Хог

 с.б.м.

2,5

Коэффициент эффективности дегазации разрабатываемого пласта

доли ед.

0,4

Длина очистного забоя

м

154

Скорость транспортирования угля по очистному забою

м/с

1,28

Длина перегружателя

м

50

Скорость перегружателя

м/с

1,3

Длина конвейера, расположенного в конвейерном штреке

м

1278

Скорость транспортирования угля по конвейерному штреку

м/с

2,5

Выход летучих

%

38,8

Влажность угля

%

0,99

Зольность угля

%

18,9

Плотность угля

 y

т/м3

1,37

Вынимаемая мощность пласта

м

2,95

Ширина захвата комбайна

r

м

0,8

Коэффициент использования захвата в долях от его ширины

Kr

доли ед.

1

Максимально возможная для данных условий скорость подачи очистного комбайна в соответствии с его технической характеристикой

м/мин

3,05

Продолжительность рабочей смены

мин

360

Число рабочих смен по добыче угля


3

Коэффициент, характеризующий схему выемки угля


0,5

Коэффициент, учитывающий метановыделение из эксплуатационных потерь угля в пределах выемочного участка, принимается по проекту;

доли ед.

0,051

Минимальное сечение очистного забоя

5,0


При зольности А3 = 18,9 % и влажности Wa = 0,99 % газоносность разрабатываемого пласта 3 составит:

х = 0,01 25,0 (100 - 18,9 - 0,99) = 20,03 м3/т. (4.12)

Остаточная газоносность разрабатываемого пласта 3 составит:

х0 = 0,01 2,5 (100 - 18,9 - 0,99) = 2,00 м3/т, (4.13)

Ширина условного пояса газового дренирования угольного массива пласта 3 = 10,0 м.

Для проектируемого выемочного участка №339 пласта 3 при оч = 154 м коэффициент, учитывающий влияние системы разработки на метановыделение из пласта  равен:

Кп.л = (154 - 2 * 10,0) / 154 = 0,87. (4.14)

При а3 = 0,34 коэффициент а2, характеризующий газоотдачу отбитого угля, равен:

а2 = 0,25 * 0,34 = 0,085. (43)

При односторонней выемке угля в лаве, коэффициент , учитывающий степень дегазации отбитого угля при его транспортировке по выработкам участка, равен

 (4.15)

При  показатель степени  составляет:

 (4.16)

Коэффициент, характеризующий метаноносность пласта на кромке свежеобнаженного забоя К, равен:

 (4.17)

При тв = 2,95 м, у= 1,37 т/м3, r = 0,8 м, Кr =1, Vnk = 3,05 м/мин производительность комбайна составит:

= 2,95 1,37 • 0,8 1 3,05 = 9,86 т/мин. (4.18)

Максимальная нагрузка на очистной забой по газовому фактору составит:

Ар = 360 9,86 0,5 3 = 5325 т/сут. (4.19)

Скорость подвигания очистного забоя при максимальной нагрузке на очистной забой по газовому фактору составит:

м/сут (4.20)

- коэффициент эффективности дегазации разрабатываемого пласта, доли ед.; = 0,4.

.1 Расчет газовыделения из пластов-спутников при отработке выемочного участка №339 пласта 3

Для Кузнецкого бассейна при подработке расстояние по нормали между разрабатываемым и сближенным пластами, при котором газовыделение из последнего практически равно нулю, определяется по формуле:

 (4.21)

где - коэффициент, при полном обрушении пород кровли ку,к = 40;

- вынимаемая мощность пласта с учетом породных прослоек;

- угол падения пласта, град.

Мр = 40 ' 2,95 (1,2 + cos 17°) = 254 м. (4.22)

При надработке пологих угольных пластов Мр = 35 м.

Относительное метановыделение из пластов-спутников определяем по формуле:

 (4.23)

Где -коэффициент, учитывающий влияние скорости подвигания очистного забоя на метановыделение из спутника; для условий Кузбасса ky=l;

-суммарная мощность угольных пачек отдельного (/-го) спутника, м;

-вынимаемая мощность разрабатываемого пласта, м;

-природная метаноносность г'-го спутника, м3/т;

-остаточная метаноносность угля г'-го спутника, м3/т;

-расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого и почвой сближенного (при подработке) и между почвой разрабатываемого и кровлей сближенного (при надработке) пластов, м;

-расстояние по нормали между разрабатываемым и сближенным пластами, при котором метановыделение из последнего практически равно нулю, м.

По данным геологического разреза по 1-2 разведочной линии устанавливаем, что в зону подработки выемочного столба №339 попадает пласт 2.Учитывая данные, выполняется расчет ожидаемого относительного газовыделения из пластов-спутников. При тсп= 1,33 м, Мсп= 56 м,  = 12,0 м3/т,  = 2,08 м3/т ожидаемое относительное газовыделение из подрабатываемого пласта 2 составит:

 (4.24)

Суммарное относительное газовыделение из подрабатьшаемых пластов-спутников составит = 3,49 м3/т.

Относительное газовыделение из надрабатываемых пластов-спутников составит = 0 м3/т.

.2 Расчет метановыделения из вмещающих пород при отработке выемочного участка №339 пласта 3

Для условий Кузбасса относительное метановыделение из вмещающих пород рассчитывается по формуле:

 (4.25)

Где  - коэффициент, при Vdaf> 20% и полном обрушении кровли  = 0,15.

Относительное метановьщеление в очистной забой, соответствующее максимальной нагрузке на очистной забой Ар = 5325 т/сут, составит:

 (4.26)

Для выемочного участка лавы №339 пласта 3 относительное газовыделение из вмещающих пород составит:

пор = 0,15 • 1,54 = 0,23-м3/т. (4.28)

С учетом изложенного газовьщеление в выработанное пространство выемочного участка лавы 339 при qс.п = 3,49 м /т, qnop = 0,23 м /т, qс.н = 0 м /т, кэ.п = 0,051, х = 20,03 м3/т,  = 2,00 м3/т составит:

 = (3,49 + 0,23) (1-0) + 0 (1-0) + 0,051 (20,03 - 2,00) (1-0,4) = 4,27 м3/т.

4.3 Расчет абсолютной газообильности выемочного участка №339 пласта 3

При планируемой нагрузке на очистной забой А = 2500 т/сут ожидаемое абсолютное газовыделение из выработанного пространства составит:

 (4.29)

Ожидаемое абсолютное газовьщеление на выемочный участок составит:

уч = Iоч + Iвп = 9,06 + 7,41 = 16,47 м3/мин. (4.30)

5. Расчет параметров проветривания выемочного участка пласта 3

.1 Расчет расхода воздуха по максимальной скорости движения воздуха в очистном забое при отработке выемочного участка пласта 3

Максимальный расход воздуха, который можно подать в очистную выработку при использовании для выемки угля механизированного комплекса, определяется по формуле:

 (5)

где  - допустимая по ПБ максимальная скорость движения воздуха в лаве, м/с; - минимальная площадь сечения лавы по паспорту крепления, свободная для прохода воздуха, м2;  - коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно прилегающего к призабойному; =1,25.

При  =5,0 м ,  = 4 м/с,  = 1,25 максимальный расход воздуха, который можно подать в очистную выработку, составляет:

=60 * 5,0 * 4 * 1,25 = 1500 м3/мин. (5.1)

.2 Оценка коэффициента опасности при отработке выемочного участка пласта 3

Возможность образования местных скоплений метана с концентрацией выше нормы на сопряжении лавы с вентиляционным штреком исключается, если выполняется условие:

 (5.2)

Где - коэффициент, учитывающий опасность местных скоплений метана на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой;

 - среднее фактически (ожидаемое) метановыделение из выработанного пространства, м3/мин;

- расчетный расход воздуха в очистной выработке, м3/мин;

-коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство.

 (5.3)

Где -средневзвешенный коэффициент крепости пород кровли на расстоянии от кровли вынимаемого пласта, равном восьми его мощностям; f=6,58;

 - вынимаемая мощность пласта, м;

- минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства,.

 (5.4)

Для снижения газовыделения в выработанное пространство проектируемого выемочного участка №339 пласта 3 и предотвращения его выноса в действующие горные выработки в дополнение к комбинированной схеме проветривания предусматривается применение дегазации выработанного пространства.

Дегазация выработанного пространства предусматривается путем бурения дегазационных скважин в купол обрушения горных пород с поверхности. Коэффициент эффективности дегазации данного метода = 0,7.

С учетом применения дегазации выработанного пространства проектируемого выемочного участка №339 пласта 3 путем бурения вертикальных скважин в купол обрушения с поверхности ожидаемое абсолютное газовьщеление из выработанного пространства рассчитывается следующим образом:

 (5.5)

При = 7,41 м3/мин, = 0,7 абсолютное газовьщеление из выработанного пространства выемочного участка лавы 339 пласта 3 составит:

= 7,41 • (1 - 0,7) = 2,22 м3/мин. (5.6)

При =2,22 М /МИН, =1500 M /МИН, S = 13,0 М , (5.7)

Кут.в = 1,20 коэффициент опасности равен:

 (5.8)

Из расчета следует, что > 1, а, значит, не исключается образование местных скоплений метана на сопряжении очистного забоя с вентиляционной выработкой.

Для исключения образования местных скоплений метана предусматривается применение комбинированной схемы проветривания с помощью поверхностной газоотсасывающей установки.

5.3 Расчет параметров проветривания выемочного участка пласта 3

Для снижения метанообильности выемочного участка предусматривается осуществить изолированный отвод метана из выработанного пространства с помощью поверхностной газоотсасывающей установки. В. этом случае количество воздуха, необходимое для проветривания горных выработок выемочного участка, определяется по формуле:

 (5.9)

где - количество воздуха, поступающее в очистные выработки по воздухоподающим выработкам, м3/мин;

-коэффициент, учитывающий расход воздуха или его утечки по

поддерживаемой или погашаемой части воздухоподающей выработки в выработанном пространстве;

Qucx -количество воздуха, поступающее из очистной выработки с исходящей струей воздуха, м3/мин; определяется по формуле:

 (5.10)

где - метанообильность очистного забоя, м3/мин;

кн - коэффициент неравномерности газовыделения;


-коэффициент, учитывающий вынос метана утечками воздуха из призабойного в выработанное пространство; определяется по формуле:

 (5.11)

С- допустимая концентрация метана в исходящей из очистного забоя вентиляционной струе, %; С = 1;

- количество метана, поступающее на выемочный участок со свежей струей из-за пределов выемочного участка, м3/мин;

-коэффициент, соответствующий оптимальным по газоотводу утечкам воздуха через выработанное пространство из призабойного пространства очистной выработки; определяется по формуле:

 (5.12)

Ксх - коэффициент, зависящий от схемы проветривания очистной выработки; определяется по формуле:

 (5.13)

тв - вынимаемая мощность пласта (с учетом прослойков), м; - длина очистного забоя, м; пв - протяженность вентиляционной выработки от призабойного пространства очистного забоя, поддерживаемой для целей газоотвода, м; a- коэффициент, зависящий от значения

а = 0,30 + 0,09 fcp (5.14)

cp - средневзвешенный коэффициент крепости подработанного горного массива по шкале проф. М.М. Протодьяконова на расстоянии от вынимаемого пласта, равном восьми его мощностям.

Расход воздуха, необходимого для изолированного отвода метана из прилегающих к лаве выработанных пространств в газоотводящие (дренажные)~выработки, определяется по формуле:

 (5.15)

Исходные данные для расчета расхода воздуха на выемочный участок пометановыделению в очистной забой выемочного участка лавы №339 пласта 3 представлены в таблице 5

Таблица 5

Наименование показателей

Условные обозначения

Ед. измерения

Количество

Вынимаемая мощность пласта (с породными прослойками)

м

2,95

Длина очистного забоя

м

154

Площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки

м2

5,0

Количество метана, поступающего из-за пределов выемочного участка со свежей струей

м3/мин

0

Метанообильность очистного забоя

м3/мин

9,06

Средневзвешенный коэффициент крепости подработанного горного массива по шкале проф. М. М. Протодьяконова


6,58

Коэффициент, учитывающий расход воздуха или его утечки по поддерживаемой или погашаемой части воздухоподающей выработки в выработанном пространстве


0,1


При  = 6,58 значение параметра а составляет:

а=0,30 + 0,09 6,58 = 0,89 (5.16)

Т.к  данное отношение принимается равным 1. При  = 2,95 м коэффициент, зависящий от схемы проветривания очистной выработки, равен:

 (5.17)

При = 1,53,  = 6,58, = 0,89, = 5,0 м2,  коэффициент, соответствующий оптимальным по газоотводу утечкам воздуха через выработанное пространство из призабойного пространства очистной выработки равен:

 (5.18)

При Iоч - 9,06 м3/мин, =0 м3/мин, К*ут в = 1,38 коэффициент, учитывающий вынос метана утечками воздуха из призабойного в выработанное пространство равен:

= (5.19)

При I = 9,06 м3/мин коэффициент неравномерности газовыделения составляет:

 (5.20)

Тогда количество воздуха, .исходящее из очистного забоя Qucx составит:

 (5.21)

При  количество воздуха, поступающее в очистные выработки по воздухоподающим выработкам составит:

=1030 *(1,38 + 0,1) = 1525 м3/мин.(5.22)

Расход воздуха, необходимого для изолированного отвода метана из прилегающих к лаве выработанных пространств в газоотводящие (дренажные) выработки, определяется по формуле:

 (5.23)

Расход воздуха, необходимый для проветривания промежуточной печи 339 № 1 по минимально допустимой скорости воздуха 0,15 м/с, составляет =90 м3мин. Расход воздуха, необходимый для проветривания промежуточной печи 339 № 2 по минимально допустимой скорости воздуха 0,15 м/с, составляет

Расход воздуха, необходимый для проветривания выемочного участка №339 определяется по формуле:

 (5.24)

6. Технология работ

.1 Выемка угля

Паспортом предусматривается выемка угля комбайном MG300/700-QWD на полную мощность пласта по односторонней схеме: от конвейерного штрека №339 к вентиляционному штреку №339 с последующей зачисткой забойной дорожки от вентиляционного штрека №339 к конвейерному штреку №339.

Ширина захвата исполнительного органа комбайна MG300/700-QWD - 0,63м.

Вдоль забоя лавы комбайн перемещается по раме забойного конвейера SGZ764/630 при помощи бесцепной системы подачи по рейке. Включение комбайна MG300/700-QWD осуществляется тремя способами : с пультов управления, расположенных на комбайне, с пультов управления, расположенных на торцах комбайна или с пульта дистанционного управления с помощью радиопередатчиков, находящихся у машиниста комбайна и у его помощника. Схема исключает возможность местного управления и радиоуправления одновременно. В случае радиоуправления радиопередатчики необходимо включить перед пуском комбайна. Включение лавного конвейера SGZ764/630 производится через аппаратуру АPD-1 с вынесенного кнопочного пульта, находящегося на нижней приводной станции конвейера. Остановка лавного конвейера SGZ764/630 осуществляется кнопкой, смонтированной в центральном блоке управления комбайна. Остановка комбайна MG300/700-QWD осуществляется кнопкой "Стоп" с центрального пульта управления комбайном или с пультов управления, расположенных на торцевых сторонах комбайна (при местном управлении) или кнопкой "Стоп" радиопередатчиков при радиоуправлении. Выемка угля в лаве производится по односторонней схеме. При движении комбайна снизу вверх производится выемка угля, передвижка секций крепи. При движении комбайна сверху вниз производится зачистка забойной дорожки и передвижка лавного конвейера "волной" к груди забоя. Управление комбайном производится машинистом комбайна и помощником машиниста комбайна. Зачистка и передвижка секций крепи и передвижка забойного конвейера производится машинистами мех. крепи. В начале каждой смены обслуживающий персонал должен осмотреть и убедиться в исправности комбайна, наличии и качестве зубков, кулаков, исправности системы орошения, системы АРD-1, гидравлики, проверить состояние крепи, кровли, конвейеров, крепление сопряжений и т.д. Убедившись в исправности всех механизмов и готовности звена к работе, а также в том, что люди находятся вне зоны действия комбайна и конвейера звеньевой ГРОЗ дает команду к началу выемки угля.

Машинист комбайна по громкоговорящей связи подает сигнал голосом "Берегись, включается конвейер!". ГРОЗ, находящийся на нижнем сопряжении, запускает конвейер с пульта АPD-1. После прохождения предупредительного звукового сигнала и включения забойного конвейера, машинист комбайна подает голосом сигнал "Берегись, включаю комбайн!" и нажимает кнопку "Пуск комбайна".

При выемке угля машинист находится у пульта управления комбайном, передвигается между бортом забойного конвейера и гидростойками секций крепи. Помощник машиниста комбайна следит за подрезкой почвы, производит регулировку положения рабочего органа и осуществляет контроль за укладкой кабеля и шланга орошения в желобе. Помощник машиниста должен находиться у нижней консоли комбайна и передвигаться между бортом забойного конвейера и стойками секций крепи. Вслед за выемкой угля комбайном производится передвижка секций крепи машинистами механизированной крепи. Отставание передвинутых секций от комбайна не более 4,5м (3секции). Одновременно с выемкой угля комбайном производится подготовка верхней приводной головки забойного конвейера к передвижке (производится зачистка почвы у приводной головки от угля и породы). На расстоянии 15-20 секций от вентиляционного штрека №339 машинист комбайна по громкоговорящей связи предупреждает ГРОЗ, обслуживающих верхнее сопряжение, о подходе комбайна к сопряжению.

После окончания выемки угля комбайном МГВМ опускает шнеки, комбайн и конвейер выключаются и блокируются. Машинисты механизированной крепи производят передвижку верхних секций крепи, после чего машинист комбайна разблокирует комбайн и конвейер. МГВМ запускает конвейер, включает комбайн, спускает его на 15-20метров, выключает комбайн и конвейер и блокирует их. После окончания задвижки конвейера машинист комбайна запускает комбайн, устанавливает направление и скорость подачи и производит выемку снизу вверх. Само зарубка комбайна, выезд его на конвейерный штрек №339 и вентиляционный штрек №339 производятся с соблюдением следующих условий:

• скорость подачи комбайна должна быть минимальной; на вентиляционном штреке №339 и конвейерном штреке №339 при выезде комбайна на расстоянии не менее 10м от забоя лавы выставляется пост, на который звеньевым назначается один из ГРОЗ бригады;

• нахождение людей между комбайном и постом запрещается,

Запрещается:

- перемещение людей по выработкам вне зоны проходов, хождение персонала у груди забоя и по конвейеру;

хождение людей через работающий конвейер или перегружатель;

нахождение людей у груди незакрепленного забоя при ведении каких-либо работ у него;

нахождение людей под передвигаемой секцией или перед ней;

включение и работа при отсутствии звукового, предупредительного сигнала при включении комбайна, конвейера;

нахождение людей в штреке ближе 10 м при работе комбайна в зоне штрека.

7. Транспортировка горной массы, доставка материалов, оборудования, перевозка людей

7.1 Транспортировка горной массы

Транспортировка горной массы из очистного забоя осуществляется следующим образом. По конвейерному штреку № 339 через перегружатель ПСП-308 горная масса поступает на 2 ленточных конвейера КЛКТ1000, установленных по конвейерному штреку № 339, на ПСП-308, установленные по конвейерному уклону 10/3, далее на ленточный конвейер КЛКТ1000 по вентиляционному штреку №361 и по конвейерному уклону 13/3 на погрузочный пункт №13 пласта 3, в секционные поезда ПС-3,5. В секционных поездах горная масса транспортируется до погрузочной ямы скипового ствола.

7.2 Транспортировка материалов и оборудования

Доставленные на пром. площадку материалы и оборудование клетевым подъемом спускаются на горизонт -150м в вагонах и козах, откуда дизелевозом ДГ70 транспортируются по главному квершлагу, ЗПШ-2, Блочному квершлагу № 3 до заезда в обходную № 13 пласта 3. Далее материалы и оборудование монорельсовой дорогой транспортируются по путевому уклону 13/3, вентиляционному штреку №361 до сопряжения конвейерного штрека №339 с конвейерным уклоном 10/3 и далее по конвейерному штреку №339 до очистного забоя. Доставленные к лаве материалы и оборудование разгружаются и складируются в выработке с соблюдением нормируемых ПБ зазоров. По лаве лесоматериалы транспортируются забойным конвейером при остановленном комбайне согласно "Типовой инструкции по охране труда для горнорабочего очистного забоя". Погрузочно-разгрузочные работы и доставка тяжелого оборудования до лавы производятся в соответствии с документами, утвержденными главным инженером шахты.

На конвейерном штреке выдача малогабаритного оборудования - элементы настила конвейера (линейные секции, ролики), трубы ППС и пр. - осуществляется на рабочей ветви конвейера. Работы по выдаче ведутся в ремонтную смену при отсутствии угля на ленточном полотне. На участке транспортировки грузов, в пределах прямой видимости, выставляются посты для экстренной остановки конвейера при возникновении аварийной ситуации.

7.3 Перевозка людей

Доставка людей от центрального вентиляционного ствола гор. -150м до обходной № 13 пласта 3 производится дизелевозами в пассажирских вагонах. По путевому уклону № 13 пласта 3, по вентиляционному штреку №361, вентиляционному штреку №339 до очистного забоя люди доставляются по монорельсовой дороге дизелевозом .

В обратном направлении люди доставляются:

ленточным конвейером КЛКТ1000 по конвейерному штреку № 339;

монорельсовой дорогой по вентиляционному штреку №339, вентиляционному штреку №361 до сопряжения с путевым уклоном № 13 пласта 3.

Затем по конвейерному уклону № 13 пласта 3 люди выезжают на ленточных конвейерах 2Л-100У № 2 и № 1 до сбоечной печи, по сбоечной печи выходят на блочный квершлаг № 3 к посадочной площадке и электровозом в пассажирских вагонах доставляются к ЦВСу.

8. Мероприятия по охране труда и безопасности работ

.1 Противопылевые мероприятия

На основании "Каталога шахтопластов СССР по пылевому фактору", утвержденному Министерством угольной промышленности СССР 14 апреля 1975 года, удельное пылевыделение пласта 3 принимается равным 1560 г/т.

В связи с этим, выбор комплекса мероприятий по борьбе с пылью в соответствии с таблицей 1-1 ПБ Книга 3, принимаем диапазон изменения удельного пылевыделения более 250г/т.

8.2 Орошение при работе комбайна

Комбайн MG300/700-QWD имеет водяную систему с внутренним орошением через исполнительные органы и системой охлаждения всех узлов. Параметры воды, подаваемой на комбайн, должны соответствовать требованиям технической документации. На комбайне находится отсекающий клапан, который необходимо открыть перед пуском комбайна и закрыть после выключения комбайна.

Параметры воды, поступающей на комбайн в систему орошения, контролируются датчиком давления. После фильтрации струя воды разделяется на пять ветвей: две ветви идут на внутреннее орошение правого и левого шнеков и три - на охлаждение узлов комбайна.

Необходимое количество воды, подаваемой на комбайн, составляет 320 л/мин, из них 210л/мин - на орошение. Допустимый предел давления системы орошения -4 Мпа.

Суточный расход воды для системы пылеподавления комбайна MG300/700-QWD (при орошении через сопла, установленные на рабочих органах):

Q = Q х t = 210 х 540 = 113,4 м3/сут (8)

где:Q - расход воды через сопла, л/мин

t - время работы комбайна в сутки

Суточный расход смачивателя составит :

м = 113,4 х 0,02 / 100 = 0,013м3 /сут (8.1)

8.3 Снижение пылеобразования при эксплуатации механизированной крепи

Для снижения пылеобразования при эксплуатации механизированных крепей необходимо:

. Поддерживать в исправном состоянии перекрытия и ограждения со стороны выработанного пространства.

. Производить передвижку секций крепи поддерживающего типа без потери контакта с кровлей.

8.4 Обеспыливание воздуха при транспортировке горной массы

Для подавления пыли при транспортировке угля ленточными и скребковым конвейерами должно применяться орошение с помощью форсунок. Форсунки должны включаться в работу автоматически при включении конвейера. Для предотвращения выноса пыли при погрузке угля с ленточного конвейера на ленточный и со скребкового на ленточный конвейер места перегрузки ограждаются (окожушиваются) мешковиной.

В местах перегрузки должны предусматриваться борта на участке длиной не менее 5 м. Ежесуточно производится зачистка конвейерной линии от штыба и угольной пыли.

8.5 Орошение мест перегрузки по конвейерной линии

Предусматривается орошение в пункте погрузки с лавного конвейера на перегружатель ПСП-308, перегрузке горной массы на ленточный конвейер КЛКТ1000, с ленточного конвейера КЛКТ1000 на ленточный конвейер КЛКТ1000 №1, установленные на конвейерном штреке № 339, далее на на ПСП-308, установленный на вентиляционном ходке 10/3 т.е. 4 пересыпа.

При удельном расходе воды 5л/т (ПБ № 3 табл. 1.3) общий расход воды на одном пересыпе составит 5,0 х 3,85 = 19,25 л/мин, где производительность комбайна

 (8.2)

Такой расход воды обеспечат 2 форсунки типа ПФ-3,3-40 производительностью 12,7л/мин при давлении 15кгс/см2.

12,7 х 2 = 25,4л/мин

Расход воды на перегрузочных пунктах составит:

25,4 х4= 101,6 л/мин

Суточный расход воды : 101,6 х 540 = 54864л/мин =54,86м3/сут

Согласно "Нормативам по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов" п.3,12 на дробилках со скоростью движения исполнительных органов более 0,5м/с параметры орошения определяются ВостНИИ.

Суточный расход смачивателя составит :

Qсм = 54,86 х 0,02/100 = 0,01м3 (8.3)

.6 Обеспыливание на погрузочном пункте очистного забоя

Удельный расход воды при орошении на погрузочном пункте должен составлять не менее 5л/т.Суточный расход воды для орошения на погрузочном пункте составит:

Qсут = q3 x A = 5 х 2080 = 10400 л/сут = 10,4м3/сут (8.4)

где:q3 - удельный расход воды, л/т

А- суточная добыча,т

Расход воды на орошение составит:

Qмин=10400 : 540=19,3 л/мин (8.5)

 

Исходя из расчета, при давлении 15 кгс/мин принимаем для орошения две форсунки типа ПФ-7,5-40 с производительностью 12,75 л/мин.

Суточный расход воды составит :


Qсут = 12,75 х 2 х 540=13770 л/сут = 13,77 м3/сут (8.6)

Суточный расход смачивателя составит :

м = 13,77х 0,02/ 100 = 0,003м3 /т (8.7)

8.7 Индивидуальные средства защиты

Защита органов дыхания горнорабочих от угольной пыли осуществляется с помощью респираторов. Респираторами должны снабжаться: машинист горно-выемочных машин, его помощник, горнорабочие, занятые работами выше комбайна и на вентиляционном штреке.

8.8 Рабочим, пользующимся респираторами

Запрещается:

пользоваться респиратором, бывшим в употреблении у другого лица и не прошедшим санитарно- гигиеническую обработку.

- передавать свой респиратор другим лицам.

разбирать респиратор или снимать его в запыленной атмосфере.

- хранить респиратор вместе со спецодеждой или на рабочих местах.

8.9 Пылевзрывозащита в лаве № 339

Для ликвидации взрывоопасного состояния угольной пыли предусматриваются следующие меры:

обмывка горных выработок;

осланцевание;

уборка отложившейся пыли.

Обмывка должна производиться путем смыва пыли водой с кровли и боков выработки: Расход воды на обмывку не менее 1,5л на 1м2.

Осланцеванию должны подвергаться все поверхности горной выработки (бока, кровля, почва).

Расход инертной пыли на осланцевание рассчитывается по формуле

 (8.8)

где:N = 89% - норма осланцевания

δотл = 37г/м3 - нижний предел взрывчатости отложившейся угольной пыли

Sсв = 13,05м2 - поперечное сечение конвейерного штрека в свету

Sсв = 13,3м2 - поперечное сечение вентиляционного штрека в свету

 (8.9)

 (8.10)

Периодичность выполнения работ по предупреждению взрывов угольной пыли в местах интенсивного пылеотложения.

Таблица 6

Выработка (участок выработки)

Способ предупреждения взрыва

Периодичность выполнения работ

Погрузочный пункт лавы № 339, 25 м в обе стороны

Обмывка или осланцевание

не реже 1 раза в смену

Конвейерный уклон 13/3 в 25 м от гезенка

Обмывка или осланцевание

не реже 1 раза в смену

Конвейерный штрек № 339 а) почва и элементы конструкции конвейера

Зачистка почвы, обмывка или осланцевание

не реже 1 раза в сутки

б) бока и кровля: - в районе перегрузочных пунктов и на протяжении 25м от них по направлению движения вентиляционной струи - на остальном протяжении

Обмывка или Осланцевание  Обмывка или осланцевание

 не реже 1 раза в смену   не реже 1 раза в месяц


Периодичность осланцевания выработок устанавливается графиком, составленным начальником участка ВТБ.

Для дезактивации скоплений угольной пыли в отработанном пространстве применяется раствор жидкого пирогена типа "Смуг", "Эльфор" и др., которые подаются в общую систему орошения (каждая секция крепи, орошение исходящей струи на конвейерном штреке).

.10 Организация противопылевых мероприятий на участке

Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы средств пылеподавления необходимо:

1. Машинисту комбайна и его помощнику:

При подготовке машин к работе включить систему орошения и проверить состояние забойного водопровода (при необходимости промыть комбайновый фильтр, проверить наличие и состояние оросителей, засорившиеся прочистить).

В процессе работы по выемке угля при повреждении системы орошения комбайна или прекращения подачи воды остановить комбайн и принять меры по устранению неполадок.

2. Горному мастеру участка проверять ежесменно:

- Исправность и наличие работающих оросителей у водяной завесы и давление воды у оросителей.

При неисправности или несоответствии фактических параметров паспортным, горный мастер должен остановить работы и принять меры по устранению неполадок.

. Механик участка регулярно должен контролировать исправность:

1 забойного и высоконапорного водопроводов, оросительного устройства на комбайне, фильтра.

При обнаружении неисправности указанного оборудования принять меры по их устранению.

Осуществление противопылевых мероприятий на участке (осланцевание, уборка угольной пыли, обмывка и др.) должно производиться специально назначенными лицами с соответствующей отметкой в наряд - путевке горного мастера.

Ответственность за выполнение противопылевых мероприятий возлагается на начальника участка.

Контроль за выполнением противопылевых мероприятий и состоянием средств борьбы с пылью на участке в сменах возлагается на горного мастера.

8.11 Водоотлив

При отработке лавы № 339 возможен приток воды до 20м3/ч. С конвейерного штрека вода самотеком будет поступать в водосборники уклонного поля 10/3. При стабильном увеличении водопритока более 20 м3/ч должны быть разработаны специальные мероприятия, утвержденные главным инженером шахты.

8.12 Противопожарная защита

Согласно требованию "Инструкции по противопожарной защите угольных и сланцевых шахт" для предупреждения и своевременной ликвидации пожаров в выработках лавы № 339 предусматривается следующее:

. Прокладка противопожарно-оросительного трубопровода с пожарными кранами в местах предусмотренных "Инструкцией по противопожарной защите...".

. На вентиляционном штреке в 50-100м от сопряжения с лавой устанавливается водяная завеса типа УВЗ, приводимая в действие автоматически.

. Противопожарная защита ленточного конвейера КЛКТ1000 осуществляется в соответствии с "Проектом на установку и эксплуатацию ленточного конвейера КЛКТ1000.

. Первичные средства пожаротушения (ручные огнетушители, песок или инертная пыль) располагаются в местах, предусмотренных "Инструкцией..." (таблица № 2).

. Для выполнения требований "Инструкции по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса" при отработке лавы производится дезактивация угольной пыли в отработанной части.

С этой целью в первую и третью смены производится осланцевание завальной части вентиляционного штрека № 339. Необходимое количество инертной пыли рассчитывается по фактической запыленности на вентиляционном штреке № 339 в 10 м от лавы по ходу струи. В связи с отсутствием протокола испытаний по вентиляционному штреку № 339 принимаем концентрацию пыли в воздухе 20 мг/м3. Расчетный расход воздуха, отводимый на вентиляционную скважину 17 "В" составляет 495 м3/мин. Тогда необходимое количество инертной пыли составит:

и.п.= Тсм*Qв.п.*К, г (8.11)

Qи.п.=360х495х0,02=3564 г = 3,6 кг (8.12)

Во вторую и четвертую смены дезактивация скоплений угольной пыли в завальной части вентиляционного штрека № 339 производится кольцевым оросителем ОКВ-7 или туманообразователем ФСТ-90.

8.13 Изоляция выемочного участка

После отработки лавы № 339 на конвейерном, вентиляционном штреках лавы возводятся изолирующие перемычки в соответствии с требованиямиПБ.

9. Проветривание выемочного участка № 339

Общие сведения

Для проветривания выемочного участка № 339 согласно "Проекта проветривания выемочного участка лавы №339 пласта 3…", ОАО "НЦ ВостНИИ", Кемерово 2011г., принята комбинированная схема проветривания с отводом метановоздушной смеси из выработанного пространства с помощью поверхностной газоотсасывающей установки УВЦГ-9.

Для снижения газовыделения в выработанное пространство выемочного участка №339 в дополнение к выбранной схеме проветривания предусматривается дегазация выработанного пространства путем бурения дегазационных скважин с поверхности.

Свежий воздух будет поступать с Осевого ствола по вентиляционному ходку 10 пл.3, по конвейерному штреку №339 в лаву №339 .

Исходящая струя воздуха из лавы будет выдаваться по вентиляционному штреку №339по конвейерному уклону 10/3, по вентиляционному штреку №361, путевому уклону 13/3 конвейерному уклону 13/3, вентиляционному бремсбергу 13/3, на блочный квершлаг гор. +50м и по фланговому стволу на поверхность.

Заключение

Дипломная работа выполнена на тему: технологии разработки пласта 3 механизированным комплексом ZY6400/15/34D в условиях шахты "Чертинская - Коксовая". Для более подробного раскрытия данной темы, были изучены следующие аспекты:

-        Горнотехнические условия и характеристика пласта;

-        Выбор и обоснование технологической схемы и оборудования очистного забоя;

В данной работе предусматривается выемка угля комбайном MG300/700-QWD на полную мощность пласта по односторонней схеме: от конвейерного штрека к вентиляционному штреку с последующей зачисткой забойной дорожки от вентиляционного штрека к конвейерному штреку.

         Схема вскрытия и подготовки пласта 3 и система разработки;

Отработку лавы предусматривается осуществлять механизированным комплексом ZY6400/15/34D, имеющим несущую способность секций крепи 900кН/м2 = 9кгс/см2. При сопротивлении механизированной крепи 9 кгс/см2 углу наклона до 500 крепь ZT12800/18/38 соответствует условиям работы, т.к. нагрузочные свойства основной кровли меньше сопротивляемости крепи.

Ркр = 4,5кгс/см2 < Рс = 6кгс/см2

Механизированная крепь ZT12800/18/38 удовлетворяет условиям по вынимаемой мощности пласта 1,7-3,2м, фактическая вынимаемая мощность 2,95м., угол наклона пласта от 60 - 300. Механизированный комплекс ZY6400/15/34D может работать при сопротивляемости почвы не менее σсж = 1,5Мпа = 15кгс/см2. Фактическая σсж = 15кгс/см2

Следовательно, для отработки лавы может применятся механизированный комплекс ZY6400/15/34D.

Список литературы

1.  Бова, Ю. С. Проходчик горных выработок [Текст]: Учебник / Ю. С. Бова, Г. Н. Сафонов. - М.: Недра, 1989.- 456 с.

2.  Бурчаков, А. С. Краткий справочник горного инженера [Текст] / А. С. Бурчаков, М. М. Алябьев, Ю. Ф. Васючков. -М.: Недра, 1982.- 325с.

3.  Васючков, Ю. Ф. Горное дело [Текст] / Ю. Ф. Васючков. - М.: Недра, 1990.- 236с.

4.  Заплавский, Г.А. Технология ведения подготовительных и очистных работ [Текст] / Г. А. Заплавский, В. А. Лесных. - М.: Недра, 1989.- 452с.

5.  Заплавский, Г.А. Горные работы, проведение и крепление горных выработок [Текст] / Г. А. Заплавский, В. А. Лесных. - М.: Недра, 1986.- 228 с.

6.  Килячков А. П. Горное дело [Текст] / А.П. Килячков, А. В. Брайцев. - М.: Недра, 1989.- 488с.

7.  Клорикьян, С.Х. Машины и оборудование для шахт и рудников [Текст] : справочник / В.В. Старичнев, МА. Сребный [и др] .- М. : МГГУ, 2002.- 471с.

8.  Правила безопасности в угольных шахтах. - М.: Недра, 1996.- 122c.

9.  Проект системы разработки ООО "Шахты "Байкаимская".

Похожие работы на - Технология разработки пласта №3 механизированным комплексом в условиях шахты 'Чертинская-Коксовая'

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!