Техническое обслуживание и ремонт горного и электромеханического оборудования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отчет по практике

«Техническое обслуживание и ремонт горного и электромеханического оборудования»

Дневник по прохождению производственной практики:

Дата (число, месяц)	Содержание выполненной работы, выводы и предложения	Подпись руководителя практики
22.12.10	1.Предварительное обучение ПБ. Автоматический контроль содержания метана в рудничной атмосфере. (Индивидуальная тема)
23.12.10	2.Характеристика шахтного поля, его вскрытия, подготовка и обработка.
24.12.10	3.Технология и организация основных процессов по добыче полезных ископаемых, проведению и ремонту горных выработок.
27.12.10	4.Шахтный транспорт и подъем.
28.12.10	5.Транспортирование грузов по горным выработкам.
29.12.10	6.Вентиляция и тепловой режим шахты.
30.12.10	7.Шахтный водоотлив.
31.12.10	8.Энергоснабжение шахты.
04.01.11	9.Ремонт горного электромеханического оборудования.
05.01.11	10.Поверхностный комплекс шахты.
06.01.11	11.Ознакомление с работой передовой бригады очистного забоя.
07.01.11	12.Ознакомление с технологическими процессами горного производства с отличающимися горными условиями.
10.01.11	13.Ознакомление с назначением и организацией и организацией работы ВГСЧ.
11.01.11	14.Ознакомление с нарядной системой на шахте и участке.

История Артемьевского рудника МХК

Медно-химический комбинат является филиалом Корпорации «Казахмыс». Он находится в 12 км от районного центра г. Шемонаиха и в 100км от областного центра г. Усть-Каменогорск. Управление комбината находится в 1 км от пос. Усть-Таловка. В состав комбината входят три подземных рудника - Артемьевский, Николаевский и Юбилейно-Снегирихинский, Николаевская обогатительная фабрика, цех технологического транспорта и вспомогательные цеха, обслуживающие рудники и обогатительную фабрику.

Артемьевское месторождение полиметаллических руд было открыто в 1985 году, а в 1989 году, после утверждения запросов в ГКЗ, было принято решение о строительстве Артемьевского рудника по проекту института «Казгипроцветмет».

Подготовительные и строительные работы начались в 1992 году и продолжались до 1994 года.

Из-за отсутствия финансирования все работы были приостановлены и законсервированы.

Основное строительство рудника и подземные работы возобновились с октября 1997 года, после передачи комбината под управление корпорации «Казахмыс»

В мае месяце 2006 года Государственная комиссия приняла рудник в эксплуатацию с годовой производительностью 1500т. тн руды/год. С 1997 года строительство велось по проекту института «ЖПИ» (Жезказганский проектный институт, г. Жезказган).

метан горный рудничный шахтный

Характеристика Артемьевского рудника

Рудник находиться в 21 км от промплощадке комбината. Строительство рудника началось с 1992 года и продолжалось 14 лет.

Строительство осуществлялось по проекту Жезказганского проектного института на запасах Артемьевского месторождения. На месторождении выделены два сорта руд - медно-цинковые и полиметаллические. Рудник принят государственной комиссией и введен в эксплуатацию в 2006 году. Проектная производительность рудника 1500 тыс.тонн руды в год.

Вскрытие запасов осуществлено транспортным уклоном, портал которого находится на гор. 300 м отработанного Камышинского карьера. Длина уклона составляет 4800 м. Он служит для спуска материалов, оборудования в шахту и выдачи горной массы с верхних горизонтов месторождения. На флангах месторождения расположены два вертикальных ствола. Ствол «Камышинский» оборудован клетьевым и скиповым подъемом. Клетьевой служит для спуска и подъема трудящихся, скиповой для подъема добытой руды и породы на поверхность. Ствол «Вертикальный» служит для выдачи отработанного воздуха из шахты и оборудован клетьевым подъемом. Рядом со стволом находиться здание вентиляционной установки, в котором находятся два вентилятора ВЦ-31,5. Кроме этого, Кроме этого, в районе транспортного уклона находится ствол «Воздухопадающий»

Добыча руды производится на 4, 7, 10 горизонтах. Рудник оборудован системой горно-капитальных и подготовительных выработок.

Горно-капитальные работы ведет шахтостроительное управление.

Система разработки слоевая с закладкой выработанного пространства. На флангах месторождения применяется камерная система обработки с торцовым выпуском и закладкой выработанного пространства. Высота добываемого слоя составляет: 4 м, высота камеры 15-20 м.

Автоматический контроль содержания метана в рудничной атмосфере

Для непрерывного автоматического контроля содержания метана в шахтной атмосфере применяются термокаталитические анализаторы метана, используемые в аппаратуре различных типов.

Наиболее совершенной является аппаратура системы автоматической газовой защиты и централизованного телеавтоматического контроля метана АМТ-3. Аппаратура АМТ-3 может быть использована не только как самостоятельная система, но и в качестве составной части в системах управления отдельными вентиляторными установками и системах регулирования и проветривания отдельных участков и в целом угольных шахт, опасных по газу. Аппаратура АМТ-3 позволяет вводить непрерывную информацию о газовом состоянии шахты в общешахтную систему ТУ--ТС--ТИ и в электронную вычислительную машину для ее обработки и выдачи сигналов управления и для автоматического регулирования вентиляционных устройств. Аппаратура АМТ-3 может быть также использована для исследований шахтной вентиляционной сети как объекта регулирования, изучения газодинамических процессов, протекающих в шахтах при различных видах возмущений, влияющих на содержание метана в рудничной атмосфере.

Аппаратура АМТ-3 обеспечивает:

контроль содержания метана на исходящих вентиляционных струях лавы, участка, в подготовительных выработках, в камерах, в откаточных выработках и во всех других местах, где требуется непрерывный автоматический контроль содержания метана;

автоматическое отключение электрического питания контролируемого объекта при предельно допустимой концентрации метана;

передачу непрерывной информации о содержании метана и регистрацию ее на поверхности шахты;

местную и централизованную звуковую и световую аварийную сигнализацию.

В комплект аппаратуры АМТ-3 входит датчик метана термокаталитический ДМТ-ЗТ, аппарат сигнализации AG-3T, аппарат сигнализации AG-ЗУ, стойка приемников телеизмерения СПТ-ЗИ.

В зависимости от условий применения и сочетания отдельных аппаратов комплекты аппаратуры АМТ-3 выпускаются трех типов: АМТ-ЗТ, АМТ-ЗУ, АМТ-ЗИ. В состав аппаратуры АМТ-ЗТ входят аппарат сигнализации АС-ЗТ и. один датчик метана ДМТ-ЗТ; аппаратура АМТ-ЗУ состоит из аппарата АС-ЗТ и трех датчиков метана ДМТ-ЗТ; в комплект аппаратуры АМТ-ЗИ входят три анализатора метана АМТ-ЗТ, три анализатора метана АМТ-ЗУ и стойка приемников телеизмерения СПТ-ЗИ.

В основу автоматического контроля содержания метана в аппаратуре АМТ-3 положено измерение теплового эффекта, получаемого в результате беспламенного сжигания метана на поверхности катализатора.

Основным узлом аппаратуры является датчик ДМТ-ЗТ, представляющий собой пластмассовую оболочку 1, в которой находится камера сгорания 2, образованная двумя сетчатыми колпаками 5 и 6. Внутри камеры сгорания находятся рабочий преобразовательный элемент 3 и сравнительный преобразовательный элемент 4. Рабочий и сравнительный элементы представляют собой цилиндры из активной окиси алюминия с намотанными на них спиралями из платиновой проволоки.

Рабочий элемент отличается от сравнительного тем, что его поверхность пропитана платино-палладиевым катализатором. Измерительный мост датчика состоит из четырех сопротивлений: рабочего преобразовательного элемента R„, сравнительного преобразовательного элемента и плечевых резисторов R1иR2. Сравнительный преобразовательный элемент включен в схему измерительного моста для компенсации влияния окружающей среды (температуры, влаги и т. д.). Сгорания метана на нем не происходит. В измерительную диагональ мостовой схемы включен указатель метана УМ7 (милливольтметр М261). Первоначальное уравновешивание моста (при отсутствии метана) производится с помощью переменного резистора R9.Тепло, выделяющееся при сгорании метана, приводит к нарушению равновесия мостовой схемы. Рассмотрим работу электрической схемы АМТ-ЗТ, показанной на рис. 1.



Рис. 1. Датчик в сборе

При включении аппарата сигнализации напряжение питания переменного тока через контакты блокировочного выключателя ВБ и предохранитель поступает на первичную обмотку трансформатора Tpl. С выхода трансформатора напряжение 127 в подается на феррорезонансный стабилизатор СТ; напряжение 24 в -- на реле Р2 через диоды Д7--Д10 и на блок питания сирены БПС\ напряжение 12 в -- на лампы JI3и JI4.Напряжение 60 в снимается с зажимов Д-1, Д-2 аппарата АС-ЗТ и подается на зажимы К1, К2 датчика ДМТ-ЗТ. При этом в датчике загорается лампа JI2,указывающая на его включение. С выхода блока питания БД датчика переменное напряжение 12 в после выпрямления диодами ДЗ--Д6 подается на фазочувствительный усилитель УФ и телеметрический усилитель УТ, напряжение 1 в -- на лампы JI l, JI2,напряжение 2 в -- на измерительный мост (зажимы 04, 2).

Электрическое питание датчика и передача сигнала о предельно допустимой концентрации метана осуществляется по одной паре телефонного кабеля ТАШ-1 X 4. Другая пара используется для передачи телеметрической информации от датчика к аппарату сигнализации. Датчик питается переменным током, а сигнализация о предельно допустимой концентрации метана осуществляется постоянным током-

Для разделения переменной и постоянной составляющих тока в блоке стабилизатора СТ и в блоке питания датчика БП имеются разделительные конденсаторы, включенные последовательно в цепь питания датчика. Параллельно разделительному конденсатору в аппарате сигнализации включен блок реле.

Переменный ток, питающий датчик, не оказывает влияния на работу- реле блока БР.

Подача сигнала о предельно допустимой концентрации метана от датчика осуществляется посредством подключения к линии питания цепочки, состоящей из диода Д1 и ограничительного резистора R15.При отсутствии метана или его содержании ниже допустимой нормы из диагонали измерительного моста на вход фазочувствительного усилителя УФ (зажимы 1, 2) подается переменная составляющая выпрямленного тока, питающего мост. В этом случае реле Р1Г подключенное к выходу фазочувствительного усилителя, находится под током, а его замыкающие контакты замкнуты, и через цепочку Д1--Я15 и блок реле БР протекает выпрямленный ток. Реле блока БР размыкающими контактами разрывает цепь питания лампыJI4аппарата сигнализации, а замыкающими контактами подает питание на реле Р2, которое включается и своими контактами размыкает цепь блока питания сирены Б ПС и цепь отключающей катушки фидерного автомата (зажимы КЗ, К4 аппарата AG-3T), что дает возможность включить фидерный автомат.

При увеличении содержания метана в месте установки датчика сигнал на входе усилителя УФ уменьшается и при достижении предельно допустимой концентрации становится равным нулю. Если концентрация метана продолжает увеличиваться, то на вход усилителя вновь поступает переменное напряжение, но сдвинутое по фазе на 180°. В обоих случаях реле Р1 датчика обесточивается и замыкающими контактами разрывает цепь постоянного тока, питающего обмотку реле блока БР аппарата сигнализации, а размыкающими контактами включает лампу JI1 датчика, которая сигнализирует о предельно допустимой концентрации метана. Реле блока БР замыкает цепь питания лампы JI4 аппарата сигнализации, размыкает цепь питания реле Р2, которое размыкающими контактами включает блок питания сирены БИС, замыкает цепь питания отключающей катушки фидерного автомата и тем самым отключает контролируемый объект.

Для передачи непрерывной информации о содержании метана на аппарат сигнализации и обеспечения унифицированного выходного сигнала в датчике ДМ-ЗТ применен телеметрический усилитель УТ, вход которого подключен параллельно указывающему прибору датчика У Ml,а выход через соединительную линию к указывающему прибору аппарата сигнализации.

Для проверки исправности релейно-исполнительной части анализатора метана в датчике ДМТ-ЗТ имеется кнопка К, при нажатии которой происходит разбаланс измерительного моста, аналогичный разбалансу, появляющемуся при предельно допустимой концентрации метана.

К гнездам Г датчика и аппарата сигнализации подключаются телефонные трубки, с помощью которых осуществляется телефонная связь между пунктами установки датчика метана и аппарата сигнализации.

Характеристика шахтного поля, его вскрытия, подготовка и обработка

Шахтным полем называют месторождение или его часть, отводимую для разработки одной шахтой. Обычно шахтное поле имеет форму прямоугольника, ориентированного длинной стороной по простиранию месторождения или пласта. Верхнюю границу поля называют границей шахтного поля по восстанию, нижнюю -- границей шахтного поля по падению, боковые границы -- границами по простиранию.

Под вскрытием шахтного поля понимают проведение комплекса вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивают возможность проведения подготовительных выработок.

Шахтное поле -- месторождение или его часть, отведенная для разработки одной шахтой.

В шахтном поле угольной шахты может быть один или несколько угольных пластов. Шахтное поле имеет свои границы, которые определяют его размеры. Границы шахтного поля бывают естественными, когда они проходят по большим геологическим нарушениям, или когда пласты выходят под наносы, и искусственными -- определенными в процессе выделения поля конкретной шахты.

Шахтному полю по мере возможности стремятся придать форму прямоугольника, вытянутого в направлении простирания пласта. Поскольку пласты угля редко имеют выдержанное залегание и зачастую пересекаются геологическими нарушениями, форма шахтного поля может существенно варьировать.

Расстояние между границами шахтного поля по простиранию называют размером шахтного поля по простиранию и обозначают буквой S. Нижнюю и верхнюю границы шахтного поля, если они являются искусственными границами, стремятся задать по изогипсам пласта. Верхнюю границу называют границей по восстанию, или верхней технической границей, нижнюю границу -- границей по падению, или нижней технической границей, боковые границы -- границами по простиранию. Расстояние между верхней и нижней техническими границами называют размером шахтного поля по падению и обозначают буквой -- Н.

Реальные размеры шахтных полей такие:

· для пологих пластов от 3 до 10-12 км по простиранию и от 1,5 до 5 км по падению;

· для крутых -- от 2,5 до 7 км по простиранию и от 0,8 до 1,5 км по падению.

Характер залегания угольного пласта на чертежах достаточно полно отображается изогипсами. Для изображения формы залегания пласта угля изогипсы его почвы или кровли проецируют при залегании под углом 0-60° на горизонтальную, а при большем угле залегания -- на вертикальную плоскость.

Количество полезных ископаемых в пределах шахтного поля называют запасами шахтного поля.

Горные выработки, используемые для вскрытия шахтных полей, делятся на главные и вспомогательные. К главным вскрывающим выработкам относят выработки, проводимые с поверхности (вертикальные и наклонные стволы, штольни), к вспомогательным -- квершлаги, слепые стволы, гезенки, шурфы.

Рис. 2. Вскрытие шахтного поля вертикальными стволами: 7 -- главный ствол; 2 -- вспомогательный ствол; 3 -- шурф; 4 -- квершлаг; 5 -- штрек

Большинство шахтных полей вскрывается вертикальными стволами (рис. 2). Наклонные стволы применяются в основном при вскрытии шахтных полей с пологими пластами, залегающими на небольшой глубине, штольни при вскрытии шахтных полей в гористой или холмистой местности.

После вскрытия приступают к подготовке шахтного поля, под которой понимают проведение подготовительных выработок, обеспечивающих условия для подготовки выемочных полей (столбов).

В зависимости от расположения подготовительных выработок различают три схемы подготовки шахтных полей: этажную, панельную и погоризонтную.

При этажной подготовке от капитального бремсберга или уклона, располагаемого примерно в середине шахтного поля по простиранию, проводят до границ поля этажные транспортные и вентиляционные штреки, которые делят шахтное поле на вытянутые прямоугольники, называемые этажами. Иногда этажи делят промежуточными или подэтажными штреками на подэтажи. Этажная подготовка применяется при разработке пластов различной мощности с любыми углами падения. Отработка этажей ведется в прямом (от ствола к границам шахтного поля) и обратном (от границ шахтного поля к стволу) порядке.

При панельной подготовке шахтное поле главным транспортным штреком, проводимым на горизонте околоствольного двора, делится на поля по восстанию и по падению пласта, которые в свою очередь разделяются на панели. Каждая панель в поле по восстанию пласта обслуживается панельным бремсбергом, а в поле по падению -- панельным уклоном. От панельного бремсберга (уклона) проводят ярусные штреки, которые делят панель на ярусы. Панельную подготовку применяют при горизонтальном и пологом залегании пластов, а также при разработке нарушенных месторождений. Порядок отработки ярусов в панели принимается, как правило, обратный (от границ панели к бремсбергам или уклонам) ,а панелей в шахтном поле -- прямой.

Сущность погоризонтной подготовки заключается в том, что пласт между горизонтами шахтного поля делят на выемочные столбы, вытянутые по падению (восстанию). Погоризонтная подготовка применяется на пластах любой мощности с углами падения до 10 .

Технология и организация основных процессов по добыче полезных ископаемых, проведению и ремонту горных выработок

На протяжении тысячелетий Горное дело включало добычу только твёрдых полезных ископаемых (нерудные строительные материалы, руда и др.). Во 2-й половине 19 в. начинает развиваться добыча нефти, в начале 20 в. природного газа.

Добыче полезных ископаемых предшествует их разведка, необходимая для определения запасов, качества руд и экономической целесообразности эксплуатации данного месторождения, производственной мощности горного предприятия, способов разработки месторождения. Всё более широкое применение получают геофизические методы разведки, развиваются геохимические поиски и микробиологическая разведка. Данные разведочных работ и пространственно-геометрических измерений изображаются на картах, планах, разрезах и графиках методами маркшейдерии и горной геометрии.

Когда выявлены достаточные запасы полезного ископаемого, а также техническая и экономическая целесообразность его использования, приступают на основе предварительно составленного проекта к разработке месторождения. Для этого проводится по определённому плану сеть подземных или открытых горных выработок или бурятся скважины, для вскрытия месторождения строятся необходимые надземные и подземные сооружения.

Правила технической эксплуатации шахт требуют, чтобы из подземных выработок было не менее двух выходов на земную поверхность: по одному из них поступает свежий воздух, по другому выходит отработанный. Такими выходами обычно являются вскрывающие месторождение и соединённые между собой выработки: вертикальные или наклонные шахтные стволы, штольни. Глубина вертикальных стволов превышает в некоторых случаях 2000 м. Способы проходки стволов, как и др. горных выработок, зависят от характера и обводнённости пересекаемых ими пород. По мере выемки породы стенки горных выработок крепятся для предотвращения их.

После того как месторождение вскрыто, проводят выработки по полезному ископаемому, назначение которых - подготовить месторождение к очистным работам (так называемые подготовительные работы). После проведения подготовительных выработок приступают к очистным работам для извлечения полезного ископаемого. Забои для производства очистных работ носят название очистных, а выработки, образующиеся при этом,- очистных выработок. Установленный для данных естественно-геологических и технико-экономических условий порядок проведения во времени и пространстве подготовительных и очистных работ называется системой разработки месторождения.

Проходка подготовительных выработок и очистные работы по добыче полезных ископаемых производятся, как правило, машинами: буровыми, породопогрузочными, комбайнами и др.

Добытое полезное ископаемое доставляется от очистного забоя к земной поверхности рудничным транспортом: транспортировка грузов и людей по шахтному стволу осуществляется шахтным подъёмом.

Все подземные горные выработки снабжаются свежим воздухом . В подземных выработках устанавливается стационарное электрическое освещение, а рабочим выдаются переносные рудничные лампы. Скопляющаяся в подземных выработках вода постоянно удаляется системой рудничного водоотлива. Специальные службы следят за правильностью и безопасностью подземных работ, принимают меры для предотвращения и ликвидации пожаров, аварий, катастроф и их последствий.

Начало Г. д. относится к ранней стадии развития человеческого общества. В период родового строя для подземной добычи кремния проводились горные выработки, иногда с деревянным креплением. Для горных работ применялись каменные орудия и кайлы из оленьего рога. В рабовладельческом обществе начинается систематическая разработка медных и оловянных руд, добыча золота и серебра.

С эпохи промышленного переворота (конец 18 - начало 19 вв.) осуществляется переход к широкому применению в Горном деле машин. В 1815 англичанин. Дэви изобретает безопасную рудничную лампу.

Совершенствуется техника бурения, всё шире применяются взрывчатые вещества, вводится рельсовая откатка с конной тягой. В 30-х гг. 19 в. начинают применять стальные канаты для рудничного подъёма и откатки. В середине 50-х гг. 19 в. появляются первые работоспособные врубовые машины.

Условия развития Горного дела вновь изменяются в конце 19 - начале 20 вв. в связи с огромным увеличением спроса на полезные ископаемые. Интенсивно развивается техника проходки стволов шахт. Усовершенствованные методы проходки, вентиляции и водоотлива позволяют увеличить глубину разработок до 1000 м, иногда - до 2000 м. Создаются высокопроизводительные системы разработки угольных и рудных месторождений. Вводится электрический привод для подъёмных машин, насосов, вентиляторов, электрифицируется рудничный транспорт, осуществляется механизация зарубки с помощью врубовых машин, широко применяются отбойные молотки, работающие сжатым воздухом. Возникают самостоятельные научно-технические дисциплины, занимающиеся вопросами добычи отдельных видов полезных ископаемых: угля, руд, нефти, торфа и т. д.

Повышение эффективности Горного дела осуществляется преимущественно за счёт более широкого внедрения способов открытой разработки месторождений. При открытом способе разработки производительность труда выше, чем на шахтах, в 7-10 раз и более, себестоимость добычи значительно ниже. Во 2-й половине 50-х гг. 20 в. в угольной промышленности добыча открытым способом резко увеличивается.

Большие успехи достигнуты в изучении физических свойств горных пород, позволяющие находить оптимальные решения в конструировании породоразрушающих машин и инструментов, а также в методах переработки полезных ископаемых.

Продолжаются теоретические и опытные работы в областях Г. д., открывающих перспективу добычи ископаемых без работы людей под землёй, методами геотехнологии, а также добычи полезных ископаемых с морского дна.

Шахтный транспорт и подъём

Подземное транспортирование руды и рудной массы представляет собой перемещение от пунктов выгрузки из очистных блоков до рудничного подъема.

На рудниках, ведущих разработку рудных месторождений, используют следующий подземный транспорт:

* периодического действия или самоходное оборудование на колёсном ходу);

* непрерывного действия или трубопроводный).

Наибольшее распространение на подземных рудниках получил рельсовый транспорт. Это обусловлено тем, что руда представляет собой обычно крупнокусковой материал, обладающий большим удельным весом, высокой крепостью и абразивностью.

Основным видом локомотивов являются рудничные электровозы - контактные, питающиеся от воздушной электрической сети , и аккумуляторные, применяемые в основном на небольших рудниках или на рудниках, опасных по взрыву газов. На ряде рудников Англии и Франции применяются дизелевозы, а в Чехии и Германии - воздуховозы.

Подземный транспорт используют также для своевременного и бесперебойного снабжения добычных участков материалами, инструментом, оборудованием и при необходимости для перевозки людей к месту работы и обратно.

Наиболее распространены контактные электровозы серии К. Их выпускают четырех основных типоразмеров со сцепным весом, равным 70, 100, 140 и 280 кН. Рудничные электровозы выпускают для различной ширины колеи рельсового пути: 600, 750 и 900 мм. Чем выше производительность рудника, тем шире колея.

Руду перевозят, как правило, в вагонах с глухим кузовом серии ВГ , которые разгружаются опрокидыванием и обладают наибольшей прочностью. Вагоны вместимостью 0,7 - 2,2 м3; 4 - 8 м3 и 8 - 10 м3 используют при производительности рудника соответственно 0,1 - 1 млн. т/год; 1 - 3 млн. т/год и при большей производительности.

В отдельных случаях применяют саморазгружающиеся вагоны: с боковой разгрузкой ВБ или опрокидные ёмкости вместимостью 0,5 - 2,5 м3 (такой тип вагонов применяют главным образом при небольшой длине откатки и недолгом сроке службы горизонта так как, они имеют невысокую производительность и загрязняют пути россыпью). Но опрокидные ёмкости имеют одно преимущество: для их разгрузки не требуется устройство опрокида. В настоящее время широкое распространение получили вагоны с донной разгрузкой ВД . Они имеют неоспоримое преимущество: сокращается время разгрузки, так как она производится без остановки состава, а так же не требуется устройство опрокида.

В зависимости от сцепного веса электровоза в составе может быть до 10 до 20 вагонов.

Для перемещения породы, как правило, используют такие же вагоны, как для руды. Для перевозки людей (при расстоянии от ствола до забоев более 1 км) применяют специальные пассажирские вагоны, рассчитанные на 12 - 18 мест.

Рельсовый путь в подземных выработках укладывают на деревянные шпалы. Если срок его службы более 10 - 12 лет, используют железобетонные шпалы. Для укладки шпал отсыпают полотно из балласта (щебень или гравий), причем толщина слоя балласта под шпалами должна составлять не менее 0,1 м. На поворотах радиус закруглений равен 10 - 15 м в погрузочных выработках и 15 - 20 м в капитальных транспортных выработках и околоствольных дворах. В местах разветвления рельсового пути устанавливают стрелочные переводы.

Скорость движения рельсового транспорта по подземным выработкам должна быть не более 5,5 м/с (около 20 км/ч).

Размеры поперечного сечения транспортных выработок определяют, учитывая, что зазоры между подвижным составом и стенкой выработки (см. разд. 8.1.) должны быть не менее 0,2 - 0,25 м, между составами в двухпутевых выработках - не менее 0,2 м и зазоры для прохода людей с одной стороны - 0,7 - 1 м. Контактный провод подвешивается на высоте не менее 1,8 м от головки рельсов (рис.11.5.).

Безрельсовый транспорт руды и рудной массы применяют лишь на отдельных рудниках. Основной вид транспорта - автосамосвалы: МоАЗ (Могилевский автомобильный завод, Беларусь), БелАЗ (Белорусский автомобильный завод, Беларусь), ТОРО и Супра (Тамрок, Финляндия), МТ (Атлас Копко, Швеция), и др. грузоподъемностью 20 - 80т (см. разд. 13.4.). Впервые в конце ХХ века в СССР были сконструированы автопоезда типа АШ-75 грузоподъемностью 75 т. Они состоят из двух тягачей с дизельным двигателем, расположенных в начале и конце состава, и пяти вагонов с боковой разгрузкой грузоподъемностью по 15 т каждый. Основное достоинство автопоездов заключается в том, что для их движения необходимы выработки с площадью поперечного сечения всего 10 - 12 м2, тогда как для автосамосвалов МоАЗ, обладающих почти вчетверо меньшей грузоподъемностью, - 19 м2. Кроме того, при применении автопоездов нет необходимости в маневрировании в местах разгрузки, так как они движутся челночно, без разворота.

Ленточные конвейеры применяют только для транспортирования мелкокусковых мягких руд, например на марганцевых, гипсовых или калийных рудниках . При этом нередко для вспомогательных целей приходится использовать рельсовый или автомобильный транспорт. Разработаны конвейеры типа КЛТ, в которых лента уложена на лотки колесных тележек, перемещающихся по раме конвейера . Эти конвейеры могут транспортировать крупнокусковую (до 1,2 м) Рудничный подъем - выдача руды и породы на поверхность с подземных горизонтов.

Подъем можно разделить на два типа:

* периодического действия (клетевой, скиповой, в автомашинах);

* непрерывного действия (конвейерный, трубопроводный, который в свою очередь подразделяется на гидравлический и пневматический).

По типу используемого оборудования рудничный подъем можно разделить на: клетевой, скиповой, конвейерный, автомобильный, а по назначению - на главный (для выдачи руды) и вспомогательный.

Наиболее распространены подъемы клетевой и скиповой.

Подъем руды вагонетками в одно- и двухэтажных клетях применяют на небольших рудниках с производительностью 0,3 - 0,7 млн. т/год, а при малой глубине разработки (300 - 400 м) - до 1 - 1,5 млн. т/год. Вместимость поднимаемых вагонеток при этом не превышает 4,5 м3. При клетевом подъеме требуется меньший объем проходки околоствольных выработок, чем при скиповом.

На рудниках с производительностью более 0,7 - 1 млн. т/год и при значительной глубине разработки используют, как правило, скиповой подъем руды. Высокая производительность скипового подъёма объясняется большой вместимостью скипов (до 22 м3) высокой скоростью движения (до 20 м/с и более, тогда как клети движутся со скоростью не более 8 м/с), а также полной автоматизацией погрузочно-разгрузочных операций и подъема - спуска скипов.

Конвейерный подъем (по наклонным стволам) применяют на сравнительно неглубоких рудниках (до 400 - 600м) большой производительности (свыше 4 - 5 млн. т/год), а при глубине разработки до 100 - 150 м - на рудниках с производительностью более 1 - 1,5 млн. т/год. Как правило, применяют мощные ленточные конвейеры. Для использования конвейерного подъема необходимо сравнительно мелкое дробление руды на куски размерами не более 0,1 - 0,15 м., угол наклона ствола составляет 16 - 18°. Поэтому такой тип подъема применяется в единичных случаях: на некоторых угольных месторождениях, а так же на марганцевых рудниках, где применяется механическая отбойка. В последнее время разработаны ленточные конвейеры с возможностью вертикального подъёма.

Гидравлический и пневматический подъемы рассматривались только на стадиях научных разработок в середине 70-х годов прошлого столетия. Широкого применения они не получили, так как имели ряд недостатков: дополнительное обводнение выработок; увеличение расходов на дробление (до 50 - 100 мм.) дополнительные расходы на выщелачивание и дальнейшее обогащение растворов, а также высокие потери при выщелачивании, связанные с невозможностью полностью растворить нужный минерал, просачивание рудной пульпы, в которой содержится рудная мелочь при транспортировке, оседание более крупных фракций. Гидравлический и пневматический подъемы многие специалисты считают весьма перспективным.

Для вспомогательного подъема по вертикальным стволам используют то же оборудование, что и для главного. Его назначение заключается в выдаче на поверхность породы (вагонами в клетях или скипами), спуске - подъеме людей (в клетях), спуске в шахту материалов, инструмента (в клетях), спуске рабочего и подъеме неисправного оборудования (малогабаритное - в клетях; крупногабаритное - на подвеске под клетями, целиком или частями, либо на специальных грузовых платформах в не разобранном виде по отдельным стволам, или по специально пройденным автоуклонам.).

При конвейерном подъеме руды необходима проходка специальных стволов (обычно вертикальных) для вспомогательных нужд.

При подъеме руды по наклонным стволам их используют, как правило, и в качестве вспомогательных. Причем, спуск - подъем людей, спуск материалов и инструмента осуществляют в специальных автомобилях, породу вывозят в тех же автомобилях, что и руду, оборудование спускают своим ходом, а выдают на поверхность также своим ходом или на буксире и в разобранном виде.

Рудничный подъем - наиболее ответственное звено технологической схемы подземного рудника. Шахтные стволы служат десятки лет и поэтому требуют тщательного ухода, который является залогом безопасной работы в них. Вследствие многообразия функций шахтных стволов, рудничный подъем работает по строгому графику. График подъема предусматривает точное расписание всех видов работ, в перечень которых входят: ежесменные осмотры подъемных сосудов и проверки защитных устройств, блокировки; ежесуточные проверки состояния крепи, армировки ствола и подъемных канатов, а также электрооборудования; спуск - подъем людей (один-два раза в смену); подъем руды и породы. Суммарные затраты времени на все виды проверок ствола достигают 7 - 8 ч в сутки. На подъем руды и породы отводится около 16 ч в сутки.

Автоматизация подъема включает в себя управление подъемными установками, погрузочно-разгрузочными операциями с подъемными сосудами; блокировку (отключение и торможение) подъемных установок, предотвращающую неточную установку подъемных сосудов на горизонтах и на поверхности, а также падение подъемных сосудов в ствол при отключении электроэнергии, сигнализацию о положении подъемных сосудов в стволе и состоянии всей системы подъема в целом. Уровень автоматизации при скиповом подъеме достигает 100 % ,подъем осуществляют без участия человека, но под его контролем.

Транспортирование грузов по горным выработкам

Производственный процесс проведения разведочных выработок как неотъемлемую и важнейшую часть включает транспортирование грузов -породы, полезного ископаемого, людей, оборудования, материалов.

По месту работы транспорт подразделяется на подземный (перемещение грузов по горным выработкам) и транспорт на поверхности (перемещение грузов на поверхности от устья ствола, штольни, шурфа).

Большая часть транспортных операций приходится на долю подземного транспорта, работающего в специфических условиях.

Их отличительными чертами являются: стесненность и непостоянство рабочего места, большая разветвленность, сложность профиля и криво линейность трассы транспортных путей; образованность перемещаемых грузов, возможность механических перегрузок и повреждений, повышенная влажность, химическая активность шахтных вод и др.

Эти особенности обусловливают применение таких транспортных установок, которые являются компактными, обладают повышенной прочностью и износостойкостью, надежностью и безопасностью в работе. Вместе с тем транспортные средства должны иметь высокую производительность и обеспечивать экономичность транспортирования грузов.

Наиболее общей является классификация средств транспорта по принципу действия. По этому признаку они подразделяются на установки непрерывного и периодического (циклического) действия.

Первые перемещают груз непрерывным потоком с загрузкой и разгрузкой на ходу, а вторые -- периодически, с остановками или с замедлением хода при загрузке и разгрузке. К первым относятся конвейеры, установки для перемещения груза под действием собственного веса, пневматического и гидравлического транспорта, лебедки для откатки бесконечным канатом и подвесные канатные дороги с кольцевым движением, ко вторым -- локомотивы, скреперы, погрузочно-транспортные машины, самоходные вагоны, лебедки для откатки концевыми канатами и монорельсовые и канатные дороги с маятниковым движением.

Перемещение горной породы или полезного ископаемого от места отбойки до места погрузки в основные транспортные средства называется доставкой. Доставка может быть не- механизированной, например,- перелопачивание; под действием собственного веса, например, по рудному отделению восстающего; механизированная -- скреперами, погрузочно-транспортными машинами, конвейерами.

Откаткой называют транспортирование грузов по рельсовым путям в горизонтальных или наклонных (до 30°) выработках, а подъемом -- по наклонным (свыше 30°) и вертикальным выработкам.

В условиях геологоразведочных работ откатка по горизонтальным выработкам выполняется в основном с помощью электровозов; по наклонным выработкам на участках доставки -- скреперами или под действием собственного веса, на участках откатки -- с помощью средств канатного транспорта; по вертикальным выработкам -- подъемными машинами и лебедками.

Транспортирование породы на поверхности.

Горную породу, извлекаемую при проходке выработок на поверхность, необходимо перемещать от устья выработок до отвалов, а полезное ископаемое - до погрузочных бункеров или складов.

При проходке разведочных шурфов с использованием шурфа проходческих кранов породу от устья до отвалов перемещают в бадье при повороте стрелы крана. Если вместимости отвала оказывается недостаточно, то породу из отвала периодически перемещают бульдозером.

При проходке глубоких шурфов и разведочных стволов шахт порода, выгруженная из бадьи, по наклонному желобу поступает в кузов автосамосвала или, реже, в вагонетку. Применение автосамосвалов обеспечивает высокую степень маневренности транспорта и хорошие технико-экономические показатели. Возможность использования самосвалов практически не зависит от протяженности и профиля пути. Разгрузка самосвалов производится в отведенную для этой дели балку или овраг, я при ровном рельефе формирование отвала производят с помощью бульдозера, который периодически разравнивает высыпанную из самосвалов породу, образуя горизонтальные слои.

На горных предприятиях для перемещения породы в отвал используют также конвейеры, скреперные установки и канатные транспортные устройства, в том числе подвесные дороги; полезное ископаемое транспортируется в основном с помощью конвейеров.

При проходке разведочных штолен породные отвалы располагают таким образом, чтобы транспортирование по ним горной породы осуществлялось в тех же транспортных средствах, что м по выработке. В связи с этим для разгрузки вагонеток часто применяют не только круговые, но и боковые и иногда лобовые опрокидыватели.

При проходке коротких разведочных штолен со скреперной уборкой породы скрепер перемещает породу непосредственно в отвал, располагаемый у устья штольни.

Вентиляция и тепловой режим шахты. Шахтный водоотлив

Нагнетательный способ проветривания имеет наибольшее распространение, на газовых шахтах он является обязательным и единственным. Его достоинство состоит в том, что призабойное пространство проветривается струей свежего воздуха, выходящего из трубопровода с большой скоростью. Эффективность этой струи сохраняется при расстоянии от конца трубопровода до забоя, равным

где S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м2. По Правилам безопасности на газовых угольных шахтах отставание трубопровода от забоя не должно превышать 8 м, а в негазовых - 12 м.

Другим достоинством нагнетательного способа проветривания является то, что утечки воздуха через неплотности трубопровода разжижают вредные газы в исходящем по выработке потоке воздуха. При этом способе проветривания вентиляционный трубопровод на всем протяжении находится под повышенным давлением, которое распирает трубы изнутри.

Это позволяет использовать легкие, гибкие трубы из герметичной ткани. Повышенное давление воздуха распрямляет и выравнивает их, уплотняя стыки и уменьшая аэродинамическое сопротивление. При нагнетательном способе проветривания ВМП устанавливается в выработке со свежей струей на расстоянии не менее 10 м от устья тупиковой выработки с тем, чтобы он не захватывал воздух из исходящей струи и не работал на рециркуляцию, а подача ВМП не должна превышать 70% количества воздуха, подаваемого к месту установки за счет проходящей сквозной струи. К недостаткам нагнетательного способа проветривания следует отнести то, что при ведении взрывных работ ядовитые газы движутся по выработке и люди могут войти в выработку только тогда, когда содержание ядовитых газов в ней снизится до безопасных пределов. Однако при расчете проветривания учитывают то, что по мере движения газового облака от забоя выработки происходит непрерывное уменьшение концентрации ядовитых газов за счет разбавления свежим воздухом и диффузионных процессов. В результате этого на некотором расстоянии от забоя, называемом критической длиной выработки, концентрация ядовитых газов становится допустимой, поэтому при длине тупиковой выработки, большей критической, расчет проветривания ведут только на критическую длину.

Всасывающий способ проветривания применяется в основном на шахтах, не опасных по газу. На газовых шахтах этот способ может применяться при использовании ВМП, допущенных для отсоса метановоздушных смесей, а также эжекторов. Основным достоинством этого способа является то, что свежий воздух отсасывается из призабойного пространства по трубопроводу, а свежий поступает к забою по выработке, поэтому она не загазовывается. Количество воздуха, необходимого для проветривания выработки, в этом случае меньше, люди могут находиться в выработке, но за пределами зоны отброса газов, которая имеет большие размеры. Однако существенный недостаток этого способа проветривания - небольшая эффективность проветривания призабойной части и необходимость располагать конец вентиляционного трубопровода на весьма малом расстоянии от забоя, не превышающем конец его находится в зоне разлета кусков породы, трудно избежать повреждения труб.

Использование гибкого трубопровода возможно только при установке ВМП в призабойной части, но и в этом случае с целью сохранности вентилятора к нему со стороны всасывания крепится металлическая труба.

При комбинированном способе проветривания (рис. 1, в) дополнительно к ВМП, работающему на всасывание, вблизи забоя устанавливается второй вентилятор (вспомогательный) с коротким нагнетательным трубопроводом, который эффективно проветривает призабойную зону.

Подача нагнетательного вентилятора должна быть на 20-30% меньше расхода воздуха в месте его установки за счет всасывающего вентилятора. Этот способ проветривания сочетает достоинства первых двух способов. Применение его, как и всасывающего способа, целесообразно в условиях большой запыленности при комбайновом проведении выработок.

Проветривание тупиковых выработок большой длины обычно осуществляется нагнетательным способом с использованием одного или нескольких установленных параллельно вентиляторов, работающих на трубопровод большого диаметра или на два параллельных трубопровода, либо каскадной установкой нескольких вентиляторов в начале трубопровода. На шахтах, опасных по газу и пыли, применяется также рассредоточенная по длине трубопровода установка вентиляторов. При этом расстояния между вентиляторами применяются такими, чтобы каждый вентилятор располагался в зоне повышенного давления, т. е. работал с подпором от предыдущего вентилятора.

Протяженные наклонные выработки, в особенности по угольным пластам, зачастую проводятся неодиночными. В этом случае проводимые параллельно выработки соединяются между собой через определенные расстояния вентиляционными сбойками. Одна из выработок используется для подачи свежей струи за счет обще шахтной депрессии, другая - для выдачи исходящей . Проветривание тупиков (за последней сбойкой) осуществляется с помощью вентиляционных труб и ВМП, установленных в выработке со свежей струей на расстоянии не менее 10 м до сбойки. По мере проведения новых сбоек старые должны изолироваться воздухонепроницаемыми перемычками. Количество сбоек необходимо принимать минимально возможным, т. к. они будут отрицательно влиять на вентиляцию при эксплуатации выработок. Проветривание печей, скатов и других восстающих выработок, проводимых на крутопадающих пластах, допускается осуществлять за счет обще шахтной депрессии через предварительно пробуренные скважины диаметром не менее 0,5 м.

Главную водоотливную установку располагают вблизи ствола и оснащают не менее чем тремя насосными агрегатами. Вентиляция. При ведении проходческих работ в атмосферу горной выработки выделяются пыль и газы, оказывающие неблагоприятное действие на работающих. Для подачи свежего воздуха в шахту применяют шахтную вентиляцию. Различают следующие системы вентиляции: приточную (рис. 61, а), при которой свежий воздух вентиляционной установкой подается по воздуховодам 2 в забой 1, а загрязненный воздух по выработке направляется к выходу; вытяжную (рис. 61,6), когда свежий воздух под атмосферным давлением поступает в забой по выработке, а загрязненный удаляется по воздуховоду под действием разряжения, создаваемого всасывающими вентиляторами; комбинированную, по которой одна вентиляционная установка работает на всасывание, а другая -- на нагнетание. Для уменьшения длины нагнетательного воздуховода при этом устраивают воздухонепроницаемую перемычку.

Движение воздуха по горным выработкам или воздуховодам обеспечивают вентиляторы -- машины для принудительной подачи воздуха. Вентилятор в комплекте с приводом, пусковой аппаратурой и устройствами по управлению воздушным потоком составляет вентиляционную установку. Главную вентиляционную установку размещают, как правило, вблизи ствола на поверхности. В зависимости от принятой схемы проветривания вентилятор может нагнетать свежий воздух в шахту или вытягивать из шахты отработанный. При втором способе в шахте понижается давление воздуха, и о поверхности под атмосферным давлением свежий воздух устремляется в шахту. В зимнее время температура подаваемого в шахту воздуха должна быть не ниже +2°С. Для обогрева воздуха применяют калориферы. Вентиляционные установки имеют устройства для реверсирования-- изменения направления движения воздушной струи.

Для проветривания отдельных участков шахты или забоев служат установки местного проветривания, которые состоят из вентиляторов и воздуховодов. В качестве воздуховодов в период строительства тоннелей широко применяют стальные трубы диаметрами 500, 600 и 800 мм. По мере продвигания забоя трубы наращивают. В призабойной зоне размещают местную побудительную установку из двух вентиляторов. Назначение местных вентиляторов -- обеспечить циркуляцию воздуха в призабойной зоне в целях исключения загазованности воздуха в местах, удаленных от конца всасывающей трубы основной системы вентиляции. Вентиляцию выработок при проводке тоннелей в искусственно замороженных грунтах осуществляют по специальному режиму, не допускающему оттаивания грунта в забое. Для проветривания сооружений действующих метрополитенов устраивают вентиляционные каналы из железобетонных элементов или монолитного железобетона, металлические воздуховоды круглого и прямоугольного сечений и асбоцементные короба.

В целях глушения шума, возникающего при работе вентиляторов, стволы вентиляционных шахт, перегородки отсеков выкладывают шумопоглощающими (пористыми) блоками.

Энергоснабжение шахты

Особое внимание уделяется исследованию систем энергоснабжения. Определяется зависимость работы объекта от внешних источников энергоснабжения, характеризуются внутренние источники; подсчитывается необходимый минимум электроэнергии, газа, воды, пара, сжатого воздуха и других видов энергоснабжения на военное время. Исследуются энергетические сети и коммуникации: наземные, подземные, проложенные по эстакадам, в траншеях, по грунту, по стенам зданий. Изучается обеспеченность объекта автоматическими устройствами, позволяющими при необходимости (сигнал «тревога», аварии и др.) производить дистанционное отключение отдельных участков или всей системы данного вида энергоснабжения.

При рассмотрении системы водоснабжения обращается внимание на защиту сооружений и водозаборов на подземных источниках воды от радиоактивного, химического и бактериологического (биологического) заражения. Определяется надежность функционирования системы пожаротушения, возможность переключения систем водоснабжения с соблюдением санитарных правил.

Особое внимание уделяется изучению систем газоснабжения, поскольку газ из источника энергии может превратиться в весьма агрессивный вторичный поражающий фактор. Проверяется возможность автоматического отключения подачи газа на объект, в отдельные цеха и участки производства, соблюдение всех требований (инструкций, указаний и др.) по хранению и транспортировке газа. Жесткие требования предъявляются к надежности и безопасности функционирования систем и источников снабжения сильнодействующими ядовитыми веществами, кислородом, взрывоопасными и горючими веществами.

Ремонт горного электромеханического оборудования. Поверхностный комплекс шахты

Всегорное оборудование (машины и комплексы) состоят из большого количества конструктивных элементов (деталей, узлов и тому подобное), которые изготовлены из материалов с разной прочностью, выполняют разные технологические функции, имеют неодинаковую эксплуатационную нагрузку и благодаря этому продолжительность их работы неравномерная. Отсюда возникает потребность замены или исправления отработавших конструктивных элементов и других видов средств труда заранее прежде чем, либо конкретный элемент выйдит из строя, либо весь станет в целом довольно непригодным для дальнейшего использования в производственном процессе. Такое частичное восстановление работоспособности горного оборудования осуществляется с помощью периодических ремонтов. Следовательно, суть ремонта заключается в устранении временной физической неполадки конструктивных элементов в натуральной форме и обеспечения нормального производственного процесса.

Планово-пренудительные работы (ППР) проводятся для поддерживания оборудования в состоянии готовности и обеспечения его производительной и безопасной работы. Система ППР включает:

- межремонтное техническое обслуживание - ежедневные и периодические осмотры (РО); техническое обслуживание производится с целью поддержания горного оборудования, машин и другой техники в работоспособном состоянии путем осмотров, ревизии и регулировки. Он проводится ежемесячно в течение 8 часов.

- плановые ремонты, основными видами которых являются текущие ремонты ( Tl,Т2, ТЗ), средние ремонты (С), годовые накладки и ревизии(НРТ) и капитальные ремонты (К). Текущий ремонт Т1 производится через два месяца работы горного оборудования при выполнении определенного объема работ. При текущем ремонте производится замена наиболее быстроизнашивающихся деталей, обновление смазки в подшипниках машин.

Текущий ремонт Т2 производится с целью восстановления и замены изношенных деталей оборудования, проверки состояния изоляции и обмоток электрических машин и трансформаторов, электропроводки. При ремонте производится замена электрощеток, смазки, проверка состояния соединений, полюсных сердечников, катушек, коллекторов, замена изношенных контактов и других частей аппаратуры.