Технология ведения очистных работ в условиях пласта Болдыревского АО "СУЭК-Кузбасс" Шахта им. С.М. Кирова

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Кузбасса

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ленинск - Кузнецкий горнотехнический техникум

Курсовой проект

Технология ведения очистных работ в условиях пласта Болдыревского АО «СУЭК-Кузбасс» Шахта им. С.М.Кирова

Руководитель Мусалев В.В.

Разработал Журавлёв Д.Е.

2021



Содержание

Введение

1. Горно - геологическая характеристика пласта и вмещающих пород

2. Выбор и обоснование способа подготовки и системы разработки

3. Выбор технологической схемы и средств механизации

4. Параметры системы разработки

5. Подготовительные работы

6. Выбор способа управления кровлей

7. Технологические процессы и организация работ в очистном забое

8. Проветривание очистного забоя

9. Воссоздание очистного фронта

10. Мероприятия по безопасному ведению работ, пылегазовый режим, противопожарная защита

11. Охрана окружающей среда

Выводы по проекту

Список используемой литературы

Приложение: графическая часть - 1лист



Введение

Уголь основной вид энергетического топлива, а также технологическое сырье в металлургическом производстве, химической промышленности, для получения жидкого и газообразного топлива

Создание материально-технической базы народного хозяйства РФ связано с дальнейшим разбитием тяжелой индустрии, которая, как известно, направлена на использование таких минеральных ресурсов как уголь, нефть, газ, руды черных и цветных металлов. Поэтому с подъемом народного хозяйства растет их потребление, следовательно, растет и добыча полезных ископаемых. технологический механизация очисной пласт

Технический прогресс в угольной промышленности при подземном способе добычи, осуществляется с помощью внедрения новых технологий и расширения комплексной механизации очистных работ, при этом вскрытие и подготовка шахтных полей, и принимаемые системы разработки должны обеспечить благоприятные условия для своевременного воспроизводства подготовленных запасов, надежную работу подземного транспорта, эффективное проветривание, а также проведение мероприятий по борьбе с неблагоприятными производственными и природными факторами.

Задачами курсового проекта являются приобретение навыков работы с технической литературой и документацией, умений самостоятельно принимать технические решения, делать выводы.

Целью курсового проектирования является приобретение навыков проектирования очистных работ на основании современных достижений техники и технологии угледобычи.



1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАСТА БОЛДЫРЕВСКОГО И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД

Горно-геологическая характеристика пласта и вмещающих пород сводится в таблицу

Таблица 1

Горно-геологическая характеристика пласта

Наименование параметров, их размерность	Значение параметров
1	2
Ложная кровля:	Переслаивание аргиллитов и угля
мощность, м	0,3
крепость по шкале профессора М.М. Протодъяконова.	3,0
плотность, т/м3	1,3
Непосредственная кровля:	Аргиллит
мощность, м	4,5
крепость по шкале профессора М.М. Протодъяконова.	3,0
плотность, т/м3	1,3
Основная кровля:	Крепкий песчаник и аргиллит
мощность, м	5,0
крепость по шкале профессора М.М. Протодъяконова	6,0
плотность, т/м3(удельный вес,т/м3)	2,5
Ложная почва:	Агриллитами углистыми слабыми
мощность, м	0,1
крепость по шкале профессора М.М. Протодъяконова	1,0
плотность, т/м3(удельный вес,т/м3)	2,0
Непосредственная почва	Аргиллиты средней крепости
мощность, м	3,0
крепость по шкале профессора М.М. Протодъяконова	1,5
плотность, т/м3(удельный вес,т/м3)	1,5
Пласт:
Угол падения пласта, градус.	4
Мощность пласта, м	1,85
плотность, т/м	1,3
крепость по шкале профессора М.М. Протодъяконова	1,4
Ожидаемый водоприток, м3/ч	5-10
сопротивление угля резанию, кН/см	150
Длина выработки, м	2100
глубина разработки, м	250
Ожидаемое выделение метана:
в подготовительном забое, м3/ч	0,6
в выработку, м3/ч	0,8
в очистном забое, м3/ч	3,0
Ожидаемое выделение углекислого газа:
в подготовительном забое, м3/ч	0,5
в очистном забое, м3/ч	0,6
Размеры шахтного поля:
по падению, м	8000
по простиранию, м	9000

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПОДГОТОВКИ И СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

Выбор и обоснование способа подготовки.

Подготовка шахтного поля - это деление его на более мелкие части. Различают следующие способы подготовки: этажный, панельный, по горизонтный, комбинированный. Исходя из горно-геологических условий задания и, учитывая практический опыт работы шахты по пласту Болдыревскому, проектом предусматриваем разработку длинными столбами на восстание.

Выбор и обоснование системы разработки.

Под системой разработки понимается определенный порядок ведения подготовительных и очистных работ, увязанных между собой во времени и в пространстве. На выбор системы разработки влияют следующие факторы: мощность пласта, угол падения, свойства вмещающих пород, водообильность, газообильность и др. Система разработки должна обеспечить условия для комплексной механизации производственных процессов, обеспечить безопасность ведения работ, экономичность, охрану недр и окружающей среды, наличие не менее двух свободных выходов из очистного забоя, непрерывное проветривание, возможность проведения профилактических мероприятий по подавлению пыли, предупреждению внезапных выбросов угля и газа, горных ударов и др.

В соответствии с “Прогрессивными технологическими схемами” предусматривается система разработки - длинные столбы на восстание.

Способ отработки выемочного участка - обратный.

Схема проветривания - возвратноточная.

Способ управления кровлей - полное обрушение вслед за передвижкой секций крепи комплекса.

Подсчёт запасов выемочного участка и потерь угля

В соответствии с принятым порядком подготовки шахтного поля и системой разработки определяем балансовые, промышленные запасы и потери угля на проектируемом участке. Взаимное расположение очистных забоев и расстояние между подготовительными выработками принимаем на основании практики и требований техники безопасности. Размеры предохранительных целиков принимаем по нормативам и технологическим схемам и «Временной инструкции по потерям».

В проекте принимаем длину лавы 350м., размер межлавного целика по падению 52 м.

Балансовые запасы лавы считаются по формуле:

где Zб -- балансовые запасы угля, m;

S = 2100 м -- размер выемочного поля по простиранию, м;

H = 350 м -- размер выемочного поля по падению, м;

m = 1.85 м -- мощность пласта, м;

y = 1,3 м -- плотность угля, т/м³

Zб = S*H*m*y = 2100*350*1,85*1,3=1767675 т

Промышленные запасы определяем по формуле:

Z_п= Z_б - П_общ, т

где П_общ- общешахтные потери на участке, т

П_общ =П_г + П_э + П_ц, т

где П_г - геологические потери, т

П_э - эксплуатационные потери, т

П_ц - потери угля в целиках, т

П_г + П_э = Zб /100

П_г + П_э= 1767675/100=17677 т

Потери угля в целиках сводятся в таблицу 2.

Ткже Наименование целиков	кКол-во	Размеры целиков, м	Мощность пласта, м	Плотность угля, т/м3	Потери угля в целиках, т
		По простиранию	По падению
Между уклонами	1 11	640	30	1.85	1,3	46176
	11	630	30	1.85	1,3	45454
Межлавный	11	2100	20	1.85	1,3	101010
У границ выработки	1	20	300	1.85	1,3	14430
	1	20	300	1.85	1,3	14430
Итого	1					221500

П_общ =17677+221500=239177

Z_п =1767675-239177=1528498

Определяем коэффициент извлечения на выемочном участке по формуле:

С= Z_п / Zб

С=1528498/1767675=0.86



3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ

Выбор и обоснование технологической схемы и средств механизации.

Исходя из горно-геологических условий задания, В соответствии с “Методическими указаниями по выбору механизированных комплексов для отработки пластов на шахтах Кузбасса и мероприятиями по повышению эффективности их работы”, КузНИУИ, 1985г., для отработки лавы № 24-63 предусматриваем механизированный комплекс Джой 13/26 (KOMATSU).

В комплекс входят: оградительно-поддерживающая крепь Джой (KOMATSU), скребковый конвейер AFС42/1000/2130, комбайн SL-300.

Применяемое оборудование

Краткая характеристика забойного оборудования

Количество секций крепи в лаве, шт.	203 шт.
Из них: - концевые секции вентиляционной и конвейерной печей	8 шт.
- линейные секции крепи	195шт.
Шаг установки секции, мм	1756
Рабочая жидкость	водомасляная эмульсия
Лавный конвейер	AFС42/1000/2130
Перегружатель	BSL38/1350/500
Перегрузочное устройство	«Матильда»
Насосная станция	ЕНР-5К400S /57,5FL - 3шт.; BARTEC 400кВт
Очистной комбайн	SL-300
Габаритные размеры крепи в транспортном положении	7341 *1650 *1300 (линейные) 8366 *1650 *1500 (концевые)

Техническая характеристика машин комплекса

Механизированная крепьДжой (KOMATSU)

Максимальная раздвижность секции, мм	2600
Минимальная высота секции, мм	1300
Шаг установки секции, мм	1756
Сопротивление секции, kN	8766-11147

Очистной комбайнSL-300

Максимальная вынимаемая мощность пласта, мм	1,6-3,45
Угол падения пласта: - продольный - поперечный	±10° ±10°
Диаметр шнека, мм	1600
Установленная мощность, кВт	1138
Тяговое усилие, Кн	450
Ширина захвата, м	1,0
Скорость подачи, м/мин	0-29
Мощность двигателей на рабочих органах, кВт	2*480
Напряжение двигателей механизма подачи, В	460
Номинальное напряжение, В	3300
Максимальное тяговое усилие, кН	258-620
Клиренс, мм	680
Общий вес, т (без режущего шнека)	52,0

Аварийное отключение комбайна производится посредством троса находящимся на корпусе комбайна.

Лавный конвейер AFС 42/1000/2130

Длина конвейера, м	355,4
Мощность электропривода, кВт	2*710
Рабочее напряжение, В Производительность, т/час	1140 3000
Скорость движения скребковой цепи, м/сек	1,53
Длина рештака, мм	1756
Ширина рештака, мм	1000
Кол- во ветвей, калибр цепи, мм	2*(42*148)

Штрековый скребковый конвейер BSL38/1350/500

Длина конвейера, м	24
Производительность, т/час	1875
Мощность электропривода,	1*500
Рабочее напряжение, В	1140
Скорость движения скребковой цепи, м/сек	1,86
Длина рештака, мм	1750
Ширина рештака, мм	1024
Кол- во ветвей, калибр цепи, мм	2*(30*108)

Штрековый конвейер конструктивно связан с лавным конвейером крестовой рамой, располагаемой на конвейерной печи. Связь штрекового скребкового конвейера с ленточным конвейером обеспечивается перегрузочным устройством “Матильдой”.

Дробилка IТ

Производительность, т/час	до 2000
Мощность электропривода, кВт	1*235
Передаточное отношение редуктора	3,563:1
Максимально допустимые куски для погрузки, мм	150….300
Габаритные размеры, мм длина, мм ширина,мм высота, мм	3900 2560 1722

Дробилка конструктивно является узлом штрекового скребкового конвейера.

используется в комплектации со штрековым скребковым перегружателем, предназначена для дробления угля, транспортируемого по перегружателю из лавы, состоит из следующих частей: дробильный ящик, блок дробильных валов, силовая часть, дробильный желоб, система охлаждения силовой частей, система смазки, устройство для регулировки высоты, устройство распыления.



4. ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

Длина лавы -- это основной элемент системы разработки, влияющий на производительность труда не только рабочего по очистному забою, но и всех подземных рабочих.

Обоснование длины лавы

Исходя из условий полного использования имеющего в лаве оборудования и нормального проветривания забоя, а также придерживаясь тенденции Ленинского рудника на увеличение длины лавы исходя из конкретных условий, и учитывая данные горно-геологические условия принимаем длину лавы по падению -- 350 метров, по простиранию -- 2100 метров.

Расчёт нагрузки на лаву

При проектировании комплексно-механизированных лав нагрузка на очистной забой определяется по производительности очистного комбайна:

Q_k = (T*n*K_m*P_уст)/(60*H_w) = (480*3*0,55*960)/(60*0,85) = 14908 т/сут,

Где Q_k - нагрузка на очистной забой по производительности комбайна, т/сут;

T - продолжительность рабочей смены, мин;

K_m - коэф. Машинного времени, принимается по таб. 3, исходя из мощности

и сопротивления угля резанию принимаем 0,55;

P_уст -- устойчивая мощность электродвигателей, кВт;

H_w - энергоёмкость процесса разрушения угля, кВт;

Нагрузка на очистной по газовому фактору можно определить по следующей формуле:

Q_г = (864*S*V*d)/(q_л*K_n) = (864*4.2*4)/(2.4*1,2) =5040т/сут

Где Q_г - нагрузка на очистной забой по газовому фактору, т/сут;

S - мин. площадь поперечного сечения призабойного пространства, свободная для прохода воздуха, м² принимаем из характеристики мех.крепь и равна 4.2 м²;

V - макс. допустимая скорость движения воздуха в лаве;

d - допустимая концентрация газа по ПБ в исходящей струе воздуха из забоя 1,2%;

K_n -- коэф. неравномерности выделения газа (в среднем 1,1);

q_л - относительная метанообильность лавы, м³/т (рассчитываемая по ф-ле)

q_л = q_пд(1-С₂) +q_вп*K_вп(1-С₃) = 3*(1-0,3)+0.75*0,8(1-0,5) = 2.4 м³/т

q_пд - относительная метанообильность пласта м³/т, принимается из характеристики пласта;

С₂ -- коэф. учитывающий эффективность дегазации пласта (С₂ = 0,3; 0,5);

K_вп -коэф. учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное (при возвратноточном проветривании принимается 0,8-0,9, при прямоточном с подсвежением -- 0,5; 0,4);

q_вп -- относительное метановыделение из выработанного пространства, м³/т определяется по формуле:

q_вп = q_пд* K_п = 3*0.25=0.75

K_п -- коэф. учитывающий влияние способа управления кровлей (при полном обрушении -- 0,25, при полной закладке -- 0,1)

Добыча с цикла:

Дц -- L*m*r*y*c = 350*1.85*1*1,3*0.86 = 724 т,

Где L - длина лавы, м;

m - мощность пласта, м;

r - ширина захвата комбайна, м;

y - объемный вес угля, т/м³;

c - коэф. извлечения угля в лаве

Принимаем число циклов в сутки n_ц =9

Затем суточная нагрузка корректируется с учетом целого числа

Aсут = Дц*n_ц =724*9 = 6516 т/сут

Проверка длины лавы

Проверка длины лавы по фактору проветривания, определяется по следующей формуле

L_n = (864*S_л*V_b*d*K_b)/(qл*k_н*n_ц*r*m_в*y) =(864*10*4*1*1,2)/(2,4*0,7*9*1*1,85*1,3) = 1140 м

Где S_л -- площадь проходного сечения струи воздуха, при мин. Ширина призабойного пространства, м², (табл. 5)

V_b - допустимая по ПБ скорость движения воздуха, м/с; (4 м/с)

d - допустимая по ПБ конц. метана в исходящей струе лавы, (1%);

K_b - коэф. учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству за крепью выработки (при управлении кровлей полным обрушением 1,2-1,4);

q_л -- метановыделение из лавы в исходяшей струе воздуха м³/т (рассчитывается в разделе «Расчёт нагрузки на лаву»);

K_н -- коэф. характеризующий естественную дегазацию источников выделения метана в период отсутствия добычных работ (для системы разработки длинными столбами с полным обрушением пород кровли К_н = 0,7);

n_ц -- число циклов в сутки;

m_в -- вынимаемая мощность пласта, м

r - ширина захвата комбайном, м;

y - плотность угля, т/м³.

L_n>L_О.З;1140>350

Длина лавы по производительности конвейера определяется по следующей формуле:

Lk = (q_k*n_см*n1)/(r*n_ц*m*y*c) = (3000*2*3)/(1*9*1,85*1,3*0,86) = 967

Где qk - часовая производительность конвейера, т;

nсм -- кол-во добычных смен в сутки;

n1 - число часов чистой работы конвейера, ч;

r - ширина вынимаемой полосы угля (ширина захвата комбайна), м;

nц -- число циклов в сутки;

m - мощность пласта, м;

y - объемный вес угля, т/м³;

c -- коэф. извлечения угля.

L_k>L_О.З;967>350

На основании расчётов принимается окончательную длину лавы L = 350 м.



5. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Принимаем проектом проведение подготовительных выработок комбайновым способом, проходческим комбайном Джой, что обеспечивает высокую безопасность работ и высокую скорость подвигания выработки. Отбитая горная масса, одновременно с работой рабочего органа комбайна, грузится на самоходный вагон 10SC-32JOY далее на скребковые конвейеры 2СР-70/0,7, затем на ленточный конвейер 4ЛЛТ-1200 согласно прилагаемой схеме транспортировки горной массы.

подготовительных работ сводится в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Объём подготовительных работ

Наименование выработки	Длина выработки	Количество	Общая длина выработки м	Сечение выработки	Объем выемки м3
Конвейерный уклон	420	1	420	16.5	6930
Вентиляционный уклон	420	1	420	16.5	6930
Путевой уклон	420	1	420	16.5	6930
Конвейерная печь	2100	2	4200	16.1	67620
Вентиляционная печь	2100	2	4200	14.6	61320
Разрезная печь	380	2	760	16.1	12236
Монтажная камера	350	2	700	14.6	10220
Итого			11120		172186

Объем подготовительных работ на 1000 т промышленных запасов:

U₁ = (U_ОБЩ*1000)/Z_ПР

U₁ = (U_ОБЩ*1000)/Z_ПР=172186*1000/1528498=112.7 м

L₁ = (L_ОБЩ*1000)/Z_ПР=11120*1000/1528498=7,3м

Где U_ОБЩ -- общий объем подготовительных работ, м3;

L_ОБЩ -- общая длина подготовительных выработок, м.

6. ВЫБОР СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ КРОВЛЕЙ

Выбор и обоснование способа управления кровлей.

Управление кровлей в лаве - полное самообрушение пород непосредственной кровли на оградительную часть механизированной крепи вслед за ее передвижкой, что обеспечивает создание породно-угольной подушки непосредственно вблизи самой крепи.

При работе механизированной крепи кровля поддерживается в призабойном пространстве. Процесс управления кровлей подразделяется на два этапа:

1 этап - свободное и самопроизвольное обрушение пачки угля и части пород непосредственной кровли вслед за передвижкой крепи, что создает породно - угольную подушку;

2 этап - обрушение оставшейся части пород непосредственной кровли под действием собственного веса после отхода лавы на определенное (расчетное) расстояние от предыдущего обрушения непосредственной кровли.

Обрушение пород основной кровли происходит также свободно и самопроизвольно в завальной части лавы на подбученную часть выработанного пространства породами непосредственной кровли (породную подушку). Породная подушка предохраняет механизированную крепь от непосредственного воздействия обрушающихся пород непосредственной и основной кровли при их посадке.

Величина шагов обрушения пород непосредственной и основной кровли определяется расчетом и составляет соответственно:

Первичный шаг посадки основной кровли - 35-42м.

Последующий шаг обрушения основной кровли - 18м.

Проверка механизированной крепи на прочность

Проверка на один метр длины лавы от действия пород непосредственной кровли определяется по формуле:

R= m_н*у_н(3b²+8b*r+6r²)/8b =

= 4,5*1,3(3*5,4²+8*5,4*1,8+6*1,8²)/8*5,4 = 56мс/м² = 560 кН/м

m_н- мощность непосредственной кровли, м;

у_н - плотность пород непосредственной кровли, т/м³;

b- длина секции крепи по перекрытию (принимается из характеристики крепи, м;

г - шаг передвижки секции крепи, м (равен глубине захвата выемочного комбайна), м.

Крепь обеспечит безопасное состояние забоя при условии:

R_q?R2617 ? 560

Где R_q- допустимая нагрузка на один метр крепи по посадочному ряду, принимается из характеристики крепи, тс/м; (кН/м).

Нагрузка на 1 м² поддерживаемой кровли определяется по формуле;

Q_З= m_н*у_н = 4,5*1,3 = 5,85 тс/м² = 58,5 кН/м²

Надёжность работы крепи будет обеспечена при условии:

Q_q? Q₃, 700? 58,5

Q_З- допустимая нагрузка на 1м поддерживаемой кровли, принимается их характеристики крепи. Нагрузка на одну секцию крепи определяется по

Qc = b*mн*yн*ac = 5,4 *4,5*1,3*1.76= 55,6 тс= 556 кН

Где ас -- шаг установки секций крепи, принимается из характеристик крепи, м.

Должно выполнено следующие условие:

Pq? Qc, 11147 ? 556

Где Pq - допустимая нагрузка на одну секцию крепи, согласно характеристики крепи

7. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ В ОЧИСТНОМ ЗАБОЕ

Паспортом принимается трехсменный режим работы очистного забоя.

Очистные работы в лаве производятся звеном из 6 человек

	Профессия	Смены	Всего Чел.
		I	II	III
1	Машинист комбайна	2	2	2	6
2	ГРОЗ	14	8	8	30
3	Электрослесарь	7	1	1	9
4	МПУ	2	1	1	4
5	ГРП(расштыбовка перегружателя)	2	2	2	6
6	ГРП(расштыбовка вдоль перегружателя)	2	2	2	6
Всего	29	16	16	61

Весь цикл работ по выемке стружки угля комбайном разбивается на несколько периодов:

В первом периоде - комбайн находится у конвейерной печи. При выполнении подготовительных операций машинист комбайна (1) осматривает комбайн, проверяет электронную систему, смазывает узлы комбайна, прочищает форсунки орошения. Машинист комбайна (2) осматривает гидросистемы комбайна, проверяет состояние кабеля и шланг орошения, помогает машинисту комбайна (1) очищать форсунки и производить замену резцов на шнеках. Эти операции производятся при отключенном пускателе комбайна.

Горнорабочие (3-5) крепят сопряжение лавы с конвейерной печью согласно паспорту, передвигают забойный конвейер на новую дорожку, секции крепи сопряжения с конвейерной печью, передвигают скребковый перегружатель и производят работы по наряду в соответствии с организацией работ, описанной в разделе “Крепление сопряжения лавы с конвейерной печью, а также по мере необходимости убирают и складируют элементы конвейера 4ЛЛ-1200-2П.ТС, регулируют сброс скребкового перегружателя на ленточный конвейер с помощью перегрузочного устройства «Матильда».

Горнорабочий (6) крепит сопряжение вентиляционной печи с лавой согласно паспорту.

ГРОЗ (7) (звеньевой) осуществляет общее руководство звеном в смене по обеспечению выполнения наряда, производит расстановку ГРОЗ по рабочим местам и требует соблюдения паспорта крепления и технологического цикла, контролирует и, одновременно, помогает ГРОЗ в выполнении концевых операций, а также передвижке “Матильды”, осматривает гидросистему комплекса. В случае надобности, следит за оборкой отжимов угля от плоскости забоя.

Лава подготовлена к началу ведения работ по выемке угля.

Во втором периоде - производится выемка угля комбайном в направлении от конвейерной к вентиляционной печи или наоборот.

- Управление комбайном: 2 МГВМ (1,2). Один из них назначается старшим и управляет комбайном, второй МГВМ является его помощником и выполняет его распоряжения, одновременно следит за подрезкой почвы и кровли на втором отбойном органе, по необходимости отодвигает, либо пододвигает секции крепи, следит за кабелем и шлангом орошения.

Машинист механизированной крепи: 1 ГРОЗ (6) производит передвижку секций крепи с блока управления MARCO, находясь под соседними секциями между кабелеукладчиком и гидростойками секции на направляющей балке, вслед за проходом комбайна.

- 3 ГРОЗ (3-5) находятся на сопряжении конвейерной печи с лавой и производят работы по наряду в соответствии с организацией работ, описанной в разделе “Крепление сопряжения лавы с конвейерной печью”, создают свободный проход в лаву, расштыбовывают первые 2 секции крепи от конвейерной печи, а также крепь сопряжения, следят за прохождением горной массы до места погрузки на ленточный конвейер “4ЛЛ-1200-2П.ТС”, управляют лавным конвейером, дробилкой и штрековым перегружателем, производят установку опережающих демпферных шайб и являются постовыми по недопущению прохода людей на сопряжение и в лаву при выходе комбайна на конвейерную печь.

-1 ГРОЗ (6) находится на сопряжении вентиляционной печи с лавой, выполняет все операции технологического цикла, как описано в разделе “Крепление сопряжения вентиляционной печи с лавой”, является постовым по недопущению прохода людей на сопряжение и в лаву при выходе комбайна на вентиляционную печь.

Звеньевой ГРОЗ (7) осуществляет общее руководство звеном в смене по обеспечению выполнения наряда, производит расстановку ГРОЗ по рабочим местам и требует соблюдения паспорта крепления и технологического цикла, контролирует и, одновременно, помогает ГРОЗ в выполнении концевых операций, а также при передвижке “Матильды”.

В случае надобности, выделяет опытных ГРОЗ и следит сам за оборкой отжимов угля от плоскости забоя. Оборка отжимов производится при остановленном комбайне и забойном конвейере. ГРОЗ, производящий оборку отжимов, должен находиться под защитой секции крепи выше отжима. При помощи пики l= 2,0-2,5м ГРОЗ роняет отслоившийся от плоскости забоя отжим угля на забойный конвейер и при необходимости производит его дробление при помощи кувалды.

В третьем периоде - производится перегон комбайна от вентиляционной печи к конвейерной с механической зачисткой угля и передвижка конвейера на следующую дорожку.

Машинисты комбайна (1,2) управляют комбайном, два горнорабочих передвигают конвейер.

4ГРОЗ оформляют сопряжения лавы с вентиляционной и конвейерной печами.

1 ГРОЗ производит оборку отжимов и при необходимости производит расштыбовку секций.

При подходе комбайна к передвинутой части конвейера, комбайн врезается шнеками в угольный массив. В это время горнорабочий (5) стоит на посту, на конвейерной печи в 3м от сопряжения с лавой.

После окончания зачистки дорожки горнорабочий производит передвижку конвейера на остальной части лавы.

В случае остановки комбайна на срок более 20 минут обнаженная кровля за ним полностью перекрывается секциями крепи, комбайн выключается и блокируется.

На этом цикл по выемке угля заканчивается.

При проезде осевой части Ленинской синклинали предусматривается расштыбовка согласующего устройства «Матильда» и перегружателя BSL,также предусматривается расштыбовка зумпфа под насос для откачки воды на нижнем сопряжение лавы.

Разрешается совмещать с работой комбайна следующие операции:

1. Зачистку оснований секций крепи и их выдвижку вслед за комбайном;

2. Передвижку лавного конвейера к плоскости забоя, не ближе 10 секций крепи от комбайна при перегоне комбайна вниз;

3. Передвижку приводных блоков забойного конвейера и штрекового скребкового конвейера.

4. Крепление сопряжений конвейерной и вентиляционной печей согласно паспорту.

5. Ведение работ по доставке (уборке) материалов и оборудования на конвейерной и вентиляционной печах.

Запрещается совмещать с работой комбайна и работой лавного конвейера следующие операции:

1. Нахождение людей вблизи комбайна во время его работы.

2. Доставка лесных материалов, оборудования по лаве во время работы конвейера;

3. Производить ремонт комбайна и конвейера на ходу во время их работы;

4. Ведение взрывных работ.

5. Дробление негабаритов и отжимов угля при работающем лавном конвейере и перегружателе.

6. Заделка куполов.

Все работы по ремонту комплекса и конвейера должны производиться с соблюдением ПБ, при обесточенном оборудовании в присутствии лица технического надзора.

Ремонтная смена:

Машинисты комбайна (2 МГВМ) - профилактический осмотр и ремонт комбайна;

3 ГРОЗ - осмотр и ремонт гидравлической системы;

11 ГРОЗ выполняют следующие виды работ:

1. Передвижка энергопоезда;

2. Сокращение и выдача труб пожарно - оросительного трубопровода, эмульсионного и дегазационного трубопроводов на конвейерной и вентиляционной печах;

3. Сокращение става и ленточного полотна конвейера 4ЛЛ-1200-2П.ТС;

4. Погрузка и выдача ленточного полотна конвейера 4ЛЛ-1200-2П.ТС;

5. Доставка материалов вдоль энергопоезда;

6. Установка опережающего крепления на вентиляционной, конвейерной печах согласно паспорту; для усиления сопряжения конвейерной печи с люковыми печами на расстоянии двух метров от перемычки в люковых печах производят выкладку деревянных клеток из круглого леса Ш200мм l=3,0*3,0м;

7. Проверка состояния цепи лавного конвейера, перегружателя, замена скребков, соединение звеньев цепи.

8. ПРОВЕТРИВАНИЕ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ

Расчёт кол-во воздуха для очистного забоя:

Рассчитывается кол-во воздуха по выделению метана:

Q_CH4 = 100*I_CH4 * K_H/(C-Co) K_ОЗ = 100*3*1,1/(1-0,5)*1,3 = 858м³/мин

Где I_CH4 - ожидаемое метановыделение в очистном забое, м³/мин;

K_н -- коэф. неравномерности метановыделения;

C - ПДК газа метана в исходящей из забоя струе воздуха, %;

Co - кол-во метана в свежей струе поступающего в забой, %, (берётся по факту на участке);

K_ОЗ -- коэф. учитывающий движение воздуха за крепью.

Расчёт по выделению углекислого газа:

Q_CH4 = 100*I_CO2 * K_H/(C-Co) K_ОЗ = 100*0,6*1,1/(1-0,5)*1,3 = 171.6м³/мин

Где K_н -- коэф. неравномерности

I_CO2 - ожидаемое выделение углекислого газа на участке, м³/мин

C - ПДК углекислого газа в исходящей из забоя струе воздуха, %;

Co - содержание углекислого газа фактически в забой, %

Расчёт по числу людей:

Q_п = 6*п_л = 6*29 = 174 м³/мин

Где 6 м³/мин -- норма расхода воздуха человека;

п_л -- макс. кол-во людей одновременно работающих в забое (в смену);

Расчёт по оптимальной скорости движения воздуха:

Q_ОЧ = 60*S*U_ОПТ = 60*3.9 *2 = 468 м³/мин;

Где S - сечение призабойного пространства для струи воздуха м²;

U_ОПТ -- оптимально допустимое ПБ скорость движения воздуха по пылевому фактору, м³/мин;

Q_min? Q_ОЧ ? Q_max

58,5<468<936

Q_min = 60*S*U_min = 60*3.9*0,25 = 58.5м³/мин;

Q_max = 60*S*U_max = 60*3.9*4 = 936м³/мин.

U_min - минимально допустимая скорость движения воздуха по забою согласно ПБ, м/с

U_max - максимально допустимая скорость движения воздуха по забою согласно ПБ, м/с

Принимаем количество воздуха необходимое для проветривания очистного забоя Q_ОЧ = 468 м³/мин



9. ВОССОЗДАНИЕ ОЧИСТНОГО ФРОНТА

Определяем время, необходимое для отработки проектируемой лавы:

T₁ = L_ВСТ/ U_ОЧ = 2100/270 =7.8 мес.

Где L_ВСТ -- длина выемочного столба, м;

U_ОЧ -- скорость подвигания очистного забоя за месяц, м/мес.

N - число рабочих дней в месяц;

n_ц -- число циклов в сутки;

r - ширина захвата комбайна, м.

U_ОЧ = r*n_ц*N = 1*9*30 =270 м/мес.

Определяем время, необходимое для подготовки смежного столба лавы (яруса, подэтажа)

T₂ = t₁+t₂+t₃+t_РЕЗ = 3,9+0,6+0,7+2 = 7,2 мес.

Где t₁ - время, необходимое для проведения штреков, мес (одновременно двумя бригадами);

t₂ - время, необходимое для проведения монтажной камеры, мес;

t₃ - время, необходимое для проведения разрезной печи, мес;

t_РЕЗ - резервное время на монтаж -- демонтаж комплекса, непредвиденный простой, мес

t₁ = L_штр/U_штр = 2100/530 = 3,9мес

L_штр -- Длина печи, м;



t₂ = L_мк/U_мк = 350/530= 0,6 мес

L_мк -- Длина камеры, м;

t₃ = L_рп/ U_рп = 380/530 = 0,7 мес

L_рп -- Длина разрезной печи, м;

U_штр - скорость проведения печи (конвейерной, вентиляционной) (камеры, разрезной печи)

U_штр= U_рп= U_мк

T₁? T₂; 7,8 ? 7,2

t = Т₁-Т₂,=7,8 - 7,2=0,6 мес

U_штр*t = 530* 0,6 = 318 м

Где U_штр -- скорость проходки штреков в смежной лаве

Следовательно, на 0,6мес для своевременного воссоздания очистного фронта подготовительные работы в смежной лаве достаточно начать после того, как очистные работы в проектируемой лаве продвинутся на 162 м, до своевременного начала очистных работ в смежной лаве.

10. МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОМУ ВЕДЕНИЮ РАБОТ, ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА, ПЫЛЕГАЗОВЫЙ РЕЖИМ

Пласт Болдыревский относится к опасным по взрывчатости угольной пыли.

Пылевзрывозащита выемочного участка №24-63 представляет комплекс мероприятий по предупреждению и локализации взрывов пыли, включающий:

- определение взрывчатых свойств угольной и сланцевой пыли;

- определение интенсивности пылеотложения в горных выработках;

- выполнение взрывозащитных мероприятий по снижению интенсивности пылеотложения, предупреждению и локализации взрывов пыли;

- контроль пылевзрывобезопасности;

Предупреждению и локализации взрывов угольной пыли, основанные на применении инертной пыли и воды.

На очистном участке применяется комбинированная пылевзрывозащита: осланцевание и обмывка выработок, установка водяных заслонов.

Ежесуточно в ремонтную смену производить обмывку секций крепи в лаве, не допускать отложений угольной пыли на механизированном комплексе в течении суток

Определенная институтом по безопасности добавка инертной пыли 88% и норма осланцевания 89%.

Средний расход инертной пыли на осланцевание одного погонного метра выработки составляет - 3,96кг.

Периодичность осланцевания:

Конвейерная печь №24-63:

- на расстоянии 50м от лавы 1 раз в сутки;

- на расстоянии 50-200м от лавы 1 раз в 7 суток;

- конвейерная печь - 2 раза в месяц.

Вентиляционная печь №24-63:

- вентиляционная печь №24-63 - 1 раз в 4 месяца.

Мероприятия по безопасному ведению горных работ по пласту, угрожаемому по горным ударам.

С глубины 150 м пласт отнесен к угрожаемым по горным ударам.

Глубина залегания лавы №24-63 от поверхности 480-590м.

При ведении работ на такой глубине необходимо производить прогноз степени удароопасности пласта. Степень удароопасности пласта определяется инструментальным способом в соответствии со «Сборником документов «Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах», выпуск 2, 2000г.

При проявлении признаков, предшествующих горному удару, таких как выброс или осыпание угля (породы) в горные выработки, сотрясание горного массива и образование пыли, появление резкого звука, все рабочие и ИТР должны быть выведены из выработки, а электроэнергия должна быть отключена.

Дальнейшее ведение работ может быть возобновлено только по письменному разрешению технического руководителя шахты после проверки выполнения способов предупреждения внезапных выбросов и горных ударов, а в необходимых случаях после их пересмотра и осуществления. При ведении работ следует руководствоваться ПБ, а также РД-05-328-99.

Противопожарные мероприятия.

Выработки оснащаются противопожарным оборудованием и средствами в соответствии с «Инструкцией по противопожарной защите угольных шахт» и Положением «О дополнительных мерах по улучшению противопожарной защиты» № ОТ-Р-257-1-ЛНК.

Размещение оборудования, средств и пожарно-оросительной сети, расход воды для пылеподавления см. графическую часть данного паспорта.

Ленточные конвейеры оснащаются автоматической системой пожаротушения УАП и УПТЛК. Приемка в работу, эксплуатация должна производиться в соответствии с «Руководством по эксплуатации УАП, УПТЛК». Ответственность за работоспособность УАП и УПТЛК несет механик участка.

Все рабочие, занятые обслуживанием ленточных конвейеров, должны быть ознакомлены с устройством и правилом проверки УАП, УПТЛК под роспись.

Для снижения пожароопасности выемочного участка при ведении очистных работ предусматривается:

- прокладка пожарно-оросительного трубопровода d=100мм с установкой противопожарных кранов:

а) по конвейерной печи 24-63 через 50м;

б) по вентиляционной печи 24-63 через 50м;

в) по обе стороны камер приводных головок конвейера;

г) у перегрузочных пунктов лав со стороны свежей струи;

- установка задвижек на сопряжении штреков с печами и через каждые 400м по печам;

- установка первичных средств пожаротушения:

а) не менее двух огнетушителей у приводных и натяжных станций ленточного конвейера, по длине конвейера через каждые 50м, у электромеханизмов.

б) в конвейерной и вентиляционной печи 24-63 каждый кран должен быть укомплектован одним противопожарным рукавом, одним стволом и двумя огнетушителями;

в) в лаве через 20 секций устанавливается кран шаровый DN12, контейнер с рукавом DN12SN1 с заделкой БРС, длиной рукава 20 метров;

г) в лаве через 10 секций устанавливается контейнер с одним огнетушителем;

д) противопожарные рукава вместе со стволами должны быть укомплектованы в полиэтиленовый пакет, и храниться в специальных контейнерах.

- установка УАП-ПР, УАП-П у приводных головок и на разгрузочных барабанах ленточных конвейеров, УАП-Л по длине конвейера через 350м, УПТЛК-Л по длине конвейера через 250м, УАП-Н на концевом барабане.

- на расстоянии 50-100м от лавы в конвейерной печи устанавливается переносная установка для локализации пожара водяной завесой, приводимая в действие автоматически;

- ящики с инертной пылью (песком) емкостью 0,2м³ устанавливаются в распределительных пунктах и участковых трансформаторных камерах.

Для контроля давления воды в пожарно-оросительном трубопроводе предусматриваются манометры ТХ6141 (ДМ8017СгУ2), которые устанавливаются:

- на конвейерной печи на конце ПОТ не далее 50м от забоя лавы;

- на вентиляционной печи на конце ПОТ не далее 100м от забоя лавы.

При падении давления или отсутствия воды в ПОТ контакты сигнализирующего устройства манометра должны воздействовать на электрические цепи: экстренной остановки в блоке управления ленточным конвейером 4ЛЛ-1200-2П.ТС, а контакты сигнализирующего устройства манометра должны воздействовать на станцию управления выемочного оборудования.

Информация о контроле давления воды в ПОТ от манометров ЦКВ выводится на пульт дежурного по шахте.

Камеры приводных головок ленточных конвейеров и по 5 м выработки в обе стороны от места установки приводных барабанов должны крепиться несгораемой крепью.

В устьях конвейерной и вентиляционной печей №24-63 возводятся пожарные арки и укомплектовываются закладочным материалом.

В течение всего срока отработки лавы арки должны поддерживаться в исправном состоянии.

Угольная пыль пл. Болдыревский является опасной по взрывчатости, поэтому при ведении очистных работ предусматривается комплекс обеспыливающих мероприятий, составленных согласно «Инструкциям по локализации и предупреждению взрывов пылегазововоздушных смесей в угольных шахтах», Москва, 2012 г, «Инструкции по борьбе с пылью в угольных шахтах»,2014г.

Для предотвращения выделения и распространения пыли, в очистной выработке необходимы следующие мероприятия:

* Предварительное увлажнение угольного массива;

* Орошение при выемке и погрузке с давлением не менее 2,0 МПа с применением смачивателя;

* Обеспыливание исходящей вентиляционной струи;

* Обеспыливание при транспортировке угля.

11. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При проведение горных работ происходит нарушение равновесного состояния горных пород которая проявляется образованием трещин, провалов на поверхности, мульды оседаний, а следовательно заболачиванием. Для предотвращения ликвидации этих явлений должны выполняться мероприятия по рекультивации земель: заделка трещин, забутовка выработок и скважин, выходящих на поверхность.

Основными источниками загрязнения атмосферы является выделение метана и выбросы котельных. Для сокращения вредных выбросов, котельные должны быть оборудованы пылеулавливающими установками. Газ метан необходимо улавливать и использовать как энергетическое и химическое сырьё.

Охрана водных ресурсов включает в себя очистку хозяйственно-бытовых и производственных стоков, а также рациональное использование воды и уменьшение водопритоков в месте ведения горных работ.



ВЫВОДЫ ПО ПРОЕКТУ

В проекте рассмотрены все разделы, указанные в задании, приведены необходимые обоснования и расчеты, предусмотрено применение высокомеханизированного горного оборудования, которое позволило обеспечить эффективную организацию работ и достичь высоких показателей.

Поставленные проектом задачи выполнены, обеспечены следующие показатели:

Добыча с цикла, т - 724т

Добыча за сутки, т - 6516т

Добыча за месяц, т - 195480т



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Учебное издание «Основы горного дела» Боровков Ю.А, Драбгенко В.П, Ребриков Д.Н: издательство Лань 2019. 468 с.

2. Правила безопасности при строительстве подземных сооружений (ПБ 03-428-02). Серия 03. Выпуск 12.

3. Единые правила безопасности при дроблении, сортировании, обогащении полезных ископаемых и окускования руд и концентратов. Выпуск 26. Серия 03.

4. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам (РД 06-329-99. Серия 06. Выпуск 1).

5.Тысячная С.П. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 21.02.17. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых, дневной и заочной формы обучения. 2015. 38 с.

6. Паспорт выемочного участка пласта Толмачёвский АО «СУЭК-Кузбасс» шахтоуправления «Комсомолец» 2019.

7. Постановление Правительства РФ от 10.01. 1999 №263 «Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах».

8. Интернет - ресурсы 1. www./GIAB-online.ru - информационный портал Российского научно-технического журнала по горному делу.

2. boor.invlat.ru. Егоров П.В. Основы горного дела.

3. storedbook.ru. Щекурдин В.К. Горное дело.

Размещено на Allbest.ru