Вскрытие, подготовка и отработка с производительностью 3 млн. т в год четвертого калийного горизонта 3-го РУ

3. Объем галита, складируемый одним метателем производства Германии на 1 стружку составит:

V_М = т т_к L_М К_Н, м³

где L_М - зона складирования метателя, L_М = 30м;

К_Н - коэффициент неравномерности заполнения объема выработанного пространства метателем, К_Н = 0,75;

V_М = 2,57 0,8 30 0,75 = 46,26м³.

4. Необходимое количество метателей составит:

5. С учетом возможности установки метателей на бортовых штреках лавы принимаем количество выработок в поле лавы для установки метателей равным 2.

6. Уточняем объем соли, подлежащий складированию с 1 стружки:

V^* = m_k L₃ m_c K_p, м³

где L₃ = L - L_штр - L_в -- общая длина линии очистного забоя лавы, с которой необходимо производить складирование соли, L_штр = 2 3 = 6м;

L_в - участок лавы, на котором производится валовая выемка руды при зарубке комбайна, L_в = 12м.

L₃ = 200 - 2 3 - 12 = 182м.

V^* = 0,8 182 0,96 1,37 = 191,5м³.

7. Уточняем количество метателей:

8. Согласно расчету и с учетом неполного подбора соли с почвы лавы необходимо иметь не менее четырех метателей.

2.3.4 Выбор ВМП

1. Аэродинамическое сопротивление трубопровода, на котором работает ВМП

киломюрг

где R_E - линейное аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода, R_E = 22киломюрг при L = 250м и диаметре 500мм /1, приложение 15, таблица 1/.

К_НТ - коэффициент натяжения гибкого трубопровода, К_НТ = 0,6 /1, стр 206/.

R_m - место аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода,

R_m = 5киломюрг /1, прил. 15 табл. 2/.

h = 0,6 22 + 5 = 18,2киломюрг.

2. Требуемая производительность ВМП

м³/мин

где К=0,7 /1, стр.206/

Q_K - количество воздуха, необходимое для проветривания выработки.

По фактору «взрывоопасные газы»:

м³/мин

где К_П - коэффициент, учитывающий способ подачи воздуха в выработку, К_П = 1,43 /1, прил.13, стр. 192/

К_у - коэффициент, учитывающий утечки воздуха в трубопроводе,

К_у = 1,16 /1, прил.13, стр. 192/,

g - газоносность пласта по метану, g = 0,2м³/м³ /1,прил 13, стр.194/;

К_Н - коэффициент неравномерности газоносности, К_Н = 1,72 /1, прил.13, стр. 194/;

К_Д - коэффициент дегазации отбитой горной массы, К_Д = 0,9 /1, прил.13, стр. 194/;

J - производительность комбайна, J = 2,7т/мин;

j - объемный вес руды, j = 2,07т/мин;

C - требуемая расчетная концентрация метана, С = 0,5%

По фактору «температура воздуха»:

м³/мин

где К_П = 1,43;

К₃ - коэффициент, учитывающий тип забоя, К₃ = 50 /1, прил.13, стр. 195/; К_у = 1,16;

К_К - коэффициент, учитывающих условия работы комплекса,

К_К = 0,5 /1, прил. 13, стр. 195/;

N - суммарная мощность электродвигателей оборудования, N = 336кВт;

n - средневзвешенный КПД оборудования, n = 0,92 /1, прил. 13, стр. 196/;

К_Т - коэффициент, учитывающий вынос тепла, К_Т = 1,0 /1, прил. 13, стр. 197/;

Т - температура поступающего в выработку воздуха, Т = 20 град.

По фактору «минимально допустимая скорость»

где К_П = 1,43;

S_K - площадь сечения одного комбайнового хода, S_K = 8,03м²,

;

Принимаем Q_K = 185,8м³/мин;

.

3. Требуемая депрессия ВМП

где R = 18,2киломюрг

Q_BT = 130,06м³/мин

h = 0,0002818,2130,06²=86,2кгс/м².

В соответствии с Q_BT и h по таблице на стр. 213 выбираем вентилятор ВМ-4М

Техническая характеристика.

Частота вращения, мин^-1 2900

диапазон в зоне пром. использования, м³/с 0,8-2,5

давление, Па 690-1420

максимальный КПД 0,61

мощность электродвигателя, кВт 3,8

масса, кг 140

2.3.5 Расчет устойчивости и крепи капитальных и подготовительных выработок. Способы охраны

1. Расчет крепи выработок главного направления

Исходные данные: Выработки проводятся комбайном ПК-8 в пласте. Для обеспечения устойчивости в кровле штреков оставляется 25см восьмого сильвинитового слоя. мощность первого слоя кровли т₁ = 0,25м, породы кровли относятся к II типу.

Расчет.

Нагрузка от сил бокового распора пород на скрепленную анкерами кровлю

где - коэффициенты, учитывающие соответственно влияние очистных работ, способ охраны и взаимное влияние выработок, К₁=1,0; К₂=1,0; К₃=1,7 /1, прил.7, табл. 1, 2, 3/;

V - коэффициент Пуассона, V=0,3 /1, прил.5, табл. 1/;

Размерный параметр т_п

где _уср - усредненная прочность слоистых пород на сжатие,

_уср = 2400тс/м² /1, прил.5, табл. 1/;

Минимальная мощность скрепляемых анкерами пород в кровле.

где - предел прочности на сжатие породы первого слоя, для сильвинита = 3800тс/м²,

Принимаем винтовой анкер длиной 900мм.

Расстояние между анкерами по длине выработки

где для капитальных выработок,

Количество рядов анкеров по ширине выработки

где в - ширина выработки, в = 3м,

Принимаем следующую схему установки: по одному анкеру через 2,8м.

На участках капитальных выработок с большим сроком службы (ближе к центру шахтного поля) принимаем металлическую арочную крепь.

2. Расчет устойчивости и выбор мер охраны панельных выработок.

Исходные данные: панельные конвейерный, транспортный и вентиляционный штреки поддерживаются в следующих горнотехнических условиях. Н=1000м, длина столба 2500м, выемка слоевая, столб отрабатывается в обратном порядке, скорость подвигания лавы W=3,2314=1004,8м/год, целик между штреками равен 5,0м; ширина охранного целика - 60м.

Исходя из условий для расчета конвергенции кровля-почва принимаем формулу 4.15 /1, стр. 41/,

где V₀ - скорость конвергенции кровля-почва за пределами зоны влияния очистных работ, при сроке службы

V₀ = 8,0мм/год /1, табл. 4.9/;

- относительное смещение почвы и кровли выработки в зоне временного опорного давления лавы верхнего слоя, = 15мм /1, рис. 4.5/,

- тоже в зоне остаточного опорного давления лавы верхнего слоя, =50мм /1, рис. 4.6/.

К₁ - коэффициент, учитывающий влияние соседних выработок, К₁=1,46 /1, табл. 4.10/,

К₂ - коэффициент, учитывающий пролет выработки, К₂ = 1,0.

Так как U_кр=0,03в=0,034=0,12м и

2U_кр<U<3U_кр, т.е. 0,24<0,33<0,36,

то принимаем для охраны панельных выработок компенсационные щели в кровле и при необходимости две в боках, с целиком между выработками 5,0м /1, табл. 4.11/.

3. Расчет устойчивости и выбор мер охраны панельных выработок верхней лавы.

Исходные данные: конвейерный вентиляционный и транспортный штреки верхней лавы поддерживаются в следующих горнотехнических условиях: Н=1000м, длина столба 2500м, скорость подвигания лавы W=1004,8м/год, опережение в смежных столбах менее 500м, ширина транспортного и вентиляционного штреков 3,0м, конвейерного - 4,5м.

Конвергенция кровля-почва транспортного штрека рассчитывается по формуле 4.11 /1, стр. 40/.

где V₀=8мм/год /1, табл. 4.9/;

- относительная конвергенция кровля-почва выработки в зоне временного опорного давления смежной лавы, =5мм/м /1, рис. 4.4/;

- тоже со стороны отработанного участка смежного столба,

=60мм/м /1, рис. 4.6/;

К₁=1,25 /1, табл. 4.10/;

К₂=1,0

.

Так как , т.е. 0,24<0,32<0,36, то принимаем для охраны транспортного и конвейерного штреков разгружающие выработки с компенсационными щелями, проводимые ан расстоянии 3 и 2,5м соответственно /1, табл. 4.11/.

Конвергенция кровля-почва вентиляционного штрека рассчитывается по формуле 4.10 /1, стр. 40/

где - относительная конвергенция кровля-почва выработки со стороны массива в зоне временного опорного давления собственной лавы,

=25мм/м /1, рис. 4.4/,

К₁=К₂=1,0

Так как , т.е. 0,12<0,14<0,24, то принимаем для охраны вентиляционного штрека компенсационную щель, высотой /1, табл. 4.11/.

3. Электроснабжение

3.1 Электроснабжение IV горизонта ЗРУ

В настоящее время электроснабжение Третьего рудоуправления ПО «Беларуськалий» осуществляется на напряжении 110кВ по воздушным линиям от опорной подстанции ПС-330кВ «Слуцк» и от главной понизительной подстанции ГПП-110/6кВ через РП-15, расположенных на промплощадке. С РП-15 электроэнергия напряжением 6кВ подается на центральные подземные подстанции ЦПП, расположенные в руддворах стволов №1, 2 и 4 на горизонтах. Предусматривается новая ГПП 110/6кВ с двумя трансформаторами 225МВА.

Схема электроснабжения IV горизонта планируется следующая. На горизонте - 800м смонтированы ЦПП №5, 6. кабели для ЦПП №5 и №6 проложены по стволу №2 и №4 соответственно. Подача электроэнергии на ЦПП-5 осуществляется по двум кабельным вводам, каждый из которых имеет пять кабелей марки ЦСКН-6-3120, на ЦПП-6 - по трем кабельным вводам - по три кабеля марки ЦСКЛ-6-3120. на флангах шахтного поля смонтированы центральные распределительные пункты ЦРП-3 на юге и ЦРП-4 на севере.

От ЦПП №№5, 6 и ЦРП-3, 4 кабелями марки СБН-6-395 запитаны участковые распределительные пункты УРП и трансформаторные пункты ТП. От ТП, расположенных через каждые 1000м на главных направлениях, питается электроэнергией конвейерный транспорт главных направлений. Конвейерный транспорт на панелях питается от ближайших УРП. Все ТП и УРП укомплектованы ячейками типа РВД-6.

Для питания конвейерного транспорта используются трансформаторные подстанции типа ТСВП со вторичным напряжением 660В. Основное и вспомогательное оборудование горных участков питается рабочим напряжением 660, 1140В гибкими кабелями марок ЭВТ, ГРШЭ от подстанций типа ТСШВП 1000/6, ТСВП630/6. подключение подстанций к сети 6кВ осуществляется кабелями марки ЭВТ. Электроснабжение дозаторов, механических мастерских, гаражей, осуществляется напряжением 0,4кВ. Сети освещения подземных выработок и бурильный инструмент питаются от пусковых агрегатов напряжением 127В кабелями марки ВВГ, ВРГ. Для защиты сети 6кВ от однофазных коротких замыканий на землю используется общесекционная селективная защита (ОСЗ). Защита от поражения людей электрически током в низковольтных сетях осуществляется с помощью реле утечки типа АЗШ, РУ-127/220.

Главная вентиляторная установка у ствола №4 питается напряжением 6кВ кабелями АСБ-6-3240 и АСБ-6-3150.

Схема электроснабжения лавы показана на рис. 3.1.

3.2 Расчет передвижных трансформаторных подстанций

3.2.1 Расчет ТП для комплекса ПК-8 МА.

Таблица 3.1

Установочная мощность комплекса

Наименование	Мощность, кВт	Количество
Привод исполнительного органа	110	2	220
Привод маслостанции	110	1	110
Привод пылеотсоса	15	2	30
Привод конвейера	15	1	15
БП-14	30	1	30
5-ВС-15М	127	1	127
ВМ-4М	3,8	1	3,8
СП-202	55	2	110
Итого:			645,8

Расчетная мощность трансформаторной подстанции

, кВА

где - суммарная мощность токоприемников,

- коэффициент спроса,

,

где - максимальная мощность двигателя,

- средневзвешенный коэффициент мощности,

= 0,75

Принимаем для питания комплексов в подготовительных забоях передвижную трансформаторную подстанцию ТСВП-630/6 мощностью 630кВА.

3.2.2 Расчет ТП для комплекса очистного

Таблица 3.1

Установочная мощность очистного комплекса

Наименование	Мощность, кВт	Количество
1	2	3	4
Привод исполнительного органа	330	2	660
Насос	54	1	54
Вентилятор	45	1	45
Забойный конвейер	132	3	396
Насос	55	2	110
Дробилка	55	1	55
Загрузочный конвейер ЕКФ-3	30	4	120
Установка УМЗ	55	4	220
ГРОТ 225-750	132	4	528
СП-301	110	1	110
Итого:			2298

Коэффициент спроса

Расчетная мощность трансформаторной подстанции

Принимаем для питания очистного комплекса три передвижные подстанции мощностью 1000кВА.

3.3 Расчет кабельной сети подготовительного участка

3.3.1 Расчет сечения высоковольтного кабеля

Для питания ТСВП-630/6-0,69

Ток высоковольтного фидерного кабеля

где - коэффициент резерва, =1,1;

- коэффициент отпаек трансформатора, =1,05;

- коэффициент трансформатора,

- расчетный ток нагрузки ТСВП на стороне высшего напряжения

По допустимому току принимаем полугибкий кабель ЭВТ сечением S=16мм², допустимый ток I_доп=85А, допустимая температура нагрева, t_доп=65град. При температуре наружного воздуха t_в=25град.

Для рудника температура окружающего воздуха равна t_в=20град

Так как температура воздуха шахты отличается от испытательной, то необходимо допустимый ток I_доп определить с учетом температурного коэффициента

Коэффициент загрузки кабеля по току

По величине коэффициента загрузки кабеля определяется поправочный коэффициент короткого замыкания К_КЗ, который характеризует влияние загрузки кабеля на величину предельно допустимого тока короткого замыкания. Значение К_КЗ рассчитывается по формуле

Предельно допустимый ток короткого замыкания

где С - коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева кабеля, С=105

t_ф - фиктивное время действия тока короткого замыкания, принимаемое равным времени срабатывания защиты от короткого замыкания, t_ф=0,2с.

.

Сечение кабеля, удовлетворяющее термической устойчивости

где - установившийся ток короткого замыкания на шинах ЦПП,

где S_КЗ - мощность короткого замыкания на шинах ЦПП, S_КЗ

Z_K - полное сопротивление кабеля от ГПП до ТСВП.

От ГПП до ЦПП проложен бронированный кабель ЦСКН-6-3120 длиной 1000м, R_уд=0,194Ом/км, Х_уд=0,076Ом/км.

Активное и реактивное сопротивления кабеля ЭВТ

где , - удельное сопротивление кабеля ЭВТ сечением 16мм², Ом/км

L - длина полугибкого кабеля, км.

.

Выбранное сечение S=16мм² удовлетворяет по термической стойкости.

Проверка по экономической плотности тока

где I_ЭК - экономическая плотность тока, I_ЭК=3,1

Выбранное сечение S=16мм²S_Э=14,4мм², т.е. кабель удовлетворяет условию экономичности.

3.3.2 Расчет кабелей сети низшего напряжения

Сечение магистральной линии от ТСВП-630/6 до магнитной станции управления СУВ-600 определяется по расчетному току нагрузки низшего напряжения, т.е. U_H=0,660кВ.

где - расчетная нагрузка фидерного кабеля от ТСВП до СУВ-600.

Сечение кабеля выбирается по условию

Выбираем полугибкий кабель ГРШЭ, сечением S=120мм², допустимый ток которого составляет I_доп=388А.

372,6А<388А. Условие соблюдается.

Для проверки фидерного кабеля на термическую стойкость определяется ток короткого замыкания в начале кабеля, т.е. на участке близком к зажимам вторичной обмотки трансформатора

где Z - результирующее сопротивление сети до точки короткого замыкания, Ом.

Длина кабеля от ТСВП до СУВ равна 100м.

Предельно допустимый ток короткого замыкания для кабельной линии S=120мм² составит

где К_КЗ - коэффициент поправочный, учитывающий предварительную загрузку кабеля до режима короткого замыкания

где - величина, характеризующая загрузку линии до режима короткого замыкания

Термически стойкое сечение кабеля составит

.

Так как I_ПР>I_КЗ (29019,7>25006), а S_ТРМ>S_К (106,5<120), то термическая стойкость выбранного кабеля является достаточной.

Сечения гибких кабелей для присоединения электродвигателей комбайна, маслостанции, БП-14, 5-ВС-15М, ВМ4-М, СП-202 и других потребителей участка выбираются исходя из длительно допустимой нагрузки по нагреву согласно условию

,

где -- номинальный ток единичного электродвигателя, А,

-- допустимый ток нагрузки кабеля, А.

Расчеты номинальных токовых нагрузок для отдельных потребителей производятся по формуле

где К_с - коэффициент спроса для отдельной машины, в расчете принимаем К_с=1;

Р_Н - номинальная мощность единичного электродвигателя, кВт,

U_Н - номинальное напряжение, U_Н=660В для главных двигателей, U_Н=127В для вспомогательных инструментов.

cos - коэффициент мощности, cos=0,75.

Ток нагрузки равен:

для комбайна ПК-8М

для маслостанции

для БП-14

для 5-ВС15М

для ВМ4-М

для СП-202

Выбираем кабели марки ГРШЭ сечением:

для комбайна ПК-8М 370мм²;

для маслостанции 325мм²;

для БП-14 310мм²;

для 5-ВС15М 335мм²;

для ВМ4-М 310мм²;

для СП-202 310мм².

Несмотря на то, что для питания отдельных потребителей (БП-14, ВМЭ-5) по длительно допустимой нагрузке следовало принять сечение кабеля 36мм² согласно нормативам безопасности по механической прочности минимальное сечение должно быть не менее 310мм².

Произведем расчет выбранного гибкого кабеля для ПК-8М на термическую стойкость при коротком замыкании.

Сечение жилы кабеля по термической стойкости

где - установившийся ток короткого замыкания на зажимах автоматического выключателя станции управления СУВ-600, А.

где

Аналогично произведем расчет выбранных кабелей на термическую стойкость для остального оборудования и результаты сведем в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Потребители электроэнергии	Полное сопротивление Z, Ом	, А	Сечение кабеля, мм2
ПК-8М	0,054	7438,5	70	31,7
АЗ-2СМ	0,149	2688,4	25	11,4
БП-14	0,231	1734,1	10	7,3
5ВС-15М	0,105	3815,0	35	16,2
ВМ4-М	0,231	1734,1	10	7,3
СП-202	0,115	3483,3	10	14,8

Так как сечение кабеля для СП-202 не удовлетворяет требованию термической стойкости при коротком замыкании, то выбираем кабель с сечением 325мм² (длиной L=100м).

3.3.3 Расчет электрической сети по потере напряжения

Расчет потери напряжения в кабельной сети участка сводится к определению потерь в следующих элементах:

трансформатора ТСВП630/6;

фидерном кабеле от ТСВП630/6 до СУВ-600;

гибком кабеле от СУВ-600 до самого удаленного и наиболее мощного потребителя (комбайна ПК-8МА).

Суммарная потеря напряжения в элементах сети определяется по выражению

где , - потери напряжения соответственно общая в сети, в трансформаторе, фидерном кабеле и гибком кабеле, В.

Величина суммарных потерь не должна превышать 5% от , т.е. 33В.

Потеря напряжения в трансформаторе ТСВП-630/6.

где .

- относительная величина соответственно активной и реактивной составляющих напряжения при К.З. трансформатора, %

,

где - напряжение К.З. трансформатора, для TlBП-630/6

.

Средневзвешенный коэффициент мощности составляет

От ТСВП630/6 до СУВ-600 принят кабель ГРШЭ сечением S=120мм². При длине фидерной линии L_ф=100м ее сопротивление составит

Потеря напряжения в гибком кабеле, питающем комбайн ПК-8М при сечении жил 370мм² и длине 200м составит

Суммарная потеря напряжения составит

что больше, чем допустимо для асинхронных электродвигателей.

Кабель, питающий комбайн не удовлетворяет требованиям по потере напряжения при номинальной нагрузке.

Сечение гибкого кабеля по допустимой потере напряжения должно быть

,

где Р_К - мощность электродвигателей комбайна,

Р_К=2110=220кВт.

L - длина гибкого кабеля, L=200м.

- проводимость, = 50м/Оммм².

-- допустимая величина потери напряжения в гибком кабеле,

.

По потере напряжения для присоединения ПК-8М необходимо применить кабель с сечением рабочих жил S>96,2мм². Принимаем кабель марки ЭВТ 3120, имеющий следующие характеристики S=120мм², R₀=0,153Ом/км, Х₀=0,076Ом/км. Определяем сопротивление гибкого кабеля

Потеря напряжения в гибком кабеле составит

Суммарная потеря напряжения в сети будет равна

,

т.е. сеть удовлетворяет требованиям по потере напряжения при номинальной нагрузке.

Проверяем сеть по условию пуска.

где - напряжение на распределительном пункте,

- пусковой ток двигателя,

- соответственно суммарное активное и реактивное сопротивление трансформатора, фидерного кабеля и гибкого кабеля, Ом

- значения пускового коэффициента мощности,

Так как для условий нормального пуска электродвигателей комбайна достаточно, чтобы напряжение не снижалось менее 530В, то сеть с гибким кабелем ЭВТ 3120 удовлетворяет требованиям по потере напряжения.

4. Спецчасть. Технологическая схема, механизм, устройство

4.1 Очистные работы

4.1.1 Применяемое оборудование

В п. 1.3 приведено обоснование выбранной системы разработки.

Для механизации очистной выемки в нижней лаве применяем серийную гидромеханизированную крепь Фазос - 12/28, забойный и штрековый скребковые конвейера ЕКF-3 и ГРОТ 225/750, серийно выпускаемый комбайн Електра-700, оборудованный третьим выдвижным исполнительным органом, установку механической закладки (УМЗ).

В состав комплекса входят:

- трехбарабанный комбайн Електра-700 1шт

- забойный скребковый конвейер ЕКF-3 1шт

- скребковый закладочный конвейер ЕКF-3-26 4шт

- установка механической закладки УМЗ 4шт

- штрековый скребковый конвейер типа ГРОТ-225/750 2шт

- гидрокрепь забойная Фазос-12/28 100шт

- крепь сопряжения «Фазос-15» 9шт

- насосная станция типа АЗ-2ст 2шт

- холодильная установка 1шт

- кабелеукладчик

- электрооборудование

- гидравлическое шагающее устройство

Комбайн Електра-700:

- производительность по сильвиниту, т/час 400

- диаметр шнеков, мм

рудные (2шт) 1400

породный 960

- ширина захвата, мм 800

- напряжение питания, В 1140

- мощность, кВт 759

- мощность на режущих органах, кВт 2330

- высота корпуса комбайна, мм 1455

- длина комбайна, мм 12000

- скорость вращения барабана, об/мин 47,53

- ход выдвижения породного режущего, мм 850

- система подачи «Айкотрак»

- мощность подачи, кВт 40

- макс. Скорость подачи, м/мин 13

- вес, т 60

Комбайн оборудован системой радиоуправления и бортовым компьютером.

Гидромеханизированная забойная крепь Фазос-12/28

- количество, шт 100

- высота, мм

максимальная 2890

минимальная 1200

- шаг передвижки, мм 800

- шаг установки секций, м 2,0

- размеры верхняка, мм

ширина 1425

длина 2650

- ширина ограждающего щита, мм 1425-1725

- количество стоек в комплекте, шт 2

- рабочее сопротивление стойки, кН 1500

- несущая способность секции, кН/м² 480-650

- усилие домкрата при подтягивании секций, кН 157

- вес одной секции, кг 10856

Крепь сопряжения Фазос-15/31

- количество, шт 9

- высота, мм

максимальная 3170

минимальная 1500

- шаг передвижки, мм 800

- шаг установки секций, м 1,5

- размеры верхняка, мм

ширина 700-1425

длина 3900

- ширина ограждающего щита, мм 700-1425

- количество стоек в комплекте, шт 2

- несущая способность секции, кН/м² 410-580

- усилие домкрата при подтягивании секций, кН 157

- вес одной секции, кг 11000

- несущая способность секции, кН 326,4

Холодильная установка

- мощность, ккал/ч 75000

- хладогент фриген-22 (ведо)

- температура конденсации, гр +50 (0)

- температура испарения, гр до+10 (100)

- мощность электродвигателя, кВт 30

- напряжение питания, В 660

- охлаждаемая среда 5% эмульсия

- потребляемое количество воздуха, м³/мин 300

- температура воздуха, гр

на входе 25

на выходе 44

Насосная станция АЗ-2СМ

- производительность насоса, дм³/мин 100

- рабочее давление, МПа 16-30

- мощность двигателя, кВт 255

- рабочая емкость бака, дм³ 1000

- количество насосов в станции 2

- габариты насосного узла, мм 2150975876

- длина насосной станции, мм 8500

- масса, кг 3925

Забойный скребковый конвейер ЕКF-3

- производительность, т/ч 600

- длина, м 200

- количество тяговых цепей, шт 1

- размер звена, мм 30108

- скорость движения цепи, м/сек 0,9

- рештачный став, мм

высота 230

ширина 732

длина 1500

- установленная мощность, кВт 3132

Конвейер реверсивный, с донной разгрузкой по ставу для перегрузки галита на закладочный конвейер.

Штрековый конвейер ГРОТ-225/750

- производительность, т/ч 600

- скорость движения цепи, м/сек 1,12

- калибр тяговой цепи, мм 30108

- число цепей, шт 1

- количество приводов, шт 1

- мощность электродвигателя, кВт 2132

- напряжение, В 660

- длина конвейера, м 90

- усилие разрыва цепи, кН 1130

- усилие гидропередвижчика, кН 2600

- количество гидростоек, шт 2

- количество гидродомкратов, шт 2

- рабочее давление, МПа 30

- максимальная высота работы устройства передвижки, м 3,2

- минимальная высота работы устройства передвижки, м 1,9

- рабочая жидкость 3-5% эмульсия

Штрековый конвейер ГРОТ-225/750, на котором размещен энергопоезд, имеет дополнительное гидравлическое шагающее устройство с двумя распорными гидростойками и двумя цилиндрами передвижки.

Закладочный конвейер ЕКФ-3-26. применяется для транспортирования галита к метателю. Передвигается гидроцилиндрами сопряжения в соответствии с подвигание забоя. Над метательной закладочной машиной установлен селективный рештак, посредством которого мелкий галит попадает в метатель, а негабаритные куски сбрасываются с загрузочного конвейера в отработанное пространство. Цепное полотно укомплектовано скребками для обоих направлений транспортирования. Консоль конвейера укладывается на опорную раму, над метательной машиной.

- длина транспортирования, м 14,2

- производительность, т/час 500

- скорость движения цепного полотна, м/сек 1,08

- установленная мощность двигателя, кВт 30

Установка механической закладки УМЗ.

- тип двигателя - электрический асинхронный с короткозамкнутым ротором ЭДКОФ43/4У5 ТУ16-513.450-78

- мощность, кВт 55

- частота вращения, об/мин 1475

- напряжение, В 660/380

- исполнение РВ

- длина ремня, мм 3000

- количество ремней, шт 2

- диаметр ротора, мм 840

- число лопастей ротора, шт 5

- частота вращения ротора, об/мин 735

- скорость вылета материала из барабана, м/сек 32.

Для механизации очистной выемки в верхней лаве применяем комплекс, который состоит из 2-х комбайнов Електра-340, гидромеханизированной забойной крепи Фазос-09 (107 шт), крепи сопряжения Фазос 15 (4 шт), забойного конвейера LWaLL, штрековых конвейеров СПШ-1, насосной станции АЗ-2СМ.

В состав комплекса входят:

Комбайн Електра-340 (2 шт)

- вынимаемая мощность пласта, м 1,0-1,5

- производительность по сильвиниту, т/час 200

- установленная мощность привода, кВт 340

- рабочее напряжение двигателя, В 1140

- система подачи бесцепная «Айкотрак»

- тяговое усилие, кН 300

- скорость подачи, м/мин 2,0

- высота комбайна, мм 917

- ширина захвата, мм 800

- вес, кг 18000

- управление комбайном местное, дистанционное до 110м.

Комбайн передвигается по конвейеру LWall с помощью бесцепной системы подачи, опираясь на его став.

Гидромеханизированная забойная крепь Фазос-09.

- максимальная высота крепи, м 1,55

- минимальная высота крепи, м 0,9

- продольный угол наклона пласта, град до 10

- шаг установки крепи, м 2

- количество стоек в секции, шт 2

- номинальное сопротивление стойки, кН 1665

- предварительное сопротивление стойки, кН 785

- поддерживающая способность крепи, кН/м² 402-526

- шаг передвижки крепи, м 0,8

- усилие передвижки конвейера, кН 126

- усилие передвижки крепи, кН 232

- удельное давление на почву, кН/м² 1090-1480

- удельное давление на кровлю, кН/м² 607-820

- давление питания, МПа 25

- гидравлическая жидкость 3-5% водомасляная эмульсия

- масса секции, кг 6559,5

Забойный скребковый конвейер LWaLL

- производительность, т/ч 500

- длина конвейера, м 212

- количество цепей, шт 1

- размер звена, мм 30108

- скорость движения цепи, м/сек 1,03

- рештачный став, мм

высота 222

ширина 692

длина 1609

- установленная мощность, кВт 2132.

Насосная станция АЗ-2СМ

- производительность насоса, дм³/мин 100

- рабочее давление, МПа 16-30

- мощность двигателя, кВт 255

- рабочая емкость бака, дм³ 1000

- количество насосов в станции, шт 2

- габариты насосного узла, мм 2150975876

- длина насосной станции, мм 8500

- масса, кг 3925

Крепь сопряжения «Фазос-15»

- высота максимальная, м 3,17

- высота минимальная, м 1,5

- шаг передвижки, м 0,8

- шаг установки, м 1,5

- количество стоек в комплекте, шт 2

- поддерживающая способность крепи, кН/м² 410-580

- рабочее сопротивление крепи, кН 1500

Штрековые конвейеры СПШ-1 имеют длину до 100м, снабжены, электродвигателями мощностью 2110кВт, натяжной станцией и набором бортовин, на нем размещен энергопоезд.

4.1.2 Расчет крепи

Расчет по конструктивной высоте.

где и -- минимальная и максимальная вынимаемая мощность пласта, мм;

а - коэффициент опускания кровли, принимаемый для условий Старобинского месторождения а=0,015 /1, стр. 12/.

и -- расстояние от груди забоя до оси передней и задней стойки секции крепи, м.

в - запас на разгрузку крепи от горного давления, для слоев мощностью до 1,5м - 30мм, для слоев мощностью 1,5м и более - 50мм /1, стр. 13/.

Фазос-12/28

и крепи удовлетворяют необходимым требованиям.

Фазос-09

и крепи удовлетворяют необходимым требованиям.

Расчет по несущей способности.

, ,

где -- несущая способность механизированной крепи, кН

-- удельная нагрузка, /1, стр. 13/

при В>4,2м.

Фазос-12/28

,

где -- рабочее сопротивление секции,

-- ширина призабойного пространства,

-- шаг установки секций крепи в лаве,

Несущая способность крепи удовлетворяют требованиям.

Фазос-09

Несущая способность удовлетворяют требованиям.

Вывод: комплексы Електра-340 и Електра-700сел подходят для применения по необходимым требованиям.

4.1.3 Технология и организация работ в лаве

Нижняя лава.

Оборудование комплекса должно осматриваться перед монтажом и проверяться на комплектность. Доставка на участок производится средствами самоходного транспорта с учетом его грузоподъемности и веса доставляемого груза. Рабочие места монтажа комплекса должны быть освещены, монтаж оборудования комплекса выполняется в следующем порядке: монтаж става забойного конвейера, монтаж закладочных конвейеров и метателей, монтаж комбайна, монтаж забойной крепи в направлении от транспортного к конвейерному штреку, монтаж крепи сопряжения, монтаж штрековых конвейеров, энергопоезда.

Монтаж оборудования комплекса производится в соответствии с инструкциями по монтажу и эксплуатации оборудования. Крепление лавы в период монтажа и монтажные работы производятся в соответствии с утвержденным паспортом. Демонтаж лавы осуществляется по отдельному проекту.

Очистной цикл состоит из следующих операций:

· зарубка комбайна в районе закладочной выработки №2 по галиту;

· выемка полосы галита от закладочной выработки к конвейерному штреку;

· зарубка комбайна на конвейерном штреке «косым заездом» по нижнему сильвинитовому слою 6 и валом по верхним слоям 7,7-8,8;

· частично селективная выемка до закладочной выработки №2;

· валовая выемка (по техническим причинам) пласта от закладочной выработки №2 до транспортного штрека.

В добычную смену в лаве работает звено в составе одного машиниста горно-выемочной машины и трех ГРОЗ. Машинист управляет комбайном во время выемки, осматривает комбайн после завершения цикла. ГРОЗы заняты работами по передвижке крепи и конвейера в лаве, выполнению концевых операций, складированию галита в отработанное пространство и помогают машинисту при осмотре комбайна.

Режим работы бригады четырехсменный, по пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями по скользящему графику. Время работы по добыче составляет 18 часов, продолжительность смены 6 часов, третья смена - ремонтная.

Управление кровлей при ведении очистных работ - полное обрушение.

Верхняя лава.

Очистная выемка производится по технологической схеме, предусматривающей одновременную работу двух комбайнов, установленных на одном общем конвейере. При этом выемка полосы производится в направлении от вентиляционного штрека к флангам, т.е. комбайны работают в противоположных направлениях. Очистные циклы по каждому комбайну смещаются таким образом, чтобы исключить простои одного из комбайнов во время зарубки другого. В добычную смену в лаве работает звено, состоящее из двух машинистов комбайна и двух ГРОЗ.

Режим работы бригады четырехсменный. Время работы по добыче 18 часов, ремонт - 6 часов.

4.1.4 Расчет производительности лавы

Нижняя лава.

Исходные данные:

- Длина лавы, м 200

- Ширина захвата комбайна, м 0,8

- Вынимаемая мощность, м

- по галиту (6-7) 0,96

- по сильвиниту (6,7,7-8,8) 1,61

- Скорость подачи комбайна, м/мин

- рабочая 2,5

- на отгоне 6

- Концевые операции, мин/цикл 30

- Длина лавы с валовой выемкой, м 12

- Длина лавы для зарубки комбайна, м 25

- Обслуживание комбайна, замена зубков, мин 15

Расчет:

1. Зарубка комбайна породным шнеком из закладочной выработки №2, выемка галита и его складирование

(200-12)1,2/2,5=90мин,

где 1,2 - коэффициент запаса;

2. Вырубка комбайна на конвейерный штрек, отгон и зарубка «косым заездом» по сильвиниту и галиту:

(15+25/6+25/2,5)1,2=35мин,

3. Время по выемке нижнего сильвинитового слоя и верхних слоев 7,7-8,8 валом:

(200-25-12)1,2/2,5=78мин,

4. Валовая выемка слоев 7,7-8,8 от закладочной выработки №2 до транспортного штрека:

12/2,51,2=6мин,

5 Отгон комбайна до закладочной

12/61,2=3мин,

6. Вырубка комбайна на транспортный штрек по слоям 6,6-7

12/2,51,2=6мин,

7. Отгон комбайна на зарубку по выемке галита:

12/61,2=3мин,

8. Время полного цикла 90+35+78+6+3+6+3=221мин.

9. Количество циклов в смену: 606/221=1,6цикла.

10. Количество циклов в сутки: 1,63=4,8цикла.

11. Количество циклов в месяц: 4,825=120циклов.

12. Объем выемки по галиту с одного цикла (6-7):

(200-12)0,960,82,1=303т.

13. Объем выемки по сильвиниту с одного цикла (6, 7, 7-8,8):

(200-12)1,610,82,1=509т.

14. Объем валовой выемки руды: 122,570,82,1=52т.

15. Производительность лавы в месяц

по галиту 120303=36360т

по руде 120(509+52)=67320т

16. Производительность лавы в сутки

по галиту 4,8303=1454т

по руде 4,8(509+52)=2693т

17. Скорость подвигания забоя 4,80,8=3,8м/сутки.

18. Производительность в год 2693258=694794тонн.

Верхняя лава.

Исходные данные:

- Длина лавы, м 212

- Ширина захвата комбайна, м 0,8

- Вынимаемая мощность, м 1,0

Расчет:

1. Суточная производительность одного комбайна:

где t - продолжительность работы по добыче, t=18часов;

К_М - коэффициент машинного времени, К_М=0,2;

g -минутная производительность комбайна, g=3,3т.

2. Суточная нагрузка на двухкомбайновую лаву:

3. Выход руды с одного цикла

2091,00,82,10,99=348т.

4. Количество циклов в сутки

5. Производительность лавы в месяц

140525=35125т.

6. Скорость подвигания забоя

4,00,8=3,2м/сут.

7. Производительность лавы в год

1405314=441170т.

4.1.5 Технико-экономические показатели системы разработки

Таблица 4.1

Наименование показателей	Ед. изм.	Комбайн
		Електра-340	Електра-700
1	2	3	4
Длина лавы	м	212	200
Вынимаемая мощность	м	1,0	1,61
Ширина захвата	м	0,8	0,8
Скорость продвигания забоя	м/сут	3,2	3,8
Число циклов в сутки	-	4,0	4,8
Выход руды с одного цикла	т	348	561
Суточная производительность	т	1405	2693
Суточный состав бригады	чел.	16	16
Производительность труда	т/чел. сут	88	168

4.2 Количество панелей для обеспечения производственной мощности горизонта

Количество панелей для обеспечения необходимой производственной мощности горизонта определяется исходя из годовой добычи горизонта и производительности одной панели и составит:

где 0,77 - коэффициент, учитывающий добычу с очистных работ.

Принимаем отработку IV горизонта двумя главными направлениями с производительностью каждого по 1,5 млн. тонн.

4.3 Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания лавы

Нижняя лава.

1. Количество воздуха по фактору «взрывоопасные газы» (условный метан):

где К_П - коэффициент, учитывающий способ подачи воздуха в выработку, К_П=1,0 /1, приложение 13/;

К_у - коэффициент, учитывающий утечки воздуха в трубопроводе, К_у=1 /1/;

g - газообильность пласта по условному метану, для гор. - 1000м g=0,2м³/м³ /1/.

К_Н - коэффициент неравномерности газообильности, К_Н =1,72 /1/;

К_Д - коэффициент дегазации отбитой горной массы, К_Д = 0,9 /1/;

J - производительность комбайна, J=4т/мин;

j - объемный вес руды, j=2,07т/м³;

C - требуемая расчетная концентрация условного метана, С=0,5%;

2. Количество воздуха по «тепловому» фактору

где К_П - коэффициент, учитывающий способ подачи воздуха в выработку, К_П=1,0 /1/;

К_З - коэффициент, учитывающий тип забоя, К_З=35 /1/; К_у=1 /1/;

К_К - коэффициент, учитывающий условия работы комплекса, К_К=0,7 /1/;

n - средневзвешенный КПД оборудования, n=0,89 /1/;

N - cуммарная мощность электродвигателей оборудования, N=759кВт;

К_Т - коэффициент, учитывающий вынос тепла, К_Т=0,9 /1/;

Т - температура поступающего в выработку воздуха, Т=20град.

3. Количество воздуха по фактору «пыль».

где V_Л - эффективная скорость по выносу пыли, V_Л = 0,5м/с /1/;

S_Л - площадь призабойных частей лавы до передвижки крепи, S_Л = 6,2м²;

S_М - Миделево сечение крепи и скребкового конвейера, S_М = 0,9м².

4.Количество воздуха по наибольшему количеству людей в смене

где - норма воздуха на одного человека, ,

- число людей,

Необходимое количество воздуха для подачи в забой составило 306,8м³/мин. С учетом центрально расположенного вентиляционного штрека по бортовым выработкам в лаву необходимо подать 306,8 2 = 614м³/мин

Верхняя лава.

1. Количество воздуха по фактору «взрывоопасные газы».

2.Количество воздуха по «тепловому» фактору

3.Количество воздуха по фактору «пыль»

4.Количество воздуха по наибольшему количеству людей в смене.

Необходимое количество воздуха для подачи в забой составило С учетом центрально расположенного вентиляционного штрека по бортовым выработкам в лаву необходимо падать

4.4 Расчет конвейерного транспорта

Основным видом доставки руды из забоя к бункеру скипового ствола №4 принимаем конвейерный транспорт.

В табл. 4.2 приведен перечень транспортного оборудования, принятого для выдачи руды с панели, оборудованной комбайнами Електра-340 и Електра-700.

Таблица 4.2

Транспортное оборудование панелей

Комбайн	Тип конвейера
	LWaLL	EKF-3	СПШ-1	ГРОТ-225/750	КЛ-600 (1Л-120)
Електра-340	1	-	1	-	5
Електра-700	-	1	-	1	5

1. Средний минутный грузопоток, поступающий от одного комбайна Електра-340 на конвейер СПШ-1

где - годовая производительность комплекса,

- число комбайнов в лаве,

- число рабочих дней по добыче в году, ;

- продолжительность добычных смен в сутки,

- время, затрачиваемое в сутки на подготовку забоев к работе,

- коэффициент машинного времени,

Суммарный минутный грузопоток, поступающий на конвейер СПШ-1

Отгрузка руды с конвейера СПШ-1 производится на ленточный конвейер КЛ-600, для которого эксплуатационная производительность составляет

где - коэффициент загрузки,

2.Средний минутный грузопоток, поступающий от комбайна Електра-700 на конвейер ГРОТ-225/750

Эксплуатационная производительность конвейера КЛ-600 составит

Расчет показал, что КЛ-600 не обеспечит подачу руды на главное направление, поэтому принимаем конвейер 1Л-120 с производительностью 1260т/час>1188.

3. Подготовка нижней панели 2 комбайнами ПК-8М с отгрузкой руды на конвейер 1Л-120.

Средний минутный грузопоток, поступающий от одного комбайна ПК-8М:

Суммарный минутный грузопоток, поступающий на 1Л-120

4. Эксплуатационная производительность магистрального конвейера

где - суммарный грузопоток из панели на конвейер в одном загрузочном пункте,

На главном направлении принимаем конвейер 2ЛТ100, максимальная эксплуатационная производительность которого составляет 2300т/ч, а мощность электродвигателей 4250кВт.

5. Расчет длины конвейеров. Длина скребкового конвейера СПШ-1

где - установленная мощность привода,

- расчетная эксплуатационная производительность конвейера,

- угол установки конвейера,

Принимаем L = 100м согласно поставки заводом-изготовителем

Длина скребкового конвейера ГРОТ-225/750

Принимаем L = 90м согласно поставки заводом-изготовителем

Длина панельного конвейера 1Л-120

где - коэффициент, зависящий от ширины ленты, для 1Л-120

- скорость движения ленты,

В проекте принят длиной 625м по технологическим размерам панели.

Длина магистрального конвейера 2ЛТ100

Схема транспорта руды от лавы до скиповой подъемной установки показана на рис. 4.1.

4.5 Расчет скиповой подъемной установки

Производительность скиповой подъемной установки по IV горизонту:

где - количество рабочих дней в году , ,

- грузоподъемность скипа,

t - количество часов работы подъема в сутки, t = 18ч,

К_Н - коэффициент неравномерности работы подъемной установки, К_Н = 1,18;

n - количество подъемов в час,

где t_П - время загрузки - разгрузки скипа, t_П = 28с.

Н_гор - глубина горизонта, Н_гор = 1000м,

V_СК - скорость движения скипов, V_СК = 14,2м/с

К_З - коэффициент, учитывающий замедление и разгон скипов, К_З = 0,6

.

Вывод: максимальная добыча IV горизонта по подъему при

К_Н = 1,18; составляет 3млн.т. руды в год.

4.6 Расчет качества руды

Нижняя лава.

Длина столба панели - 2500м;

Ширина панели - 315м;

Длина лавы - 200м;

Мощность слоев 6, 7, 8 - 1,12м.

На примере определяем содержание КСL и НО в рудной массе при проходке панельного вентиляционного штрека. Для этого определяем, какие слои сильвинита и галита попадают в сечение этого штрека и пользуемся таблицей для определения сечения выработок, проводимых комбайнами ПК-8.

Содержание

Содержание

По примеру определяем среднее качество руды при выемке пласта нижней лавой (комбайн Електра-700) и полученные результаты сводим в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Среднее качество руды при выемке пласта нижней лавой

Наименование выработок, работ	Сечение, м2	Длина, м	Объём, м3	Содержание, %
	всего	по руде		всего	по руде	KCL	HO
1	2	3	4	5	6	7	8
Панельный вентиляционный штрек	8,03	2,58	2560	20557	6605	13,92	11,59
Панельный транспортный штрек	8,03	2,58	2500	20075	6450	13,92	11,59
Панельный конвейерный штрек	8,03	2,58	2508	20139	6471	13,92	11,59
Конвейерный штрек лавы	13,02	5,04	2500	32550

Подобные документы

• Разработка месторождения

  Общие сведения о месторождении, геологическом участке, шахтном поле, горно-геологические условия разработки и гидрогеологические условия эксплуатации. Мощность шахты и режим работы. Вскрытие, подготовка шахтного поля. Средства механизации очистных работ.
  
  дипломная работа [208,5 K], добавлен 24.03.2014
  

• Анализ горно-геологических и горнотехнических условий месторождения

  Мощность шахты, режим работы. Механизация очистной выемки и нагрузка на забой. Главные способы подготовки шахтного поля и система разработки угольных пластов. Группирование пластов по очередности отработки и определение нагрузки. Вскрытие шахтного поля.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 18.12.2015
  

• Выбор и обоснование способа вскрытия шахтного поля и системы подземной разработки рудного месторождения

  Краткая горно-геологическая и горнотехническая характеристика месторождения. Расчет параметров подземного рудника, его годовая производительность. Выбор и обоснование схемы вскрытия шахтного поля, способа его подготовки, разработки месторождения.
  
  курсовая работа [31,8 K], добавлен 05.02.2014
  

• Вскрытие и подготовка рудного месторождения

  Выбор и характеристика системы разработки месторождения. Определение высоты этажа и эксплуатационных запасов рудной массы в блоке. Подготовка основного (откаточного) горизонта. Вскрытие шахтного поля. Экономическая оценка проектирования рудника.
  
  курсовая работа [396,0 K], добавлен 11.04.2012
  

• Вскрытие и подготовка шахтного поля

  Анализ выбора рациональных схем, способов вскрытия и подготовки шахтного поля для стабильной работы шахты. Стадии разработки угольного месторождения: вскрытие запасов шахтного поля, подготовка вскрытых запасов поля к очистным работам, очистные работы.
  
  курсовая работа [66,9 K], добавлен 24.12.2011
  

• Проект вскрытия, подготовки и отработки пласта "Третьего" в условиях шахты "Распадская-Коксовая"

  Характеристика района и месторождения, горно-геологические условия. Основные параметры шахты. Подготовка шахтного поля. Капитальные и подготовительные выработки. Удельные затраты на отработку горизонта. Транспортировка горной массы из забоя выработок.
  
  дипломная работа [6,2 M], добавлен 23.08.2011
  

• Вскрытие рудного месторождения

  Выбор способа вскрытия месторождения (шахтного поля). Определение производственной мощности и срока существования рудника. Расчет сечений вскрывающих выработок, вентиляции и скорости движения воздуха. Анализ капитальных затрат на строительство рудника.
  
  контрольная работа [142,7 K], добавлен 05.12.2012
  

• Подземная геотехнология

  Понятие шахтного поля, подсчет балансовых и промышленных запасов, обоснование величины потерь угля. Производственная мощность и срок службы шахты. Вскрытие шахтного поля. Определение основных параметров подготовительной выработки, выбор систем разработки.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 13.12.2014
  

• Проект отработки запасов нижних горизонтов основной рудной залежи Орловского месторождения

  Выбор и обоснование системы разработки для отработки нижних горизонтов Орловского рудника. Вскрытие, подготовка и система разработки. Горно-механическая часть содержит вопросы выбора самоходного и подъемного оборудования, водоотлива и вентиляции.
  
  дипломная работа [122,0 K], добавлен 07.09.2010
  

• Выработка с арочной крепью

  Вскрытие пластовых месторождений. Изображение шахтного поля и схемы вскрытия, системы разработки. Подготовка транспортного горизонта. Определение параметров отработки выемочного столба, числа подготовительных забоев и скорости проведения выработок.
  
  контрольная работа [2,4 M], добавлен 23.03.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам