Технология отработки пласта выемочного участка шахты

Стойкость пены - время существования пузырьков пены или определенного ее объема

Дисперсность пены - средний размер пузырька.

В зависимости от типа машины, схемы проветривания и скорости движения воздуха и дисперсности образующейся пыли применяется пена малой (20-50), средней (50-250) и большой (более 300) кратности.

Целесообразно иметь пену высокой кратности.

Для приготовления пены при концентрации раствора 2 % применяют поверхностно-активные вещество ДБ, 1 % - ПО-12; 0,1 % - КБС.

Пену получают с помощью пеногенераторов и пеностволов.

В пеностволах типа УПН пена образуется за счет распыления жидкости и эжекции воздуха. При этом происходит смешивание воздуха и жидкости о образованием пузырьков пены. Пеностволы позволяют получать пену малой кратности.

Принцип работы пеногенератора заключается в том, что на сетку, смоченную раствором, подается воздух. Для устойчивого получения пены необходимо обеспечить равномерную и беспрерывную подачу пенообразующей жидкости на сетку Кратность пены зависит от размеров ячеек сетки. Чем меньше этот размер, тем выше кратность пены.

Для получения пены большой кратности применяют пеногенераторы типа ПГВ, в которых воздух к сетке подводится по специальному трубопроводу.

Для доставки пенообразователя на участки применяют утепленные герметичные цистерны, с тем чтобы обеспечить температуру жидкости в пределах 10-30 °С.

Комплекс противопылевых мероприятий, основанный на применении жидкости, наряду с положительными сторонами имеет и ряд недостатков. Так, гидрообеспыливание приводит к повышению влажности горной массы, что не всегда допускается, увеличению влажности воздуха и обводнению забоев.

В ряде случаев вода резко ухудшает состояние пород.

4.6 Борьба с пылью при бурении шпуров или скважин

При бурении шпуров и скважин основным способом борьбы с пылеобразованием является промывка, осуществляемая путем подачи воды или водных растворов ПАВ в забой или скважину. В момент удара режущего инструмента жидкость обволакивает отделяющиеся куски породы и смачивает их, что и предопределяет снижение выхода пыли. Расход жидкости при этом составляет 5- 6 л/мин. Для того чтобы не происходило сдувание шлама и не образовывалась пыль, предусматривается специальное устройство для направленного отвода отработавшего сжатого воздуха.

Для предотвращения поступления пыли в забой при работе перфораторов ПТ-36М, ПК-60 и самоходных буровых установок используют систему пылемаслоулавливания СПМУ-2, с помощью которой достигается очистка воздуха от пыли до 90 % и более.

Во время работы пылеулавливающего устройства исключается поступление пыли в забой восстающего и улучшаются условия труда.

4.7 Борьба с пылью при погрузке и транспортировке

При уборке горной массы применяют увлажнение взорванной массы, а при работе погрузочных средств - орошение. При скреперной доставке горной массы наряду с подачей свежего воздуха к месту машиниста скреперной лебедки, что предотвращает распространение пыли в зону дыхания рабочих, используют автоматизированную систему орошения. Применение орошения в комплексе с вентиляцией позволяет достичь санитарной нормы содержания пыли в воздухе.

Борьбу с пылью при перегрузке горной массы на опрокидах и дроблении ее осуществляют с помощью орошения и пылеотсоса. Для этих целей сооружают специальную систему пылеотсоса, а для очистки отсасываемого воздуха от пыли чаще всего используют электро- и матерчатые фильтры, которые монтируют в специальных, камерах.

Степень очистки воздуха от пыли при этом достигает 98-99 %.

Тканевые фильтры сравнительно быстро засоряются, возрастает их аэродинамическое сопротивление, что приводит к повышению расхода энергии. Поэтому электрофильтры предпочтительнее, и они находят все более широкое применение.

4.8 Борьба с пылью с помощью вентиляции

Вентиляция предусматривает вынос пыли из забоя и разжижение пылевого аэрозоля поступающим свежим воздухом.

Для использования вентиляции в качестве пылезащитного средства рекомендуют принимать следующие оптимальные скорости движения воздуха по пылевому фактору: в подготовительных выработках 0,4-0,7 м/с; в очистных забоях 1-3 м/с.

В выработках с конвейерной транспортировкой скорость движения воздуха относительно движущегося потока горной массы, как правило, не должна превышать 1-2 м/с. Однако при влажности угля свыше 8 % допускают скорость движения воздуха относительно транспортируемого угля до 3 м/с.

4.9 Борьба с пылью в лаве 5а-6-18

Для обеспыливания воздуха в лаве 5а-6-18 применяются комплекс мероприятий, включающих в себя:

предварительное увлажнение угля в массиве;

орошение при работе выемочного комбайна;

орошение в местах перегруза угля;

очистка воздуха, исходящего из забоя.

Согласно горно-геологической характеристике для предварительного увлажнения угольного массива в лаве применяется нагнетание воды в угольный массив с помощью саморегулирующихся высоконапорных установок через скважины, пробуренные из выработок, оконтуривающих лаву.

В лаве предусматривается бурить скважины с конвейерного и вентиляционного штреков в средней части мощного пласта.

На начало очистных работ на расстоянии не менее 40м от лавы (величина зоны опорного давления) угольный массив должен быть увлажнен.

Орошение при работе выемочного комбайна

В соответствии с "Руководством по эксплуатации комбайна 6LS-3" для борьбы с пылью при работе комбайна применяется комплект оборудования высоконапорной системы орошения, включающий в себя станцию насосную СВО.1М, водовод забойный ВЗВ-32, устройство оросительное. Питание системы орошения водой будет обеспечено от противопожарно-оросительного трубопровода.

Пылеподавление при работе комбайна осуществляется тремя потоками:

поток высоконапорного орошения - форсунки установлены на корпусах приводов резания и остове комбайна;

поток низконапорного орошения с подачей воды в шнеки вслед резцам;

поток низконапорного орошения с подачей воды в блок-завесу с направлением струи в зону разрушения с опережением зоны вруба шнека.

Орошение с подачей воды через вал шнека является внутренним, а через завесу и высоконапорное орошение - внешним.

При максимальном объеме подачи от станции насосной 200 л/мин и давлении 10 МПа на внешние оросительные блоки подается 100 л/мин при давлении 8,0 МПа и 100 л/мин, при давлении 1,5 МПа подается на оросительные устройства шнеков и внешние блоки завес.

В качестве оросителей используются форсунки типа:

на низконапорной ветви

КФ-20.000 -96 шт.;

СВО.03.180-01 - 6 шт. с общим расходом в ветви 138 л/мин.

на высоконапорной ветви

СВО.03.160-08 - 12 шт. с общим расходом в ветви 40,6 л/мин.

Суммарный расход воды составляет 178,6 л/мин.

Фактическое время работы комбайна в сутки (Трк) - 1115 мин.

Суточный расход воды на орошение (Qк.сут) - 199,1 м3.

Для обеспыливания вентиляционной струи воздуха и снижения пылеотложения на вентиляционном штреке не далее 5-10м от очистного забоя необходима установка лабиринтно-тканевой водяной завесы. Число тканевых перегородок - 4 шт. Для обеспыливания вентиляционной струи применяются оросители ОКВ-7 - 2 шт, так как количество воздуха Q = 752 м3/мин. Суточный расход воды составит Qсут = 83,8 м3.

Питание водяной завесы осуществляется от противопожарного трубопровода через оросительный кран КПМ-25 с давлением не менее 0,5 МПа. По мере подвигания лавы завеса переносится. Опережение завесой линии очистного забоя не должно превышать 20м. Завеса должна действовать в течение всего времени выемки угля комбайном в лаве и периода пылеподавления. Завеса устанавливается не далее 0,7м перед тканевой перегородкой со стороны лавы.

Подавление пыли, образующейся в местах перегрузки угля осуществляется путем устройства противопылевого кожуха в местах пересыпа угля с помощью конусных оросителей. Давление воды у оросителей должно быть не менее 0,5 МПа, удельный расход воды 5 л/т. Расход на обеспыливание в зоне перегруза угля составит 100 л/мин.

В качестве оросителей используются форсунки типа КФ 5.0-75 - 2 шт.

Удельный расход воды на одну форсунку 17,4 л/мин.

Суточный расход на орошение 38,8м3.

4.10 Контроль и организация работ по борьбе с пылью на участке

Выполнение мероприятий по борьбе с пылью проводится силами участка в закрепленных за ним выработках. Ответственность за выполнение противопылевых мероприятий возлагается на начальника участка. Начальник участка совместно с начальником участка ВТБ определяет потребность и составляет заявку на оборудование, запасные части, контрольно-измерительные приборы и материалы для борьбы с пылью.

Механик участка обеспечивает техническое обслуживание и работу оборудования для борьбы с пылью, а также средств пылеподавления забойных машин в соответствии с руководством по их эксплуатации и выполнение планово-предупредительных ремонтов, главный механик шахты обеспечивает ремонт указанного оборудования.

Контроль за выполнением противопылевых мероприятий и состоянием средств борьбы с пылью, а также организация контроля запыленности воздуха возложены на участок ВТБ.

Лица надзора при выявлении нарушений мероприятий по борьбе с пылью, должны принимать меры по их устранению. Начальник участка ВТБ определяет необходимость применения противопылевых респираторов на конкретных рабочих местах.

Пропиточные скважины бурятся станком типа БЖ-45 на длину подвигания подготовительного забоя, либо с опережением не менее 60 м линия очистного забоя с конвейерного и вентиляционного штреков. Темп нагнетания воды в угольный массив 30 л/ми при давлении до 200 Н/см2.Для нагнетания воды в пласт применяются насосные установки типа УН-35. Эффективность достигает 60%.

При работе проходческих комбайнов для борьбы с пылью применяется орошение и подавление пыли с помощью водовоздушных эжекторов.

Для орошения мест перегрузки горной массы применяются конусные и зонтичные форсунки с углом раствора факела 40о. Удельный расход воды при этом составляет 30 л/т при давлении у форсунок 20 Н/см2. Небольшие перегрузочные пункты перекрываются специальными матерчатыми чехлами.

На сопряжениях очистных забоев с примыкающими вент. штреками устанавливаются лабиринтно-тканевые завесы и кольцевые оросители.

Снижение запыленности воздуха при погрузочно-транспортных работах

осуществляется за счет орошения. Оросительное устройство погрузочных машин состоит из форсунок, фильтра, вентиля, средств блокировки и автоматизации орошения, манометра водопровода. Все действующие и поддерживаемые выработки убираются от осевшей на них пыли и осланцовываются инертной пылью с периодичностью согласно «Инструкции по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли», в них также устанавливаются сланцевые и водяные заслоны в местах установленных согласно требованиям ПБ.

Все рабочие очистных и подготовительных забоев оснащены средствами защиты органов дыхания. Технический надзор участка ВПБ шахты постоянно контролируют выполнение мероприятий по предупреждению и локализации взрывов угольной пыли, производят периодический отбор проб запыленности воздуха, рассчитывает и планирует необходимый расход инертной пыли, для осланцевания горных выработок.

Вывод к проекту

Данным проектом для отработки запасов предусматривается использование практических результатов работы ОАО «шахта Распадская», отрабатывающей запасы в аналогичных условиях.

Результатами разработки дипломного проекта можно считать решение в нем следующих задач:

дипломный проект написан с учетом современного состояния горной промышленности и путей ее развития в ближайшей перспективе;

использованы современные средства механизации ведения горных работ, технологии выполнения производственных процессов, охране труда и технике безопасности;

учтены особые горно-геологические условия, усложняющие технологию ведения горных работ;

произведены необходимые инженерные расчеты для обоснования принятых технических решений.

Результаты, полученные при расчетах в дипломном проекте, несколько лучше фактически достигнутых на предприятии за счет более рационального использования промышленного оборудования и применения в проекте опыта работы передовых бригад по проведению подготовительных горных выработок и очистной выемке угля.

С учетом изложенного, цель дипломного проекта - достигнута.

Список литературы

1. Ю.Ф. Васючков «Горное дело» М.: Недра, 1900. - 506с.

2. А.П. Килячков «Технология горного производства» М.: Недра, 1992.- 415с.

3. О.В. Михеев, В.Г. Виткалов, Г.И. Козовой, В.А. Атрушкевич «Подземная разработка пластовых месторождений» М.: Недра, 2001. - 487с.

4. "Инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России" С-Петербург, 2000.

5. Егоров П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н. и др. Основы горного дела. - М.: МГГУ, 2000.

6. Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов (ПБ 03-517-02).

7. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом (ПБ 03-553-03).

8. Инструкция по разработке проекта противопожарной защиты угольной шахты (РД 05-365-00).

9. Инструкция по проектированию пожарно-орасительного водоснабжения шахт (РД 05-366-00).

10. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности проектов противопожарной защиты угольных шахт, опасных производственных объектов угольной промышленности (ПБ 05-351-00).

11. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам (РД 05-328-99).

12. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа (РД 05-350-00).

13. Инструкция по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах. (РД 05-429-02).

14. Инструкция по централизованному контролю и управлению пожарным водоснабжением угольных шахт (РД 05-488-02).

15. Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03).