Работа в шахтном поле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

шахта очистной промышленный

Горное дело относится к одному из основных видов человеческой деятельности, обеспечивающей существование и уровень развития цивилизации. Горное дело охватывает разведку месторождений полезных ископаемых, их разработку, первичную переработку добываемого сырья, строительство горных предприятий и подземных сооружений различного назначения.

Целью данной курсовой работы является проектирование, согласно исходным данным, горного предприятия, которое работало бы эффективно.

Основные задачи при выполнении курсовой работы:

· Вскрыть шахтное поле, а именно, выбрать и обосновать способ и схему вскрытия;

· Подготовить шахтное поле, т.е. выбрать и обосновать рациональную схему подготовки;

· Эффективно отработать шахтное поле;

· Выбрать подходящее выемочное оборудование;

· Рассчитать основные технико-экономические показатели с помощью исходных данных.

1. Основные параметры шахты

1.1 Расчет промышленных запасов шахтного поля

Количество полезного ископаемого, заключенное в недрах его месторождения, называется запасами (т, м³).

Общие запасы месторождения или его части называются геологическими. По значению в народном хозяйстве они подразделяются на балансовые и забалансовые. Следовательно,

Z_геол = Z_бал + Z_заб (1).

Балансовые запасы - разведанные и изученные запасы, использование которых экономически целесообразно и которые должны удовлетворять требованиям, устанавливаемым для подсчета запасов в недрах данного месторождения.

Забалансовые запасы - разведанные и изученные запасы, использование которых экономически нецелесообразно при современном уровне техники и технологии добычи (малое количество, малая мощность, высокая зольность, сложность залегания и пр.)

Балансовые запасы подразделяются на промышленные и потери, т.е.

Z_бал = Z_пр + Z_п.

Промышленные запасы - часть балансовых запасов, подлежащая извлечению и выдаче на поверхность. Отношение промышленных запасов к балансовым называют коэффициентом извлечения С. Следовательно,

С = Z_пр / Z_бал

Балансовые запасы можно рассчитать по формуле:

Z_бал = S*H*?m*г (2),

где S - размер шахтного поля по простиранию, м;

H - размер шахтного поля по падению, м;

?m - совокупная мощность всех разрабатываемых пластов, м;

г - объемный вес угольных пластов, т/м³. [1]

В соответствии с исходными данными получаю:

Z_бал=3800*900*(2,4+1,8+2,7+1,4)*1,26=35 766 360 т.

Известно также, что Z_пр = Z_бал* С, где С=0,9ч0,95. Тогда получаю, что

Z_пр=35 766 360 * 0,9 = 32 189 724 т.

1.2 Расчет годовой мощности шахты

Производственная мощность и срок службы являются основными количественными характеристиками, определяющими тип шахты. Производственная мощность шахты предопределяет не только количественные параметры всего технологического комплекса, но и основные технико-экономические показатели работы шахты.

Производственной мощностью шахты называется количество полезного ископаемого в тоннах, добываемого в единицу времени (сутки, год). Таким образом, выделяют суточную (А_с) и годовую (А_г) мощности шахты.

Определение производственной годовой мощности шахты является одной из важнейших задач при ее проектировании. Окончательно рекомендуется принимать типовое значение производственной мощности шахты из следующего ряда: 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,5; 6,0 млн. т в год.

Между годовой А_г и суточной А_с мощностями шахты существует следующая зависимость:

А_г=300 А_с (3),

где 300 - число рабочих дней шахты в году.

Производственную годовую мощность шахты можно определить по формуле Малкина:

А_г = k_н * (k_пл+k_з) * (4), где

А_г - производственная мощность шахты, тыс. в год,

Z_пр - промышленные запасы угля в шахтном поле, тыс. т,

?m₀ - суммарная мощность одновременно разрабатываемых пластов в шахтном поле, м,

?m - суммарная мощность всех рабочих пластов,

k_н - коэффициент надежности технологической цепи шахты,

k_н = 0,8ч0,9 (при вскрытии шахтного поля вертикальными стволами),

k_пл - коэффициент, учитывающий влияние числа пластов в шахтном поле,

где n₀ - количество одновременно разрабатываемых пластов,

n - количество рабочих пластов в шахтном поле.

k_з - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой,

где ц - коэффициент, учитывающий степень влияния средней нагрузки на очистной забой (для Кузбасса: крутое падение - 0,0018ч0,002),

А_мес - нагрузка на очистной забой, т/мес.,

m_ср - средняя мощность рабочих пластов в шахтном поле m_ср = ?m/n

m_ср.о - средняя мощность одновременно разрабатываемых пластов в шахтном поле

m_ср.о = ?m₀/n₀

Месячную нагрузку на очистной забой при механизированной выемке пласта наклонного падения можно ориентировочно определить по формуле:

А_мес = N * A_сут,

где N - количество рабочих дней в месяце (в расчетах принято брать равным 25,6); A_сут - добыча из очистного забоя в сутки.

A_сут = (1200ч1500)* m_ср.о, т

k_г - коэффициент, учитывающий влияние глубины разработки и угла падения пластов,

k_г = 1+H₀/(H₀+H*sin б),

где H₀ - глубина верхней границы шахтного поля, м; б - угол падения пластов, град.

Суточная мощность шахты равна:

А_сут = А_г /300 (5).

При окончательном выборе производственной мощности шахты следует руководствоваться следующими типовыми значениями этого параметра:

Асут, т	3000	4000	5000	6000	8000
Аг, млн. т	0,9	1,2	1,5	1,8	2,4
Асут, т	10000	12000	15000	20000	-
Аг, млн. т	3,0	3,6	4,5	6,0	-

Современные направления предусматривают строительство крупных шахт производительностью 2-3 млн т/год. На участках с ограниченными запасами допускается строительство шахт с меньшей производительностью [1].

На основе данных рассчитаю годовую и суточную мощность шахты:

Примем коэффициент надежности технологической цепи шахты k_н = 0,8;

Из предыдущих расчетов: Z_пр = 32189,724 тыс. т;

Примем коэффициент, учитывающий степень влияния средней нагрузки на очистной забой ц = 0,002;

Общая мощность всех пластов: ?m=(2,4+1,8+2,7+1,4) = 8,3 м;

Мощность отрабатываемого пласта: ?m₀=2,4 м;

Определим коэффициент, учитывающий влияние числа пластов в шахтном поле: = = 1, 37;

Определим коэффициент, учитывающий влияние глубины разработки и угла падения пластов: k_г = 1+60/(60+900*sin 20^є)= 1+60/(60+900*0,3420) = 1,16;

Средняя мощность рабочих пластов: m_ср = 8,3 / 4 = 2,075 м;

Средняя мощность отрабатываемого пласта: m_ср.о = 2,4 / 1 = 2,4 м;

Определим месячную нагрузку на очистной забой:

A_сут = 1400* 2,4 = 3360 м; А_мес = 25,6 * 3360 = 86016 т;

Рассчитаем коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой = 12,2;

Проектная годовая мощность шахты равна:

А_г = 0,8 * (1,37+12,2) * = 1133,6 тыс. т

Примем ближайшее типовое значение годовой мощности: А_г = 1,2 млн. т

Тогда А_сут=1,2 / 300 = 4000 т.

1.3 Срок службы шахты

Срок службы (существования) шахты равен периоду, в течение которого отрабатываются промышленные запасы угля в пределах шахтного поля.

Расчетный срок службы шахты равен:

Т_р = Z_пр / А_г (6).

Полный срок службы шахты Т с учетом периода освоения t₀ и периода затухания t_з составляет:

T = Т_p + (t_о+t_з)/2 (7).

Рекомендуются следующие сроки освоения проектной мощности шахты:

· для А_г ? 1,2 млн. т t_о ? 2 года,

· для А_г = 1,2-3,0 млн. т t_о ? 3 года,

· для А_г >3,0 млн. т t_о определяется проектом или можно принять t_о = 4-5.

Срок затухания можно принять равным 2-3 годам.

Для шахт мощностью более 6000 т в сутки полный срок службы рекомендуется принимать равным более 50-60 лет, при меньшей - до 40-50 лет [1].

Рассчитаю срок службы шахты на основе горно-геологических данных:

Расчетный срок службы равен:

Т_р = 32, 189 724 / 1,2 = 28 лет

Полный срок службы шахты равен:

Т = 28 + (2+2,5)/2 = 31 год

2. Выбор и обоснование способа и схемы вскрытия шахтного поля

2.1 Выбор способа вскрытия шахтного поля

Вскрытием называют проведение горных выработок, обеспечивающих доступ к залежи полезного ископаемого.

При описании вскрытия пластовых месторождений принято различать способ и схему вскрытия, в основу которых положено наличие основной и дополнительной вскрывающих выработок.

Способ вскрытия - совокупность основных вскрывающих выработок в шахтном поле относительно транспортного горизонта с учетом их функционального назначения. Различают четыре способа вскрытия: вертикальными стволами, наклонными стволами, штольнями и комбинированный, представляющий сочетание первых двух или трех способов.

На выбор способ вскрытия оказывают влияние следующие факторы: размеры шахтного поля; мощность и число пластов в шахтном поле; расстояние между пластами; мощность наносов; глубина разработки; нарушенность месторождения; газоносность; обводненность месторождения; склонность угля к самовозгоранию; производственная мощность и срок службы шахты и др. [4]

На основе исходных данных принимаю способ вскрытия шахтного поля - вертикальными стволами.

Вскрытие пологих и наклонных пластов осуществляется вертикальными стволами (рис.1). Для вскрытия по этой схеме с поверхности до основного горизонта сооружается два (или больше) вертикальных ствола - главный и вспомогательный. На горизонте они соединяются сбойкой, и вокруг них сооружается околоствольный двор (ОСД), с которого проводятся дополнительно вскрывающие выработки. Различают одно- и многогоризонтные схемы вскрытия.

Область применения вскрытия вертикальными стволами: любые горно-геологические условия в независимости от глубины, мощности пластов, угла их падения, количество пластов и рельефа поверхности.

Достоинства:

1. Большая площадь сечения,

2. Относительно небольшая протяженность от поверхности до пласта,

3. Небольшие затраты для поддержания выработки.

Недостатки:

1. Большая стоимость проведения,

2. Длительный срок пуска шахты в эксплуатацию,

3. Цикличность транспорта,

4. Большие технологические и экономические сложности в случае углубки ствола [3].

Вскрытие шахтного поля вертикальными стволами:

1 -- главный ствол;

2 -- вспомогательный ствол;

3 -- шурф;

4 -- квершлаг;

5 -- главный штрек.

2.2 Выбор схемы вскрытия шахтного поля

Схема вскрытия - пространственное расположение сети основных и дополнительных вскрывающих выработок в шахтном поле. Различают следующие основные схемы вскрытия:

· по числу транспортных горизонтов - одногоризонтные и многогоризонтные. В первом случае шахтное поле отрабатывают с одного транспортного горизонта, что исключает углубку шахтных стволов, во втором - с проведением вскрывающих выработок на двух и более горизонтах, что вызывает необходимость углубки стволов;

· по типу дополнительных вскрывающих выработок - без дополнительных вскрывающих выработок; с квершлагами (капитальными, горизонтными, этажными); с гезенками (капитальным и этажным); со слепыми стволами.

Основными требованиями при выборе схемы вскрытия являются: минимальный объем вскрывающих горных выработок.

Выбор схемы вскрытия месторождения является одной из важнейших задач при проектировании шахты. Окончательно выбирается та схема, которая в большей мере отвечает условиям данного месторождения и удовлетворяет принятым критериям.

При вскрытии свиты пластов наклонными стволами могут применяться схемы с капитальным квершлагом, с горизонтальными квершлагами, с этажными квершлагами и др. [2]

На основе исходных данных принимаю схему - вскрытие вертикальными стволами с капитальным квершлагом (см. рис.2).

Данная схема является наиболее распространенной схемой вскрытия пологих и наклонных пластов. Ее сущность заключается в том, что шахтное поле по падению транспортным горизонтом делится на две выемочные ступени - бремсберговую и уклонную. Стволы (главный и наклонный), располагаемые на одной общей промплощадке, проходят до отметки транспортного горизонта, а непосредственное вскрытие осуществляется капитальным квершлагом, проведенным от околоствольного двора.

Сначала отрабатывают пласты бремсберговой части, затем - уклонной. Свежий воздух в шахту поступает по вспомогательному стволу в выработки транспортного горизонта. При отработке бремсберговой ступени он по ходкам бремсбергов поступает в ярусные конвейерные штреки, затем - в очистные забои, далее по цепи вентиляционных выработок - на поверхность. При отработке уклонной ступени воздух для проветривания поступает по одному из ходков, далее, пройдя по цепи воздухопроводящих выработок, исходящая струя по другому ходку поднимается вверх, к транспортному горизонту. Для выдачи исходящей струи на поверхность необходимо иметь специальные вентиляционные выработки (штреки, квершлаг, шурфы и др.)

Доставка угля как с бремсберговой, так и с уклонной ступени осуществляется на общий транспортный горизонт. Капитальный квершлаг, пройденный на этом горизонте, служит весь срок отработки запасов шахтного поля. В пределах выемочных ступеней шахтное поле делится на панели.

Достоинства вскрытия вертикальными стволами с капитальным квершлагом:

· Простота вскрытия;

· Большой срок службы транспортного горизонта.

Недостатки данной схемы:

· Наличие уклонной ступени, осложняющее проветривание и транспортное обслуживание;

· Необходимость участкового водоотлива в уклонах;

· Утечки воздуха между уклоном и ходками [2].

Рассчитаю полную глубину вскрытия на основе данных:

H_п = H₀ + H * sin б (8),

где H_п - вертикальная высота, м; H₀ - мощность наносов, м;

H - размер шахтного поля по падению, м; б - угол падения пласта.

Тогда H_п = 60 + 900 * sin 20є = 367,8 м. Т.к. H_п > 200 м, то шахтное поле разделю на два горизонта (т.е. многогоризонтная схема).

3. Выбор и обоснование способа и схемы подготовки шахтного поля

3.1 Выбор способа подготовки шахтного поля

Под подготовкой понимают проведение комплекса горных выработок, обеспечивающих возможность проведения очистных работ.

Подготовка пласта к очистной выемке состоит из двух этапов. На первом этапе проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта. Этот этап называют способом подготовки. В основу разделения способов подготовки положены два признака: расположение подготавливающих выработок относительно угольного пласта и число разрабатываемых пластов, обслуживаемых подготавливающей выработкой. На этом этапе подготавливающими выработками являются транспортные (главные) штреки. В зависимости от расположения этих штреков относительно угольного пласта различают пластовую и полевую подготовку пластов.

В данном случае, принимаю пластовую подготовку, так как угли не склонны к самовозгоранию.

При пластовой подготовке транспортные штреки проводят по угольному пласту. Ее применяют при устойчивых боковых породах, а также на пластах с углями, не склонными к самовозгоранию. Это, как правило, пласты тонкие и средней мощности (см. рис. 3).

В зависимости от числа пластов, обслуживаемых подготавливающей выработкой (штреком), различают индивидуальную и групповую подготовку пластов в шахтном поле.

В данном случае, подготовка индивидуальная, так как одновременно отрабатывается только один пласт.

Следующим этапом подготовки является проведение подготавливающих выработок в плоскости пласта. К ним относятся проводимые в пределах выемочного поля наклонные (бремсберги, уклоны, скаты) и горизонтальные выемочные (конвейерные и вентиляционные штреки) выработки. Результатом второго этапа подготовки является образование очистных забоев принятой длины в количестве, обеспечивающем принятую производственную мощность шахты [1].

3.2 Выбор схемы подготовки шахтного поля

Для обеспечения рациональной и экономически эффективной отработки запасов шахтное поле независимо от занимаемой им площади, как правило, делят на более мелкие части: этажи, панели, длинные столбы по падению или восстанию пласта. В этой связи различают этажную, панельную, погоризонтную и комбинированную схемы подготовки шахтного поля.

На основе предоставленных горно-геологических данных принимаю панельную схему подготовки.

Если пласт в пределах шахтного поля или горизонта делят по простиранию на участки, вытянутые по падению от верхней границы горизонта до нижней, то такие участки называют панельными, а схема подготовки шахтного поля - панельной (рис. 4).

Панель - часть пласта шахтного поля или горизонта, обслуживаемая самостоятельным комплексом горизонтальных и наклонных транспортных и вентиляционных горных выработок. Границами панели являются по падению границы горизонта, по простиранию - границы шахтного поля или условные линии - границы шахтных полей. Панельную подготовку применяют при любой мощности угольных пластов с углами падения до 20-25є. Размер панели по простиранию 2500-3000м и более, по падению 1000-1200м. По падению пласта панель делят на более мелкие участки, вытянутые по простиранию - ярусы.

Ярус - часть пласта в пределах панели, ограниченная по падению выемочными штреками, а по простиранию - границами панели.

Как и шахтное поле, панель может быть однокрылой и более экономичной - двукрылой.

Двукрылая панельная схема является экономичной, т.к. вдвое увеличивается число одновременно отрабатываемых лав, тем самым сокращается время отработки ярусов и панели, а, следовательно, существенно уменьшаются расходы, отнесенные на 1т промышленных запасов. Снижаются также расходы на транспортирование угля по наклонным выработкам.

В пределах горизонта в зависимости от соотношения между размерами шахтного поля и панели по простиранию может разместиться четное или нечетное число панелей. Панель, в пределах которой ведется вскрытие пласта, называется центральной, остальные - фланговыми.

Панельная схема деления шахтного поля на части по сравнению с этажной имеет следующие преимущества:

· позволяет технически более просто увеличить нагрузку на пласт и, следовательно, концентрацию работ на одном пласте;

· обеспечивает большие возможности применения прогрессивного поточного конвейерного транспорта от очистного забоя до главного откаточного штрека, а также создает благоприятные условия для отработки ярусов от границ панели к наклонной выработке.

Все это обеспечивает условия для высокопроизводительной работы очистных забоев.

Недостатки панельной схемы - необходимость проведения большого числа наклонных выработок, чем при этажном способе, и увеличение объема работа подземного транспорта по штрекам примерно на 20-30% за счет «перепробегов» грузов (угля) по штрекам.

Панельную схему подготовки применяют, как правило, при разработке:

· горизонтальных пластов;

· пологих и наклонных пластов при углах падения до 16-20є, когда можно осуществить полную конвейеризацию транспорта;

· одного или ограниченного числа пластов, когда необходимо обеспечить большую проектную мощность шахты;

· пластов с переменным углом падения по линии их простирания;

· водообильных или нарушенных месторождений;

· когда участки между нарушениями являются своего рода панелями, и, наконец, при длине шахтного поля по простиранию не более 8км.

Различают прямой (от стволов к границам шахтного поля) и обратный (от границ шахтного поля к стволу) порядок отработки шахтного поля [3].

Принимаю двукрылую панельную схему с обратным порядком отработки.

4.Технология очистных работ

4.1 Выбор и обоснование системы разработки

Система разработки - определенный порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах этажа, панели или горизонта, строго увязанный в пространстве и времени.

Рациональная система разработки пласта должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать безопасность ведения горных работ; обусловливать высокий уровень технико-экономических показателей; иметь минимальные потери. Под технико-экономическими показателями понимают, возможно, наибольший уровень производительности труда и минимальную себестоимость добычи полезного ископаемого.

На выбор системы разработки оказывают влияние различные факторы: форма залегания, строение, мощность и угол падения пласта; свойства угля и вмещающих пород; газоносность и обводненность месторождения; склонность угля к самовозгоранию; склонность угольных пластов к горным ударам, внезапным выбросам угля и газа; глубина горных работ; средства механизации подготовительных и очистных работ.

Перечисленные факторы, как правило, оказывают комплексное влияние на выбор систем разработки и их параметров.

Разнообразие горно-геологических условий залегания угольных пластов предопределяет применение различных систем разработки и их вариантов. Системы разработки пластовых месторождений можно представить в виде следующей классификации:

1. Системы разработки с выемкой пласта на полную мощность.

1.1 С длинными очистными пластами (сплошные, столбовые, комбинированные).

1.2 С короткими очистными забоями (столбовые, камерные, камерно-столбовые, подэтажные штреки, полосы и заходки).

2. С разделением пласта на слои (наклонные, горизонтальные и поперечно-наклонные).

На пологих и наклонных пласта Кузбасса в настоящее время наибольшее распространение получили столбовые системы разработки с применением комплексов в длинных механизированных забоях.

На основе исходных данных принимаю столбовую систему разработки.

Столбовая система разработки - это такая система, при которой часть пласта в пределах этажа или яруса до начала очистных работ оконтуривается подготовительными выработками, в результате чего образуются столбы. В зависимости от ориентировки столба относительно элементов пласта различают длинные пласты по простиранию, длинные столбы по падению (восстанию), диагональные столбы. Наиболее распространенными являются разновидности системы разработки длинными столбами по простиранию: на пологих и наклонных пластах - лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи при этажной подготовке, лава-ярус - при панельной подготовке; на крутонаклонных и крутых пластах - лава-этаж или с разделением этажа на подэтажи.

Для столбовых систем разработки характерны следующие особенности:

· обратный порядок отработки пласта в крыле шахтного поля (лава-этаж) или в пределах выемочного поля (к участковому или панельному бремсбергу, скату);

· разделение в пространстве и времени очистных и подготовительных работ в пределах этажа (подэтажа) или яруса;

· подготовительные выработки поддерживаются в массиве, по мере подвигания очистного забоя они погашаются (или частично сохраняются при бесцеликовой подготовке).

При панельной подготовке и пластах средней мощности, соответствующих как раз данным, использованным при написании курсовой работы, применяют систему разработки длинными столбами по простиранию (рис 5).

Подготовка выемочных столбов в каждом ярусе заключается в проведении от бремсберга или уклона ярусных конвейерного и вентиляционного штрека до границ панели. На границе панели между этими штреками проводят разрезную печь, которую затем расширяют, образуя камеру для монтажа очистного оборудования. После этого начинают отработку столба обратным ходом. Для подготовки нижележащего яруса его вентиляционный штрек проводят совместно с конвейерным штреком вышележащего яруса. В классическом варианте между конвейерным и вентиляционным штреками смежных ярусов оставляют угольные целики шириной 8-12 км.

В целях снижения потерь угля и удельного объема проведения подготовительных выработок широкое распространение получила отработка без оставленных целиков между выемочными выработками в соседних ярусах. В том числе, например, конвейерный штрек не погашают, а поддерживают, чтобы использовать в качестве вентиляционного при выемке нижележащего столба. Если конвейерный штрек погашают, то вентиляционный штрек нижележащего яруса можно пройти вприсечку к выемочной выработке в отработанном столбе.

Отработку ярусов в панели осуществляют, как правило, в нисходящем порядке. В большинстве случаев в панели работает один очистной забой, редко - два.

Уголь от очистного забоя транспортируют по конвейерному штреку, затем по бремсбергу до погрузочного пункта на откаточном штреке. Свежий воздух в очистной забой подают с откаточного штрека по ходкам и конвейерным штрекам. Исходящая струя по вентиляционному штреку поступает в ходки и далее на вентиляционный горизонт шахты или по шурфу на поверхность [1].

4.2 Выбор технических средств для ведения подготовительных работ

Исходя из рассчитанной нагрузки на очистной забой (3660 т/сутки) и мощности пластов (1,4ч2,7 м), наиболее подходящими являются следующие технические средства:

1. Механизированная крепь М138/4

Четырехстоечная четырехзвенная крепь М138/4, предназначена для механизированного крепления призабойного пространства, поддержания и управления кровлей способом полного обрушения, передвижки забойного конвейера при ведении очистных работ на пластах с тяжелой кровлей, обеспечивает постоянное перекрытие призабойного пространства на любой раздвижности.

Механизированная крепь М138/4

Технические характеристики механизированной крепи М 138/4

Габаритная высота секции (min-max), мм:	1250-2750
Масса секции крепи, кг:	13300
Коэффициент раздвижности:	2,20
Шаг передвижки крепи, м:	0,8
Шаг установки секций, м:	1,5
Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2	1000-1040
Допустимые углы падения пластов для работы по простиранию/падению, град.:	30/10
Мощность пласта min/max, м:	1,4-3,5
Сопротивление секции, кН:	6800
Усилие передвижки секции, кН:	н.д.

2. Скребковый конвейер «Анжера-30»

Скребковый конвейер «Анжера-30»

Технические характеристики скребкового конвейера «Анжера-30»

Тип конвейера	“Анжера-30”
Производительность, т/мин.	16
Длина конвейера, м	300
Тяговый орган: - тип цепи	30 Ч 108-С
- скорость движения тягового органа, м/с	1,0
- количество тяговых цепей	2
- расположение цепей	центральное
- расстояние между скребками, мм	964
Рештачный став: - длина рештака, мм	1500
- высота боковины, мм	260
- ширина рештака по боковинам, мм	840
Полный средний ресурс рештачного става, тыс./т	3000
Блок привода: - количество	3
Электродвигатель: - мощность, кВт	200-250
- напряжение, В	1140/660
Масса конвейера, т	240

3. Очистной комбайн К-500

Комбайн очистной К-500 предназначен для механизированной выемки угля в длинных очистных забоях пологих и полого-наклонных пластах. Отличается блочно-модульной компоновкой с поперечным расположением электродвигателей резания, отсутствием кинематических связей между отдельными узлами и электрической подающей частью. Комбайн работает по челноковой схеме. Соответствует оборудованию нового технического уровня и обеспечивает высокоэффективную работу при отработке угольных пластов средней мощности.

Очистной комбайн К-500

Технические характеристики очистного комбайна К-500

Производительность, т/мин	3,0 - 5,0
Применяемость по вынимаемой мощности пласта, м	0,8 - 1,3
Суммарная номинальная мощность привода, кВт В т.ч. привода исполнительных органов привода ВСП	290 180 2Ч55
Номинальное напряжение, В	660
Диаметр исполнительного органа, мм	800; 900
Ширина захвата, мм	630; 800
Максимальная скорость подачи, м/мин	5
Тяговое усилие при максимальной рабочей скорости, кН	200
Высота корпуса в зоне крепи от опорной поверхности конвейера, мм	540 - 615
Высота корпуса режущей части, мм	415
Расстояние по осям шнеков, мм	5866
Масса, т, не более	14,5

4. Крепь сопряжения штрековая КСПЮ

Конструкция крепи самодвижущаяся, пенального типа, с верхним расположением пенала - предназначена для работы в широких и узких штреках, трапециевидного и арочного сечений с одно-, двуприводными головками лавных конвейеров.

Крепь сопряжения штрековая КСПЮ

Технические характеристики крепи сопряжения КСПЮ

Шаг передвижки, мм	820
Интервал регулировки по высоте подъема головки конвейера, мм	360, 450
Применяемость по углу падения, град: · - вдоль лавы - вдоль столба	0 - 30 0 ± 12
Сопротивление крепи на 1 м2 поддерживаемой кровли, кН/м2, (не менее)	1000
Удельное давление на почву, МПа	1,76
Сопротивление крепи расчетное, кН	6000
Высота крепи без проставок, мм: · - минимальная · - максимальная · - с проставками	2000 3200 4300
Ширина крепи, мм: · - по верху · - по низу	1300 450
Длина крепи, мм	8350
Масса, т	9,0

5. Комбайн проходческий КПШ-1

Комбайн проходческий КПШ-1 предназначен для проведения горизонтальных и наклонных до 25 град. подготовительных горных выработок по углю и с присечкой породы с крепостью до f=6 по шкале Протодъяконова, не превышающей 25% площади забоя, в шахтах, опасных по газу и пыли.

Комбайн проходческий КПШ-1

Высокая маневренность, малая высота и устойчивость обеспечивают комбайну КПШ-1 высокую эффективность применения.

Технические характеристики проходческого комбайна КПШ-1

Производительность по углю, т/мин · при очистной выемке · при проведении выработки	1,4 0,8
Форма сечений выработки	любая, кроме круглой
Размеры выработки, м., вчерне · высота · ширина (с одной установки)	1,6-3,0 2,9-4,7
Исполнительный орган	Телескопическая стрела с конической головкой
Эл. двигатель: · Тип · Мощность номинальная, кВт · Частота вращения коронки, мин-1	ВРП22МК4У2,5 55 62,7
Тип режущего инструмента	РКС-1И; РКС-2
Величина телескопической раздвижки стрелы, мм.	500
Размах стрелы исполнительного органа, мм. · по вертикали (без подъема на опорах) · по горизонтали	3500 4700
Ходовая часть, тип	Шагающая, гидравлическая
Скорость передвижения, м/мин.	1,8
Давление комбайна на почву, МПа, не более	0,1
Номинальное давление в гидросистеме, МПа	16
Расходы воды гидротранспортера, м3/ч, не менее	150
Напор воды гидротранспорта, МПа, не менее	0,5
Габаритные размеры, мм. · длина · ширина · высота	7500 1500 1500
Масса комбайна, кг.	17000

6. Перегружатель скребковый ПТК1У

Перегружатель скребковый ПТК1У

Технические характеристики скребкового перегружателя ПТК1У

Характеристики	Значение
Длина, м	51
Производительность, т/мин	5,67
Высота рештака по боковинам, мм	190
Ширина рештака по боковинам, мм	642
Длина рештака по боковинам, мм	1500
Толщина листа рештака, мм	14
Калибр цепи	18х64
Расположение  цепи	2 в направляющих
Число зубьев звездочки	9
Количество приводных блоков, мощность, кВт	1х55

4.3 Размеры выемочных полей и очистных забоев

По простиранию шахтное поле делится на панели с размерами S_nЧH_n=3800мЧ900м.

Каждая панель делится на 2 крыла с размерами: S_кЧH_к=1900мЧ900м.

Каждая панель делится в нисходящем порядке подготовительными штреками на 3 яруса с размерами: S_яЧН_я=1900мЧ300м. Каждый ярус, в свою очередь, делится на 2 подъяруса с размерами: S'ЧН'=1900мЧ150м.

Размер каждого подъяруса и представляет собой размер выемочного столба (лавы). Таким образом, размер выемочного столба:

SЧH=1900мЧ150м (см. рис. 12)

4.4 Нагрузка на очистной забой

Суточную нагрузку на очистной забой можно определить по формуле:

А_сут=(1200ч1500)*m₀+300, (9)

где m₀ - мощность отрабатываемого пласта [6].

На основе предоставленных данных рассчитаю нагрузку на очистной забой:

А_сут= 1400*2,3+300=3660 т/сутки

4.5 Определение числа действующих забоев

Число действующих забоев определяют по формуле:

N_оч.з.= К_оч* А_с / А_сут, (10)

где К_оч - коэффициент, учитывающий добычу угля из подготовительных забоев (0.9-0.96 - для пологих и наклонных пластов);

A_с - добыча шахты в сутки;

A_сут - нагрузка на очистной забой [1].

На основе данных рассчитаю число действующих забоев:

К_оч = 0,92;

A_с = 4000 т/cутки;

A_сут = 3660 т/cутки.

Получаю, что N_оч.з = 0,92*4000/3660 = 1

Т.е. в данном случае требуется один очистной забой.

4.6 Технологическая схема шахты

Технологическая схема шахты - совокупность горных выработок, поверхностных зданий и сооружений с размещенными в них машинами и механизмами, совместная работа которых должна обеспечивать эффективную и безопасную добычу угля.

Основные элементы Т.С.Ш.:

- очистные забои;

- подготовительные забои;

- система транспортирования полезного ископаемого;

- система доставки людей, материалов и оборудования;

- система вентиляции;

- система водоотлива;

- система дегазации угольных пластов;

- шахтный подъем;

- поверхностный технологический комплекс

Параметры каждого из элементов для конкретного случая подбираются расчетным путем так, чтобы добыча была максимальной [6].

4.7 Основные технико-экономические показатели работы шахты

Основные технико-экономические показатели:

№ п/п	Наименование	Единицы измерения	Значение
1	Размеры шахтного поля: - по падению - по простиранию	м	900 3800
2	Промышленные запасы	млн т	32,189 724
3	Производственная мощность шахты	т/сутки	4000
4	Способ вскрытия шахтного поля	Вертикальными стволами с капитальным квершлагом
5	Способ подготовки	Пластовый, индивидуальный
6	Система разработки	Длинными столбами по простиранию
7	Технические средства	Механизированная крепь М138/4, скребковый конвейер «Анжера-30», комбайн очистной К-500, крепь сопряжения штрековая КСПЮ, комбайн проходческий КПШ-1, перегружатель скребковый ПТК1У.
8	Нагрузка на очистной забой	т/сутки	3660
9	Принятая длина лавы	м	150
10	Количество действующих забоев	шт.	1

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы удалось вскрыть, подготовить и отработать шахтное поле.

Были определены:

· способ вскрытия - вертикальными стволами;

· схема вскрытия - вертикальными стволами с капитальным квершлагом;

· схема подготовки - панельная;

· способ подготовки - пластовый, индивидуальный;

· система разработки - столбовая, длинными столбами по простиранию.

Кроме того, были рассчитаны следующие показатели:

1. Промышленные запасы (32 189 724 т),

2. Проектная мощность шахты (1,2 млн т/год),

3. Полный срок службы шахты (31 год),

4. Нагрузка на очистной забой (3660 т/сутки).

Выбрано следующее выемочное техническое оборудование: Механизированная крепь М138/4, скребковый конвейер «Анжера-30», комбайн очистной К-500, крепь сопряжения штрековая КСПЮ, комбайн проходческий КПШ-1 и перегружатель скребковый ПТК1У.

Применение всех принятых технологических решений обеспечит эффективную и безопасную добычу угля на предприятии.

Список использованных литературных источников

1. Технология подземных горных работ: Учебное пособие / А. Я. Семенихин, В. И. Любогощев, Ю.А. Златицкая. - Новокузнецк: СибГИУ, 2010. - 91 с.

2. Основы горного дела: Учебник для вузов / Егоров П.В. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. - 408 с.

3. Основы горного дела: Метод. указ. / Сост. В.Г. Иванушкин: СибГИУ. Новокузнецк, 2012 - 38с.

4. Вскрытие и подготовка шахтного поля: метод. указ. / Сост. Ю.А. Златицкая, А.Н. Домрачев; СибГИУ. - Новокузнецк, 2008. - 46 с.

5. Подземная разработка угольных месторождений: Метод. указ. / Сост. Ю.К. Власкин; СибГИУ. - Новокузнецк, 2011. - 35 с.

6. Конспект лекций по дисциплине «Горное дело».

Размещено на Allbest.ru