Выбор и обоснование системы разработки шахтного поля

Размещено на http://allbest.ru/

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Выбор способа и схемы подготовки шахтного поля

1.1 Выбор способа подготовки шахтного поля

1.2 Выбор схемы шахтного поля

1.3 Правила безопасности при подготовке шахтного поля

2. Выбор и обоснование системы разработки шахтного поля

2.1 Выбор системы шахтного поля

2.2 Обоснование выбора средств комплексной механизации

2.3 Определение нагрузки на очистной забой

2.4 Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору

2.5 Организация работ в лаве

2.6 Правила безопасности проведения очистных работ

3. Раскройка бремсберговой части пласта

3.1 Расчет запасов выемочного столба и сроки отработки выемочных участков

3.2 Совмещенный график ведения подготовительных и очистных работ

Заключение

Список литературы



Исходные данные

Угол падения, градус	Мощность пласта, м	Мощность наносов, м	Размер по простиранию, м	Размер по падению, м	Плотность угля, т/м3
15°	3	15	5000	2500	1,3



Введение

Выданные исходные данные, необходимые для разработки месторождения, включают: размер шахтного поля по простиранию и по падению, угол падения, мощность насосов, мощность пласта, объемный вес угольных пластов, коэффициент крепости угля.

Согласно исходным данным необходимо посчитать запасы полезного ископаемого выемочного столба. Затем с помощью полученных параметров рассчитать срок отработки выемочных участков. Далее выбрать и обосновать способ и схему подготовки, выбрать систему разработки, которая бы удешевляла и сокращала сроки освоения шахты. Для очистных работ необходимо выбрать механизированный комплекс, а также очистной комбайн, механизированную крепь, забойный конвейер, которые по своим техническим характеристикам удовлетворяли бы нашим исходным данным, а затем эффективно применить их. В завершении работы необходимо сконструировать график ведения подготовительных и очистных работ.



1. Выбор способа и схемы подготовки шахтного поля

1.1 Выбор способа подготовки шахтного поля

После вскрытия месторождения в пределах шахтного поля приступают к его подготовке, позволяющей начать добычу полезного ископаемого в очистных забоях. Подготовку шахтопластов ведут частями и по мере их отработки подготавливают следующие части. Следовательно, задачей подготовки является постоянное возобновление готовых к выемке запасов взамен отрабатываемых. Постоянное возобновление запасов называют воспроизводством запасов.

Подготовка пласта к очистной выемке состоит из двух этапов. На первом этапе проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта.

Способ подготовки -- расположение подготавливающих выработок в шахтном поле или его части относительно пласта и элементов его залегания.

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.

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. При неустойчивых боковых породах и на пластах с углями, склонными к самовозгоранию, применяют полевую подготовку, при которой полевые штреки проводят в породах лежачего бока. Для выхода на пласт от полевого штрека проводят промежуточные квершлаги. От этих квершлагов по пласту проводят пластовые штреки, которые погашают вслед за выемкой. Как правило, полевая подготовка сопутствует мощным угольным пластам.

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

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.

По расположению подготавливающих выработок различают: пластовый, полевой и комбинированный способы.

Исходя из условий, выбирается пластовый способ.

Пластовый способ -- способ, при котором весь комплекс подготавливающих выработок производится по пласту. Данный способ обладает рядом достоинств, таких как: попутная добыча полезного ископаемого, сбор дополнительной информации об элементах залегания пласта, а также высокие темпы производительных выработок. При пластовой подготовке все горные выработки проводят и поддерживают по каждому из разрабатываемых пластов. Основные выработки проводят, как правило, по пласту узким забоем, охраняя их целиком или массивом угля.

шахтный очистной забой механизация



1.2 Выбор схемы шахтного поля

Схема подготовки - совокупность характерно расположенных с учетом функционального назначения подготавливающих выработок, обеспечивающих формирование готовых к выемке частей шахтного поля. Различают панельную, этажную и погоризонтную подготовку выемочных полей.

На основании исходных данных и норм технологического проектирования выбрана панельная схема подготовки шахтного поля, так как размеры шахтного поля по простиранию велики (S = 5000 м); размер по падению Н = 2500 м и угол падения а=15°

Сущность панельной схемы подготовки заключается в том, что на уровне околоствольного двора проводится главный откаточный штрек. Затем в пределах каждой панели проводят панельные бремсберги с ходками. Каждая панель отрабатывается частями по простиранию, называемыми ярусами. Проветривание очистных и подготовительных выработок в панелях осуществляется через центрально-сдвоенные стволы.

Различают двусторонние (двукрылые) и односторонние (однокрылые) панели. Наиболее часто применяются двукрылые панели. В двусторонней панели бремсберг (уклон) с ходками проводят в середине выемочного поля по простиранию.

Порядок отработки ярусов в панели, как правило, обратный, порядок отработки панелей в бремсберговой части шахтного поля преимущественно прямой, в уклонном - обратный. Число очистных забоев в панели, как правило, два-три.

Рис. 2. Схема панельной подготовки: 1 - квершлаг; 2 - главный откаточный штрек; 3 - панельный бремсберг; 4 - ходки; 5 - параллельный штрек; 6 - конвейерный ярусный штрек; 7 - вентиляционных ярусный штрек; 8 - шурф.

На рис. 2 изображен вариант панельной схемы при пластовой подготовке пластов. От капитального квершлага проводят в обе стороны по каждому пласту главные штреки, а от них панельные бремсберги. Ширина целиков между панельным бремсбергом и ходком принимается не менее 30 м, между участковым бремсбергом и ходком - не менее 20 м, между панельным бремсбергом или ходком и разрезной печью - не менее 40 м, между участковым бремсбергом или ходком и разрезной печью - не менее 20 м. Отвод исходящей струи осуществляется через вентиляционные стволы и скважины на каждом пласте или через капитальный вентиляционный квершлаг и центральный вентиляционный ствол. Проветривание уклонных панелей осуществляется через центрально-сдвоенные стволы по бремсберговой схеме. В этом случае на каждом пласте необходимо иметь помимо главного откаточного штрека параллельный ему главный вентиляционный штрек.

Достоинства панельной подготовки: возможность создания крупных по мощности шахт за счет одновременной работы в нескольких панелях; возможность повышения концентрации горных работ и конвейеризация транспорта от очистных забоев до ствола; сравнительно малый объем постоянно поддерживающих выработок; сокращение объема поддерживаемых выработок, возможность достижения большой производственной мощности шахт. Недостатки: большие затраты на проведение и поддерживание панельных наклонных выработок; сложная схема проветривания, сложная система изоляции. Особенностью панельной подготовки является расположение очистного забоя по падению пласта, а подвигание -- по простиранию.

1.3 Правила безопасности при подготовке шахтного поля к очистным работам

Способы и приемы ведения горных работ и поддержания выработок должны исключать обвалы и обрушения горных пород в рабочем пространстве.

Проводимые горные выработки должны быть своевременно закреплены и содержаться весь срок эксплуатации в соответствии с требованиями проектов и паспортов.

Изделия и материалы, применяемые для крепления выработок, должны соответствовать требованиям стандартов, утвержденных технических условий и паспортов.

При изменении горно-геологических и производственных условий паспорт выемочного участка и проведения и крепления подземных выработок должен быть пересмотрен в суточный срок. До пересмотра паспорта работы должны вестись с выполнением дополнительных мероприятий по безопасности, указанных в путевке лица сменного участкового надзора и в книге нарядов.

До начала работ руководитель участка или его заместитель (помощник) должен ознакомить рабочих и инженерно-технических работников участка под расписку с паспортом, а также с вносимыми в него изменениями.

Запрещается ведение горных работ без утвержденного паспорта, а также с отступлениями от него. В крепких (f> 10) монолитных породах выработки, находящиеся вне зоны влияния очистных работ, за исключением их сопряжений, могут проводиться и эксплуатироваться без крепи. Допускается эксплуатация без крепи углеспускных и вентиляционных скважин, пробуренных в крепких устойчивых углях (f> 1,5). Взрывные работы на шахтах должны производиться в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при взрывных работах (ПБ 13-407-- 01), утвержденных постановлением Госгортехнадзора России от 30.01.01 № 3, зарегистрированным Минюстом России 07.06.01 г., регистрационный № 2743. Поперечные сечения горных выработок должны соответствовать типовым сечениям. Площадь поперечного сечения выработок в свету определяется расчетом по факторам допустимой скорости воздушной струи (проветривания), габаритных размеров подвижного состава и оборудования с учетом минимально допустимых зазоров, величины усадки крепи после воздействия горного давления и безремонтного их содержания в течение всего периода эксплуатации. Запрещается производить выемку угля или породы в подготовительных выработках без наличия сменного запаса крепежных материалов. Место расположения запаса крепежных материалов определяется паспортом. В весьма слабых и неустойчивых породах (сыпучих, мягких, плывунах, склонных к обрушению) выработки должны проводиться с применением передовой крепи, щитов или другими специальными способами.

При проходке стволов специальными способами помимо требований настоящих. Правил необходимо применять специальные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ. Рабочие, производящие оборку кровли, должны находиться под закрепленным участком выработки. При оборке кровли в выработках большого сечения с площадок запрещается выдвигать их на расстояние ближе 2 м от закола.

Запрещается производить сбойку выработок без специальных мероприятий, утвержденных техническим руководителем организации.

Отставание постоянной крепи от забоев подготовительных выработок определяется паспортом, но не должно быть более 3 м. При неустойчивой кровле, максимально допустимое отставание постоянной крепи должно быть уменьшено. Последние у забоя три-четыре крепежные рамы должны быть прочно расшиты досками, обаполами, соединены стяжками и т.п.

Отставание постоянной каменной, бетонной или железобетонной крепи определяется паспортом.

На начало нового цикла отставание постоянной крепи от забоя (кроме каменной, бетонной или железобетонной) не должно превышать шага ее установки.

При крепости пород f> 7 разрешается отставание постоянной крепи от забоя на расстояние более шага установки крепи (но не более двойного шага установки).

Разрешается проведение выработок без применения временной крепи при креплении тюбинговой крепью.

При проведении подготовительных выработок с подрывкой боковых пород отставание породного забоя от угольного должно быть не более 5 м.

При проведении выработок по углю широким забоем при ширине раскоски более 5 м необходимо иметь соединенный со штреком закрепленный косовичник, служащий запасным выходом и вентиляционным ходком.

В подготовительных выработках, проводимых вслед за очистным забоем, отставание породного забоя от угольного забоя лавы не должно превышать 5 м, если в очистной выработке применяется индивидуальная крепь, 8м -- при механизированной крепи и 11м -- при выемке угля стругами.

При разработке мощных пластов запрещается проведение камер, выработок, сопряжений большого сечения с применением уступов при опережении верхнего уступа над нижним более чем на 1,5 м и без надежного ограждения кромки верхнего уступа.

При работе на высоте более 4 м в таких выработках должны применяться специальные приспособления или самоходные агрегаты со специальными площадками.

Для сообщения между уступами должны устанавливаться лестницы.

При проведении, углубке или ремонте наклонной выработки работающие в ней люди должны быть защищены от опасности падения сверху вагонеток (скипов) и других предметов не менее чем двумя прочными заграждениями, конструкции и места расположения которых утверждаются техническим руководителем организации.

При армировании ствола запрещается использовать подвесные люльки в качестве подъемного сосуда, а также спускать материалы и элементы армировки под бадьями, не имеющими специальных подвесных устройств заводского изготовления, испытанных в установленном порядке, с указанием в паспорте на бадью максимально допустимой нагрузки на эти устройства.



2. Выбор и обоснование системы разработки шахтного поля

2.1 Выбор системы шахтного поля

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. Основными из них являются: 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,

Наибольшее влияние на выбор системы разработки оказывают мощность и угол падения пласта. От мощности пласта зависит решение таких вопросов, как способ проведения и поддержания горных выработок, выбор технологии очистных работ, возможность разработки пласта на полную мощность или необходимость деления его на слои, крепление очистной выработки и управление горным давлением. Выбор средств механизации очистных работ, крепления и управления кровлей во многом зависит и от угла падения пласта. Этот фактор является решающим при выборе средств доставки угля в забое при его рас положении по падению пласта. Его также учитывают при выборе формы и длины очистного забоя.

Свойства вмещающих пород являются решающим фактором при выборе способа управления горным давлением (управления кровлей), а также поддержанием выемочных выработок и их расположения. Они оказывают существенное влияние на выбор средств механизации 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.

Классификация систем разработки:

1. Столбовая;

2. Сплошная;

3. Комбинированная. Варианты систем разработки:

I. Применяемая технология выемки

1. Система разработки с длинным очистным забоем

Выемка пласта на полную мощность

Деление пластов на слои

2. Система разработки с коротким очистным забоем

II. Общее направление перемещения очистного забоя

Подвигание забоя по простиранию пласта

Подвигание забоя по падению пласта

Подвигание забоя по диагонали пласта

Подвигание забоя по восстанию

III. Технологическая схема подготовки этажей, яруса и горизонтов Основные схемы проведения выработок при столбовой системе разработки:

Проведение транспортных и вентиляционных штреков с охраной их около штрековыми целиками;

Проведение сдвоенных штреков;

Проведение спаренных штреков;

Проведение транспортного штрека и сохранение его в качестве вентиляционного штрека для нижележащей лавы.

На основании исходных данных и технических характеристик механизмов для очистной выемки принята система разработки столбовая с проведением сдвоенных штреков. Так как пласт имеет простое строение и малый угол падения, то данная схема разработки наиболее целесообразна.

Столбовая система разработки

Поддержание подготовительных выработок в зоне влияния очистных работ на пластах средней мощности становится затруднительным. Поэтому целесообразнее применять такую систему разработки, при которой выработки располагаются в нетронутом массиве полезного ископаемого.

Современные средства механизации очистных работ позволяют достигать высоких скоростей подвигания лав и, следовательно, высоких нагрузок на забой. Добычное и проходческое оборудование наиболее эффективно используется при независимом ведении очистных и подготовительных работ и опережающей подготовке выемочного поля. Этим условиям в большей мере отвечает более прогрессивная система разработки -- столбовая.

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 залегания пласта различают длинные столбы по простиранию, длинные столбы по падению (восстанию), диагональные столбы. Наиболее распространенными являются разновидности системы разработки длинными столбами по простиранию лава-ярус -- при панельной подготовке.

Для столбовых систем разработки характерны следующие особенности:

* обратный порядок отработки пласта в крьше 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).

Рисунок 3 - Система разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке (лава-ярус): 1 -- откаточный штрек; 2 -- просек; 3 -- путевой ходок; 4 -- панельный бремсберг; 3 -- людской ходок; о -- ярусный конвейерный штрек; 7 -- ярусный вентиляционный штрек; S--очистной забой; 9--разрезная печь

2.2 Обоснование выбора средств комплексной механизации

Основным средством выемки угля на пологих и наклонных пластах в настоящее время являются комплексы добычного оборудования, позволяющие механизировать и совмещать во времени все основные операции технологического процесса в очистном забое. В общем случае в состав очистного механизированного комплекса входят: механизированная крепь, крепи сопряжении очистного забоя со штреками, выемочная машина (комбайн, струг), забойный конвейер, насосные станции (СНУ или СНТ), оросительная система с оросительной установкой, предохранительная лебедка, энергопоезд и другое оборудование.

Механизированные комплексы в последние годы относятся к технике повышенного технического уровня (например, ОКП80Б, КМ138/4, 2КМ142, КМ144К, КМ174/4, КМК500, КМК700/800 и др.) В их состав входят самозарубающиеся очистные комбайны с бесцепной системой подачи и конвейеры унифицированного ряда повышенной энерговооруженности. Для перемещения комбайнов Ha_t тонких пластах используется вынесенная система подачи. Технические характеристики большинства из них приведены в таблице.

Механизированная гидрофицированная крепь предназначена для крепления кровли в рабочем пространстве лавы или ограждения его от обрушенных пород, управления горным давлением полным обрушением, передвижение става скребкового конвейера и удержание его от сползания.

Крепи должны защищать призабойное рабочее пространство от проникновения пород кровли и обеспечивать такую скорость крепления очистного забоя, которая была бы не менее максимально возможной рабочей скорости перемещения выемочного комбайна. Между стойками крепи должен оставаться свободный проход для людей шириной более 0,7м. и высотой не менее 0,4м.

В зависимости от ширины захвата выемочной машины различают широкозахватную, узкозахватную и струговую выемку угля. Основными выемочными машинами в длинных очистных забоях на современном этапе развития технологии угледобычи являются узкозахватные комбайны.

Комбайн - это выемочная машина, предназначенная для отделения угля от массива при одновременном дроблении на куски транспортабельных размеров и погрузки их на забойный конвейер исполнительным органом или специальным устройством. В зависимости от условий применения комбайны имеют различную конструкцию, однако к ним предъявляются общие требования: обеспечение отбойки угля любой крепости; высокая производительность и надежность; полная погрузка угля на конвейер; выемка угля на полную мощность пласта и по всей длине лавы; эффективное подавление пыли, образующейся при их работе, и др.

Обычно узкозахватные комбайны оснащены двумя шнеками. Они располагаются либо с одной, либо с обеих сторон корпуса комбайна. Положение шнеков легко регулируется по высоте гидродомкратами, что позволяет осуществлять выемку угля при различной мощности пласта. Конструкция комбайнов допускает возможность фронтальной зарубки шнеков в пласт и механизированную выемку угля на концевых участках лавы без ниш. При этом приводная и концевая головки забойного конвейера должны быть вынесены в прилегающие к очистному забою выработки.

В отличие от широкозахватных узкозахватные комбайны перемещаются по раме забойного конвейера, располагаемого у забоя.

В настоящее время промышленностью выпускаются различные типы узкозахватных комбайнов, предназначенные для работы в разнообразных горно геологических условиях. Некоторые из них могут быть применены как с механизированными, так и индивидуальными крепями при углах падения до 35°.

После проведения всех подготовительных выработок в монтажной камере монтируется очистной механизированный комплекс. В своем варианте принимаем комплекс КМ-144 (табл.1). Выемка угля в лаве будет вестись узкозахватным очистным комбайном К-800, который располагается на забойном скребковом конвейере Анжера-30.

Таблица 1 - Технологическая характеристика очистных механизированных комплексов и крепи

Комплексы	Мощность обслуж. пластов, м	Длина комплекса в по ставке, м	Тип крепи	Шаг установки крепи, м	Шаг передвижки крепи, м	Сопротив-ние секции крепи, кН	Констр-вная высота крепи, мм	Площадь сечения для струи воздуха, м2	Характеристика кровли
									Класс кровли	Тип основной кровли по нагрузочным свойствам
							min	max
КМ137 КМ137А	0,8-1,4	200	Поддерж.	1,5	0,8	1813	560	1300	2,65т + 0,3	Ср. уст.	Тяж.
КМ138 КМ138А	1,4-2,1	200	Поддерж.-оградит.	1,5	0,8	4200	950	1995	2,88т - 0,55	Ср. уст.	Тяж.
КМ-130	2,2-4,4	120	Поддерж.-оградит.	1,2	0,63	3140	2000	3260	1,5т+ 0,83	Неуст. и ср. уст.	Сред.
КМ-144	2,0-4,5	150	Оградит.-поддерж.	1,5	0,63 0,5	4800-5000	2150	4300	1,6т+ 0,95	Неуст.	Тяж.
КМ-142	3,0-5,0	120	Оградит.-поддерж.	1,5	0,5	7000	1700	5000	3.05т + 1,9	Неуст.	Тяж.

Техническая характеристика скребкового конвейера Анжера-30

наименование	Анжера-30
Длина, м	До 310
Производительность, т/ч	1200
Угол падения	0-15
Скорость движения, м/с	0,8-1,3

2.3 Определение нагрузки на очистной забой

Нагрузка на очистной забой - количество полезного ископаемого,

добытого в единицу времени из очистного забоя, выемочного поля, панели, этажа,пласта, блока и т. д.

Нагрузка на очистной забой определяется по следующей формуле:

Где L - Длинна лавы;

m - мощность пласта, м;

- средняя плотность угля, т/;

r - глубина вруба (0,8 м);

- суточное подвигание очистного забоя;

- 0,95--0,97

r - ширина стружки;

м.



2.4 Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору

Суточная нагрузка на очистной забой должна быть проверена по фактору проветривания (газовыделению):

=

где S_n - площадь сечения лавы для выбранного мех.комплекса, м ; V-допустимая скорость движения воздуха по лаве, 4 м/с;

d - допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе

(при обособленном проветривании не более 1 %);

q - относительное газовыделение в лаве, м³/т суточной добычи (6,7,8,9,10,11,12);

к_ед - коэффициент, учитывающий естественную дегазацию пласта в пе риод отсутствия работ по выемке угля в лаве (к_ед = 0,6-0,7);

к_нг - коэффициент неравномерности газовыделения (к_нг =1,1-1,4).

==3036 т.

Т.к. А_сут > А_пров, то необходимо проводить профилактические мероприятия по дегазации (формула 4).

=

=

где к_пд - коэффициент промышленной дегазации (0.6-0.7).

Проверка дала положительный результат.



2.5 Организация работ в очистном забое

Главным звеном всего производственного процесса добычи угля на шахте является очистная выемка, поэтому наряду со своевременным воссозданием необходимого фронта очистных забоев всеми технологическими звеньями шахты должна быть обеспечена непрерывная и ритмичная работа забоев на основе научной организации производства и труда и поточности очистной выемки, которая характерна для механизированных комплексов.

В основу поточного метода положены три основных принципа: непрерывность выемки угля, одновременность выполнения процессов, их единый ритм. Главным из них является первый, а второй и третий способствуют достижению непрерывности угледобычи. Непрерывность выемки должна обеспечиваться в течение времени, предусмотренного экономически обоснованным режимом работы забоя. Принцип одновременности выражается в полном совмещении во времени выемки угля со всеми остальными процессами. При этом перерывов, связанных с подготовкой лавы к ведению очистных работ, нет. Единый ритм заключается в определенном соответствии темпа выполнения отдельных процессов и скорости движения выемочной машины.

При поточной схеме добычи:

выемка угля должна производиться по челноковой схеме, без разворота выемочной машины в нишах при изменении направления выемки;

конвейер должен за короткий промежуток времени передвигаться без разборки (участками или по всей длине лавы) вслед за выемочной машиной;

крепление призабойного пространства (передвижка крепи) и управление горным давлением должны производиться одновременно с выемкой и передвижкой конвейера.

Эффективность поточной организации производства выражается в существенном повышении непрерывности выемки (в результате сокращения времени на выполнение подготовительно-заключительных и вспомогательных операций), а также в значительном увеличении ее интенсивности. Показателем непрерывности является отношение продолжительности выемки угля за цикл к общей длительности производственного цикла, а показателем интенсивности -среднечасовая площадь выемки за время работы комплекса по добыче угля.

Цикл в очистном забое -- это совокупность периодически повторяющихся в определенном порядке процессов и операций, обеспечивающих подвигание забоя по всей длине на заранее установленную величину при условии соблюдения правил техники безопасности.

При цикличной и поточной организации производства все процессы и операции выполняются по определенному расписанию, оформленному в виде графика организации работ. График -- есть наглядное изображение работы в забое, которое показывает, как в конкретных условиях данного рабочего места должны протекать процессы, образующие законченный цикл. Для очистных за боев применяют координатные графики, на которых протекание процессов изображают во времени и пространстве. За единицу времени принимают сутки. Различают графики одно- и многоцикличные. При узкозахватных выемочных машинах применяют многоцикличные графики. Они состоят из планограммы работ, графика выходов рабочих, таблицы технико-экономических показателей и условных обозначений. На планограмме работ наглядно изображены все основные; производственные процессы, выполняемые в забое, их последовательность и взаимная увязка в пространстве и времени.

На графике выходов указаны число и состав рабочих по профессиям, необходимых для выполнения цикла, их распределение по сменам и времени пребывания на работе.

Таблица технико-экономических показателей содержит результаты, которые могут быть получены при выполнении цикла в соответствии с запроектированной организацией работ.

При составлении графика организации работ необходимо предварительно установить режим рабочих суток и форму организации труда в лаве.

На практике применяют в основном четырехсменный режим работы, из них три смены по 6--7 ч -- добычные и одна смена -- ремонтно-подготовительная.

В середине каждой семичасовой смены рекомендуется одновременный для всех рабочих 15-минутный обеденный перерыв.

Основной формой организации труда является сменная или суточная комплексная бригада.

В лавах работу ведут комплексные бригады, которые выполняют все производственные процессы цикла. В связи с сокращением числа работающих значимость каждого члена бригады неизмеримо возросла. Поэтому для успешной работы комплексной бригады очень важно, чтобы любой ее член не только обладал достаточным диапазоном профессиональных знаний и навыков, но и мог вовремя применить их на практике, имел высокий общеобразовательный уровень.

2.6 Правила безопасности при ведении горных работ

Выемка угля в очистных забоях должна осуществляться в соответствии с паспортом выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок и с применением комплекса мер по предотвращению всех опасных и вредных производственных факторов.

Не допускается ведение очистных работ на участках шахтного поля, где не пройден и не сбит с действующими выработками ствол (скважина), предусмотренный проектом для надежного проветривания. Запрещается подтапливание или прекращение проветривания ствола (скважины), расположенного на горном отводе шахты. Запрещается ведение эксплуатационных работ более чем в двух смежных этажах. Погашение целиков, а также отработка отдельных выемочных участков на вышележащих этажах допускаются по проектам, утвержденным техническим руководителем организации.

Все оборудование комплексно-механизированных очистных забоев (мехкрепь, конвейеры, выемочные машины и др.) должно пройти предпусковую наладку перед приемкой выемочного участка в эксплуатацию. При эксплуатации такие наладки должны проводиться регулярно в сроки, установленные инструкцией завода-изготовителя.

Ведение очистных работ до первичной посадки основной кровли, первичная посадка основной кровли, а также подход забоя к техническим границам выемочного участка должны производиться по мероприятиям, предусмотренным паспортом выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок. Первичная посадка основной кровли должна производиться под руководством начальника участка или его заместителя.

Осадка кровли при ведении демонтажа очистных комплексов должна выполняться по проекту, разработанному в соответствии с действующими нормативными документами, как правило, с применением специальных механизированных крепей, исключающих нахождение людей в зоне обрушения.

В случае остановки работ в очистной выработке на время свыше суток должны быть. Приняты меры по предупреждению обрушения кровли в призабойном пространстве. Возобновление работ допускается с разрешения главного инженера шахты после осмотра очистной выработки инженерно-техническими работниками участка.

В процессе работы должна производиться проверка устойчивости кровли и забоя путем осмотра и остукивания. При наличии признаков опасности обрушения кровли, забоя или сползания почвы на крутых пластах должна производиться оборка отслоившейся горной массы и устанавливаться дополнительная крепь. Ширина свободного прохода людей в лавах и на сопряжениях их с примыкающими выработками, оснащенных механизированными крепями, должна быть не менее 0,7 м, высота-- не менее 0,5 м в рабочем положении секции крепи и 0,4 м -- в сдвинутом. В лавах с индивидуальной крепью должен оставляться и поддерживаться свободный проход шириной не менее 0,7 м.

В лавах, оборудованных механизированными комплексами, узкозахватными комбайнами и струговыми установками, вдоль конвейера, а также в штреках (ходках) на их сопряжениях с лавой должна быть оборудована громкоговорящая связь с приемопередающими устройствами, установленными через каждые 10 м. В комплексно-механизированных забоях должны применяться комбайны с бесцепной системой подачи. В случае если конструкцией предусмотрено применение компенсатора колебаний цепи и ее надежное укрытие, исключающее возможность воздействия на работающих (травмирование), допускается по разрешению Госгортехнадзора России применение комбайнов с цепной системой подачи. При углепадения 9° (при работе с рамы конвейера) и более, когда не исключается возможность скольжения комбайна под действием собственного веса он должен иметь два независимых тормозных устройства или поддерживаться специально предусмотренной дистанционно управляемой лебедкой.

Запрещается нахождение людей в лаве ниже комбайна при его работе и спуске на пластах с углом падения более 25°, за исключением механизированных крепей, оборудованных ограждением, препятствующим попаданию кусков угля и породы в места нахождения людей.

При отработке механизированными комплексами по простиранию пластов с углом падения более 25° должны быть установлены гасители скорости над комбайновой и конвейерной дорожками, а ходовое отделение крепи -- оборудовано полками и защищено от попадания в него кусков угля и породы при отбойке горной массы.

При двухкомбайновой выемке передвижение комбайнов по одной тяговой цепи разрешается только с применением специальных секционирующих устройств, исключающих суммирование тяговых усилий в цепи. Места крепления цепи на секционирующих устройствах должны быть четко обозначены и видимы для машинистов комбайнов. Одновременная работа двух комбайнов с цепной подачей допускается только на пластах с углом падения менее 9°.

Во время работы струговой установки запрещается нахождение и перемещение людей:

а)между стойками первого ряда крепи и конвейером или забоем лавы;

б)на расстоянии менее 1 м по падению пласта от направляющих балок или других устройств закрепления приводных головок;

в)в нишах на расстоянии менее 1,5 м от тяговой цепи струга или секции конвейера.

При подтягивании струговой установки по восстанию пласта запрещается производить другие работы в лаве.

Выемка надштрековых целиков у вентиляционных штреков одновременно с отработкой лав нижележащего этажа допускается только при угле падения пласта до 30° и при наличии оконтуривающих штреков (просеков).

Доставка угля из очистной выработки к погрузочному пункту при наличии целиков над штреком на пологих и наклонных пластах допускается только на передние печи или гезенки.

При подходе очистных выработок к техническим границам и охранным целикам допускается доставка угля из лавы к погрузочному пункту на задние печи или гезенки в соответствии с мероприятиями, утвержденными техническим руководителем организации.

При отработке по простиранию пластов с углом падения более 25° уступами длиной более 10 м и прямолинейными забоя ми с индивидуальными крепями обязательно применение у забоя предохранительных полков. При транспортировании угля самотеком должны быть устроены гасители скорости, а в местах изгибов лавы -- ограждающие устройства.

Запрещается производить выемку угля в уступе отбойным молотком в направлении снизу вверх, а также работать в уступах без спасательных ниш в кутках уступов, за исключением пластов, опасных по горным ударам.

Угле- и -породоспускные скаты (гезенки, печи) должны быть обеспечены средствами для их разбучивания. Перепуск застрявшего угля в гезенках скважинах, печах и скатах при самотечной доставке разрешается производить Ц-1 только в присутствии инженерно-технического работника участка.

В лавах на пластах с углом падения более 18° запрещается доставка оборудования и лесоматериалов конвейерами, не оборудованными специальными приспособлениями для их удержания.



3. Раскройка одного горизонта и время его отработки

3.1 Расчет запасов выемочного столба и сроки отработки выемочного участка

Запасы выемочного столба определяются по формуле:

=L*m*

Где ;

L - длинна лавы;

m - мощность пласта;

;

=200*3* *

Время отработки выемочного участка Т_отр определяется по формуле

=

3.2 Совмещенный график ведения подготовительных и очистных работ

График -- есть наглядное изображение работы в забое, которое показывает, как в конкретных условиях данного рабочего места должны протекать процессы, образующие законченный цикл. Для очистных забоев применяют координатные графики, на которых протекание процессов изображают во времени и пространстве. За единицу времени принимают сутки. Различают графики одно- и многоцикличные. При узкозахватных выемочных машинах применяют многоцикличные графики. Они состоят из планограммы работ, графика выходов рабочих, таблицы технико-экономических показателей и условных обозначений.

На планограмме работ наглядно изображены все основные; производственные процессы, выполняемые в забое, их последовательность и взаимная увязка в пространстве и времени.

На графике выходов указаны число и состав рабочих по профессиям, необходимых для выполнения цикла, их распределение по сменам и времени пребывания на работе.

Таблица технико-экономических показателей содержит результаты, которые могут быть получены при выполнении цикла в соответствии с запроектированной организацией работ.

При составлении графика организации работ необходимо предварительно установить режим рабочих суток и форму организации труда в лаве.

На практике применяют в основном четырехсменный режим работы, из них три смены по 6--7 ч -- добычные и одна смена -- ремонтно-подготовительная. В середине каждой семичасовой смены рекомендуется одновременный для всех рабочих 15-минутный обеденный перерыв.

Основной формой организации труда является сменная или суточная комплексная бригада. В лавах работу ведут комплексные бригады, которые выполняют все производственные процессы цикла



Заключение

Интенсивное развитие и техническое совершенствование угольной промышленности в стране, характеризуется созданием крупных горнодобывающих и перерабатывающих производств углей. Это требует новых технических и технологических решений и все больше капитальных вложений с учетом создания необходимой инфраструктуры, энергозатрат на транспортирование полезного ископаемого и грузов, на проветривание и создание удовлетворительных условий труда горнорабочих.

На основании исходных данных были решены следующие задачи, т.е. изучены параметры и характеристики шахтного поля, выбран для разработки один пласт - 1, рассчитаны нагрузка на очистной забой, запасы выемочного столба и сроки отработки выемочного участка.

Пластовый способ подготовки выбран, так как пласт средней мощности (мощность разрабатываемого пласта в шахтном поле т_х =3 м). А схему подготовки шахтного поля - панельным, т.к. угол падения а =15°.

С учётом горно-геологических условий месторождения и характеристики пластов предусматривается отработка запасов системой разработки длинными столбами по простиранию (вариант лава-ярус), которая широко применяется на пластах средней мощности.

Для ведения очистных работ выемочный столб на всю длину оконтуривается подготовительными выработками. Вентиляционный штрек предназначен для доставки людей, материалов и оборудования, выдачи исходящей струй воздуха из очистного забоя. Конвейерный штрек служит для транспортировки горной массы, установки электроаппаратуры, подачи свежей струи воздуха в очистной забой.

Подготовка выемочных полей осуществляется проведением от стволов конвейерных и вентиляционных штреков. Проведение горных выработок осуществляется узкозахватным очистным комбайном К-800. В своем варианте принили комплекс КМ-144.

Горная масса из забоя при помощи комбайна грузится на скребковый конвейер Анжера 30 и транспортируется до конвейерного ствола, где перегружается на ленточный конвейер 1Л120, установленный на конвейерном стволе. На угольный склад из шахты уголь поступает по магистральной конвейерной линии.



Список литературы

1.Основы горного дела: Учебник для вузов / П.В. Егоров, Е.А. Бобер, Ю.Н. Кузнецов и др. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2000. - 408с."

Правила безопасности в угольных шахтах. - Самара: Самар. Дом печати, 1995.-242с.

Инструкции к правилам безопасности в угольных шахтах.- Самара: Самар. Дом печати, 1995. - 352 с.

4.Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт. ВНТП-1 86. М.: Минуглепром СССР, 1986. - 62 с.

5.Килячков А.П. Технология горного производства / А.П. Килячков. - М.: Недра,1992.-415с.

6.Бурчаков А.С. Технология и механизация подземной разработки пластовых месторождений / А.С. Бурчаков, Ю.А. Жежелевский, С.А. Ярунин. - М.: Недра, 1989.-431 с.

Размещено на Allbest.ru