Разработка нового проекта отработки Третьего горизонта Старобинского месторождения на базе современных инновационных технологий

ЕКФ-3, 264 кВт

ЕКФ-3, 320 кВт

Место установки

Забой

Забой

Мощность привода, кВт

2х132

2х160

Напряжение, В

660

660

Тип турбомуфты Фойт

487TWVFC

562TWVFC

Длина, м

150(210)

150(210)

Скорость тяговой цепи, м/с

1,1

1,1

Калибр цепи

30х108

30х108

Шаг скребков, м

0,864

0,864

Тяговая система

Айкотрак

Айкотрак

Шаг рейки, мм

126

126

Число зубьев на звездочке, шт.

7

7

Тип редуктора

МКII-10

МКII-10

Передаточное число

36:1

36:1

Профиль рештака

225х732

Профиль

Е 72

225х732

Профиль

Е 72

Соединитель рештаков, тонн

120

120

Тип исполнения навесного оборудован.

ЕДВ,

ЕВ

ЕДВ,

СЛ-300

Производительность, т/час

400

600

Порядок перехода технологических выработок

В поле лавы пройдены технологические выработки под углом 20 градусов к линии забоя лавы. Почва технологических выработок ниже почвы лавы на 0.80-0.90м. Поэтому должна быть проведена предварительная подсыпка почвы этих выработок. Частично выработки подсыпаются горной массой при ведении очистных работ, при вырубке комбайна на технологическую выработку.

Демонтаж оборудования комплексабудет производиться по специально разработанному проекту после отработки столба лавы с учетом фактических горно-геологических условий.

Расчет производительности нижней лавы.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Исходные данные для расчета

Исходные данные	Величина
Длина лавы, м	250
Вынимаемая мощность, м	1,46
Объемный вес пород, т/м3	2,11
Ширина захвата режущего органа, м	0,83
Cкорость подачи комбайна, м/мин	0-9
Время работы комбайна по добыче за сутки, ч	18,0
Мощность эл.двигателей, кВт	600
Средняя энергоемкость разрушения сильвинита, кВт.час/т	1,5

Подготовка к зарубке «косым заездом», принимаем t1=15 мин.;

Зарубка «косым заездом» в направлении к конвейерному штреку

лавы, ЕСА-150Л производит подборку и отгрузку смешанной руды за комбайном СЛ-500С t=8 мин:

t2=20мин,

где L2 - длина «косого заезда», 24 м.

v2 - рабочая скорость комбайна, 2 м/мин;

выемка полосы на всю ширину режущего органа (производится в направлении от вентиляционного штрека к конвейерному);

t3=113мин,



где L3 - длинна полосы заходки комбайна, м

v3 - рабочая скорость комбайна, м/ мин

время отгона комбайна с зачисткой призабойного пространства и передвижкой забойного конвейера:

t5= L4/vм =250/9?27,8мин

vм - маневровая скорость при отгоне комбайна, 9 м/мин.

выемка галита;

t5=125мин,

где L5 - длинна полосы заходки комбайна, м

v5 - рабочая скорость комбайна, м/ мин

время отгона комбайна с зачисткой призабойного пространства и передвижкой забойного конвейера:

t5= L4/vм =250/9?27,8мин

vм - маневровая скорость при отгоне комбайна, 9 м/мин.

Тогда время одного цикла составит:

tц= t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ t6=15+20+113+27.8+125+27.8=328.6мин

Количество циклов в сутки:

Nц=t/tц=1080/328.6=3.29?3 циклов, уточним время одного цикла:

tц=t/Nц=1080/3=360 мин



где t - количество часов в сутки, 18ч =1080 мин

Чтобы добиться ровного количества циклов, изменим скорость отгона при зачистке комбайном и примем vм= 5.7м/ мин

Тогда t5= L4/vм =250/5.7=43.8мин

t7=L6/vм=250/5.7=43.8мин

Тогда время одного цикла составит:

tц=15+20+113+43.8+125+43.8= 360 мин

Находим суточное продвижение лавы:

Lсут=Nц*h=3*0,83=2.49 м

Количество лет отработки столба верхней лавы составит:

t=2750/(2.49*320)=3,5года

Рассчитаем суточную производительность очистного комплекса:

Qсут=m*h*l*с*Nц=1.46*0.83*250*2.11*3=1917.7 т.

Рассчитаем месячную производительность очистного комплекса:

Qмес= Qсут*t=1917.7 *26.6=51010.1т.



Рассчитаем годовую производительность очистного комплекса:

Qгод= Qсут*t=1917.7 *320=613655.5т.

Схема транспорта руды

Отбитая комбайнами руда поступает на забойный конвейер КС-300, затем на штрековые конвейеры на конвейерном штреке нижней лавы. Со штрековых конвейеров руда поступает на поперечный скребковый конвейер типа СП-202, ленточные конвейеры КЛ-600 на панельном конвейерном штреке, ленточные конвейеры главного направления, поступает в камеру перегрузки ствола №2 для выдачи ее на поверхность.

Обоснование системы разработки и

средств механизации верхней лавы

Подготовка лавы для выемки 4 сильвинитового слоя заключается в проходке конвейерного и транспортного штреков верхней лавы по флангам и вентиляционного штрека - в центре столба лавы.

Ширина штреков лавы принята исходя из условий расположения в них оборудования лавы: энергопоезда, приводных и натяжных головок забойного и штрековых конвейеров.

Таблица 3.10 - Параметры системы разработки

№ п/п	Наименование параметра.	Размер
	Длина столба верхней лавы	2750м
	Вынимаемая мощность	1.1м
	Длина лавы (без ВШЛ).	297м
	Ширина конвейерного штрека верхней лавы	4.5м
	Ширина транспортного штрека верхней лавы	3.0 м
	Ширина вентиляционного штрека верх.лавы	3.0 м

Перечень средств механизации очистных работ верхней лавы.

Для механизации процессов выемки сильвинита и управления кровлей полным обрушением предусматривается применение комплекса состоящего из:

1)одношнекового комбайна ЕВ-200/230ЛН -2 шт

2)крепи “Фазос-09/15 -140 шт

3)крепи сопряжения Фазос-15/31: -6 шт

4)забойного конвейера EKF-3E 74VS -1 шт 5)штрекового конвейера ЕКФ-3 -1 шт

Таблица 3.11 - Техническая характеристика комбайна ЕВ-200/230ЛН

Технические параметры	Колич-е значение	Единицы измерения
Напряжение питания	990	В
Мощность электродвигателя	230	кВт
Мощность электродвигателя вентилятора	1,1	кВт
Число оборотов режущего органа	48	об/мин
Максимальный угол падения пласта	6	Град
Максимальное тяговое усилие	192	кН
Максимальная скорость подачи (маневровая)	9	м/мин
Длина комбайна по оси шнека	7265	Мм
Длина поворотного редуктора	1920	Мм
Вес поворотного редуктора	2260	Кг
Высота комбайна по корпусу	830	Мм
Высота от почвы лавы до оси приводного колеса	360	Мм
Расстояние от торца режущего до полки рештака	350	Мм
Глубина подрубки почвы (с режущим 1,0 м)	100	Мм
Высота подрубки кровли (с режущим 1,0 м)	1950	Мм
Необходимое количество охлаждающей жидкости	30	л/мин
Давление охлаждающей жидкости	20	Бар
Температура охл. жидкости на входе в комбайн	30	Град. С
Сечение питающего кабеля	3х70	мм2
Электродвигатель
Мощность	230	кВт
Число оборотов	1465	Об/мин
Напряжение питания	990	В
Необходимое количество охлаждающей жидкости	15	Л/мин
Вес	1740	Кг
Электродвигатель вентилятора
Мощность	1,1	кВт
Число оборотов	3000	Об/мин
Напряжение питания	990	В
Производительность вентилятора	40	М3/мин
Шестеренчатый насос сист. принуд. Смазки.
Производительность	22,8	Л
Число оборотов	1197	об/мин
Рабочее давление	10	Бар
Вес	5,8	Кг
Осевой поршневой насос гидросистемы
Производительность	10,6	Л
Число оборотов	1332	об/мин
Рабочее давление	250	Бар
Вес	13	Кг
Осевой поршневой насос подающей части
Производительность	210	л/мин
Число оборотов	2000	об/мин
Рабочее давление	150	Бар
Вес	80	Кг
Поршневой насос подпитки подающей части
Производительность	25	л/мин
Число оборотов	2000	об/мин
Рабочее давление	15	Бар
Вес	4	Кг
Производительность	210	л/об
Число оборотов	2000	об/мин
Рабочее давление	150	Бар
Вес	35	Кг

Таблица 3.12 - Техническая характеристика гидромеханизированной крепи Фазос-0.9/15

Технические параметры	Колич-е значение	Единицы измерения
Рабочий диапазон крепи	1,4-2,6	М
Максимальная высота крепи	2670	Мм
Минимальная высота крепи	1300	Мм
Поддерживающая способность, при Н = 2,3 м	289	кН/м2
Шаг установки	2	М
Масса секции	6585	Кг
Давление питания	32	Мпа
Количество стоек в секции	4	шт.
Предварительное сопротивление стойки	461	кН
Рабочее сопротивление стойки	554	кН
Длина собранной стойки	1198	Мм
Длина раздвинутой стойки	2851	Мм
Диаметр поршня гидростойки	165	Мм
Масса гидростойки	260	Кг
Настройка предохранительного клапана гидростойки	38	Мпа
Усилие передвижки крепи	304	кН
Усилие передвижки конвейера	143	кН
Настройка пред.клапана цилиндра передвижки	38	Мпа
Тип системы передвижки	Обратная
Шаг передвижки секции	800	Мм
Ширина верхняка	1370	Мм
Длина верхняка	2700	Мм
Наличие на стойке гнезда под клапан от ГУ	Имеется
Возможность установки корректировки основания	-

Расчет производительности верхней лавы

Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.13.

Таблица 3.13 - Исходные данные для расчета

Исходные данные	Обозначение	Величина
Длина лавы, м	L	300
Вынимаемая мощность, м	m	1,1
Объемный вес пород, т/м3	г	2,11
Ширина захвата режущего органа, м	h	0,80
Cкорость подачи комбайна, м/мин	v	0-8
Время работы комбайна по добыче за сутки, ч	T	18,0
Мощность эл.двигателей, кВт	P	2х230
Средняя энергоемкость разрушения сильвинита, кВт.час/т	д	1,5
Коэффициент использования машинного времени	k	0,35ч0,4

Очистной цикл состоит из следующих элементарных составных частей:

Подготовка к зарубке косым заездом.

Зарубка комбайна “косым заездом”.

Выемка полосы в направлении от вентиляционного штрека к флангу лавы с одновременной передвижкой забойной крепи, не допуская обнажения призабойного пространства более 2.3 -2.4м.

Концевые операции: осмотр комбайна и замена резцов, зачистка бортовых штреков, дозадвижка забойной крепи, передвижка эстакады с приводом забойного конвейера, крепи сопряжения.

Отгон комбайна с зачисткой почвы забоя и передвижкой за комбайном забойного конвейера.

Время на концевые операции (в том числе на передвижку крипи сопряжения). Время отгона комбайна на 15м в соседнюю лаву от вентиляционного штрека.

Разрешается передвижка забойной крепи сопряжения при неработающем конвейере и комбайне. Забойный конвейер может задвигаться по всей длине лавы по мере отгона комбайна.

Определим последовательно продолжительность выполнения составных частей работы очистного цикла на примере комбайна № 1:

Подготовка к зарубке «косым заездом», принимаем t1=18 мин.;

Зарубка «косым заездом» в направлении к конвейерному штреку лавы:

t2=10 мин,

где L2 - длина «косого заезда», 15 м.

v2 - рабочая скорость комбайна, 1,5 м/мин;

выемка полосы на всю ширину режущего органа (производится в направлении от вентиляционного штрека к конвейерному);

t3=99мин,



где L3 - длинна полосы заходки одного комбайна, м

v3 - рабочая скорость комбайна, м/ мин

время на концевые операции принимаем t4=18 мин;

время отгона комбайна с зачисткой призабойного пространства и передвижкой забойного конвейера на ВШЛ: t5= L5/vм =148,5/9?16,5мин

L5 - длина лавы, приходящейся на один очистной комбайн, 148,5 м. vм - маневровая скорость при отгоне комбайна, 9 м/мин.

время на концевые операции (в том числе передвижка крепи сопряжения) принимаем t6=18 мин;

время отгона комбайна на 15 м в соседнюю лаву от вентиляционного штрека:t7=L7/vм=(15+7.6)/9?2,5мин

где L7 - длина отгона, 15 м - длина «косого заезда»; 7.6 - длина комбайна; vм - маневровая скорость при отгоне комбайна, 9 м/мин.

Тогда время одного цикла составит:

tц= t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ t6+ t7=18+10+99+18+16,5+18+2,5=182мин

Количество циклов в сутки:

Nц=t/tц=1080/182=5,93?6 циклов, уточним время одного цикла:

tц=t/Nц=1080/6=180 мин

где t - количество часов в сутки, 18ч =1080 мин

Чтобы добиться ровного количества циклов, изменим скорость отгона при зачистке комбайном и примем vм= 10м/ мин

Тогда t5= L5/vм =148,5/10=14,85мин

t7=L7/vм=(15+7.6)/10?2,15мин



Тогда время одного цикла составит:

tц=18 + 10 + 100 + 18 + 14,85 + 18 + 2,15= 180 мин

Комбайн №2 выполняет аналогичные элементы цикла, при условии, что его цикл начинается после окончания зарубки комбайна №1.

Находим суточное продвижение лавы:

Lсут=Nц*h=6*0,83=4,98 м

Количество лет отработки столба верхней лавы составит:

t=2750/(4,98*320)=1,7года

Рассчитаем суточную производительность очистного комплекса:

Qсут=2*m*h*l*с*Nц=2*1.1*0.83*148.5*2.11*6=3432.9 т.

Рассчитаем месячную производительность очистного комплекса:

Qмес= Qсут*tмес=3432.9 *26.6=91315.14 т.

Рассчитаем годовую производительность очистного комплекса:

Qгод= Qсут*tгод=3432.9 *320=1098527 т.



Схема транспорта руды

Отбитая комбайном ЕВ-200/230ЛН руда поступает на забойный конвейер ЕКФ-3, на штрековые конвейеры ЕКФ-3E74VS на ленточный конвейер по конвейерному штреку верхней лавы.Далее руда через поперечный скребковый конвейер типа СП-202 поступает на панельные ленточные конвейеры панели, на магистральные ленточные конвейеры главного направления к стволу №1.

3.7 Расчет числа подготовительных и очистных комплексов

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

Для обеспечения требуемой производительности 7.5 млн. тонн руды в год принимаем 4 очистных комплексов с комбайнами ЭВ-200/230-ЛН выемка 4-го сильвинитового слоя, и 4 комплекса с комбайном СЛ-500с для выемки слоев 2,3.

Рассчитаем количество проходческих комплексов, необходимых для подготовки панелей к отработке.

Исходя из опыта работы проходческого комплекса ПК-8М его месячная производительность составляет 13,6 тыс. тонн/мес.

Определим годовую производительность проходческого комплекса ПК-8М QПК-8, тыс.тонн/год, по формуле



, [2 (c. 120)]

где - месячная производительность проходческого комплекса ПК-8М:

Qпк-8=13.6*320/30=145 тыс.тон/год

Объем подготовительных работ, необходимых для подготовки 4 панелей составит:

Qn=4Qпр=4*(2750*(8*8.03+3*12.53)*2.11=2363474.3 т

Определим количество проходческих комплексов, необходимых для подготовки четырёх панелей:

[2 (c. 121)]

Ориентировочно принимаем 10 проходческих комплексов ПК-8МА.

При выбранном количестве подготовительных комплексов годовая производительность по ним составит:

При выбранном количестве очистных и подготовительных комплексов годовая производительность по ним составит:



Выбранное число очистных и подготовительных комплексов обеспечивает необходимый годовой объем добычи.

3.8 Расчет качества руды

Схема расчета качества руды с панели при валовой и селективной выемке сильвинита комбайном ЕВ-200/230 ЛН и СЛ-500С и проходке главных направлений и подготовке столба комбайном ПК-8М приведена ниже:

Средневзвешенное содержание по выработке KClвыр, %, определяем по формуле:

, [2 (c. 160)]

где KCli - содержание полезного компонента в i-м слое, %;

Si - площадь сечения i-го слоя, м2;

Sвыр - площадь сечения выработки, м2.

Средневзвешенное содержание по выработке Н.О.выр, %, определяем по формуле

, [2 (c. 160)]

где Н.О.i - содержание нерастворимого остатка в i-м слое, %;

Si - площадь сечения i-го слоя, м2;

Sвыр - площадь сечения выработки, м2.

Объем руды при подготовке панели , м3, составит:

, [2 (c. 162)]

где Lгл.шт. - длина штреков главного направления, м;

nj - число выработок j-го вида;

- i-я площадь сечения по руде j-й выработки, м2.

Для штрека № 1 верхней лавы
Наименования слоя	Мощность, м	Содержание, %	L	S 8,03	4,5	S 12,53	Содержание
		KCL	НО					KCL	Н.О.
IV-V	0,36	6,8	23,5	0,36	0,48	0,54	1,02	19,3	10,1
IV	1,14	36,6	8,3	1,5	3,05	1,71	4,76
III-IV	1,25	2,9	10,4	2,75	3,75	1,88	5,63
III	0,25	39,8	4,1	3	0,75	0,38	1,12
Штрек № 1 верхней лавы
Наименования слоя	S	Длина панели, м	Объёмы по сечениям, м2	Объёмы руды, м2	Объёмы пустой породы,м2
IV-V	1,02	2750	2805	18274	16183,8
IV	4,76		13090
III-IV	5,63		15469
III	1,12		3094
	12,53	Итого:	34458
Для штреков №2 и 4 верхней лавы
Наименования слоя	Мощность, м	Содержание, %	L	S 8,03	Содержание
		KCL	НО			KCL	Н.О.
IV-V	0,36	6,8	23,5	0,36	0,48	20,7	9,8
IV	1,14	36,6	8,3	1,5	3,05
III-IV	1,25	2,9	10,4	2,75	3,75
III	0,25	39,8	4,1	3	0,75
Штреки № 2 и 4 верхней лавы
Наименования слоя	S	Длина панели, м	Объёмы по сечениям, м2	Объёмы руды, м2	Объёмы пустой породы,м2
IV-V	0,48	2750	1320	11632,5	10450
IV	3,05		8387,5
III-IV	3,75		10312,5
III	0,75		2062,5
		Итого:	22082,5
Для штрека № 3 верхней лавы
Наименования слоя	Мощность, м	Содержание, %	L	S	Содержание
		KCL	НО			KCL	Н.О.
VI	0,26	49,2	20,1	0,26	0,29	28,1	14,6
V-VI	0,72	12,7	29,9	0,98	0,77
V	0,18	51,8	8,5	1,16	0,45
IV-V	0,7	6,8	23,5	1,86	2,02
IV-V	1,14	36,6	8,3	3	4,50



Штрека № 3 верхней лавы
Наименования слоя	S	Длина панели, м	Объёмы по сечениям, м2	Объёмы руды, м2	Объёмы пустой породы,м2
VI	0,29	2750	797,5	14410	7672,5
V-VI	0,77		2117,5
V	0,45		1237,5
IV-V	2,02		5555
IV	4,50		12375
		Итого:	22083
Для штреков № 1 и 2 нижней лавы
Наименования слоя	Мощность, м	Содержание, %	L	S 8,03	S 4,5	S 12,53	Привязка	Содержание
		KCL	НО						KCL	Н.О.
3	0,84	39,8	4,1	0,59	0,97	0,89	1,86	0,25	22,3	4,4
2 ? 3	0,65	7,6	6,8	1,24	1,78	0,98	2,76
2	0,62	51,2	2,4	1,86	1,86	0,93	2,79
1 ? 2	0,64	4,3	5,4	2,5	1,92	0,96	2,88
1	0,24	38	1,6	2,74	0,39	0,36	0,75
кам.соль	0,26	1	3,4	3	1,11	0,39	1,50



Штреков № 1 и 2 нижней лавы
Наименования слоя	S	Длина панели, м	Объёмы по сечениям, м2	Объёмы руды, м2	Объёмы пустой породы,м2
3	1,86	2750	5101,3	14836,3	19621,3
2 ? 3	2,76		7576,3
2	2,79		7672,5
1 ? 2	2,88		7920
1	0,75		2062,5
кам.соль	1,50		4125
	12,53	Итого:	34458
Для штреков №3 и 4 нижней лавы
Наименования слоя	Мощность, м	Содержание, %	L	S 8,03	Привязка	Содержание
		KCL	НО				KCL	Н.О.
3	0,84	39,8	4,1	0,59	0,97	0,25	21,4	4,4
2 ? 3	0,65	7,6	6,8	1,24	1,78
2	0,62	51,2	2,4	1,86	1,86
1 ? 2	0,64	4,3	5,4	2,5	1,92
1	0,24	38	1,6	2,74	0,39
кам.соль	0,26	1	3,4	3	1,11

Штреков № 3 и 4 нижней лавы
Наименования слоя	S	Длина панели, м	Объёмы по сечениям, м2	Объёмы руды, м2	Объёмы пустой породы,м2
3	0,97	2750	2667,5	8855	13227,5
2 ? 3	1,78		4895
2	1,86		5115
1 ? 2	1,92		5280
1	0,39		1072,5
кам.соль	1,11		3052,5
		Итого:	22082,5

Верхняя лава
в.слой.	m	Lлавы	Lстолба	KCl	Н.О.
4	1,14	300	2750	36,6	8,3

Нижняя лава
в.слой.	m	Lлавы	Lстолба	KCl	Н.О.	KCl	Н.О.
3	0,84	250	2750	39,8	4,1	44,64	3,38
2 ? 3	0,65			7,6	6,8
2	0,62			51,2	2,4



Выработки главного направления:

Наименования слоя	Мощность, м	Содержание, %	L	S (8,03)	Привязка	Содержание
		KCL	НО				KCL	Н.О.
4	0,2	39,8	4,1	0,2	0,21	0.2	22,0	4,9
3 ? 4	1,25	7,6	6,8	1,45	3,17
3	0,84	51,2	2,4	2,29	2,52
2 ? 3	0,65	4,3	5,4	2,94	1,95
2	0,06	38	1,6	3	0,18

№ поз.	Наименование выработок	Пл. сечений выраб.	V руды, м3	V п.п,м3	V общ,м3	KCl,%	H.O,%
2	Транспортный штрек (верх)	8,03	11633	10450	22083	20,7	9,8
3	Вентиляционный штрек(верх)	8,03	14410	7673	22083	28,1	14,6
1	Конвейерный штрек (верх)	12,53	18274	16184	34458	19,3	10,1
4	Разгр. Выработка (верх)*2	8,03	23265	20900	44165	20,7	9,8
4	Разгр. Выработка (низ)*2	8,03	17710	26455	44165	21,4	4,4
2	Транспортный штрек (низ)	12,53	14836	26455	41291	22,3	4,4
3	Вентиляционный штрек (низ)*2	8,03	17710	26455	44165	21,4	4,4
1	Конвейерный штрек (низ)	12,53	14836	19621	34458	22,3	4,4
	Итого (подгот.выработки)	132674	154193	286866	21,7	7,1
	Лава	1881550	446875	2328425	33,0	5,9
	Панель	2014224	601068	2615291	31,8	6,0

Рис. 3.1

3.9 Организация работ в лаве

Очистной комплекс обслуживает бригада в составе 16 человек. Режим работы бригады 4-х сменный, три смены добычные и одна ремонтная смена. Продолжительность смены - 6,0 часов. В каждую смену работает звено в составе 4 человек: 2 машиниста горновыемочных машин (МГВМ) VI разряда и 2 горнорабочих очистного забоя (ГРОЗ)V разряда (производят передвижку: крепи, забойного скребкового конвейера, штрекового скребкового конвейера, выполняют концевые операции на штреках и помогают машинисту при осмотре комбайна). Время работы комплекса по добыче составляет 18,0 часов в сутки, профилактическое обслуживание оборудования 6,0 часов.

В ремонтную смену выполняются работы по профилактике комбайнов, насосных станций, крепи, электрооборудования, а также по обслуживанию промежуточных конвейеров.

3.10 Монтаж, демонтаж оборудования комплекса

Монтаж и зарубка лавы

Монтаж оборудования комплекса должен начинаться после комиссионной приемки выработок под монтаж и оформления соответствующего акта.

Доставка оборудования и материалов на участок к месту монтажа может производиться всеми видами самоходного транспорта с учетом грузоподъемности транспорта и доставляемого оборудования.

Монтаж оборудования выполняется в следующей последовательности:

-монтаж става забойного конвейера;

-монтаж комбайнов;

-монтаж штрековых конвейеров;

-монтаж энергопоезда;

-монтаж забойной и приштрековой крепи;

-монтаж эстакад;

-монтаж приводных головок забойного конвейера на бортовых штреках;

-монтаж секций крепи сопряжения.

Порядок и последовательность монтажа комплекса может быть принята иным в зависимости от конкретных условий и с учетом, что ранее смонтированное оборудование не будет мешать доставке и монтажу последующего.

Монтаж комбайнов производится на сопряжении с вентиляционным штреком. Комбайны доставляются разобранными на минимальное число узлов для удобства транспортировки или в сборе на колесной платформе.

Забойная крепь завозится на монтажный штрек и устанавливается перпендикулярно линии забойного конвейера.

Энергопоезд монтируется согласно схемы расположения электрооборудования энергопоезда и энергоснабжения.

После окончания монтажа производится наладка и регулировка всего оборудования.

Зарубка лавы производится после приёмки её комиссией. Акт на приемку лавы утверждается главным инженером рудоуправления.

После окончания монтажа оборудования, перед зарубкой лавы, забойная крепь и конвейер устанавливаются в положение максимально приближенное к забою.

Выемка полос и задвижка крепи в лаве начинается от транспортного штрека к конвейерному. Зарубка может также производиться и от конвейерного штрека к транспортному, что уточняется паспортом.

Для уменьшения длины обнаженной породной консоли по длине лавы технологией зарубки предусмотрена выемка полос "косыми заездами".

Демонтаж оборудования комплекса

После окончания очистной выемки лава обследуется комиссией с оформлением акта о готовности лавы к демонтажу.

Демонтаж оборудования из лавы должен быть произведен в срок не более двух месяцев после окончания отработки.

До начала демонтажных работ подводящие к лаве выработки должны быть осмотрены и приведены в безопасное состояние:

обезопашены и закреплены винтовыми штангами или деревянными стойками для обеспечения безопасного состояния выработок на все время демонтажных работ;

по борту лавы у транспортного, вентиляционного и конвейерного штрека, а также между секциями крепи (примерно на уровне стоек гидрокрепи) устанавливаются деревянные стойки. В местах, где расстояние между секциями меньше 0,18м, деревянные стойки устанавливаются после разворота крепи.

Вывоз демонтируемого оборудования может производиться всеми видами самоходного транспорта с учетом грузоподъемности транспорта и веса доставляемого оборудования.

Для освещения рабочего места в районе демонтируемых секций забойной крепи прокладывается временная линия освещения, от которой запитывается светильник и подвешивается на секцию крепи. По мере вытягивания секций забойной крепи светильник переносится и устанавливается в месте нахождения рабочих (на секции ”комплекта прикрытия” или на секции забойной крепи перед демонтируемой секцией).

Демонтаж лавы осуществляется в следующей последовательности:

демонтаж приводов забойного конвейера;

демонтаж комбайнов (производится у бортового штрека лавы - у КШЛ). Комбайны демонтируются на узлы, удобные для транспортировки и вывозятся самоходным транспортом;

демонтаж става забойного конвейера;

демонтаж секций забойной крепи;

демонтаж бортовых конвейеров и энергопоездов, кроме маслостанции на КШЛ;

демонтаж передних комплектов крепей сопряжений на КШЛ и ТШЛ;

демонтаж эстакад.

При демонтаже оборудования рабочие, занятые демонтажом, должны находиться в безопасном месте, исключающем их травмирование. Работающие в лаве при демонтаже забойной крепи при вытягивании демонтируемой секции должны находиться под защитой ”комплекта прикрытия”.

Подземный транспорт

Транспортировка горной массы. Выбор конвейера

Разработка калийных месторождений обуславливает большие объемы горно-подготовительных работ, нарезных и очистных работ с большим грузопотоком. В связи с высокой производительностью, которую необходимо обеспечить согласно заданию, принимаем конвейерный транспорт как транспорт по горизонту. Его производительность не зависит от длины транспортировки, что существенно при длине шахтного поля до 6 км. На выбор транспорта оказывает влияние применение механизированных комплексов в лавах, ведущих непрерывную отбойку руды. Это дает возможность автоматизировать транспорт и осуществить циклично-поточную технологию добычи руды. Преимуществом также является низкая энергоемкость и трудоемкость обслуживания, достаточная надежность, бесшумность и безопасность работы по сравнению с локомотивным транспортом. Определяющим фактором в выборе схемы транспорта является особенность вскрытия и системы разработки.

В таблице 3.14 приведен перечень транспортного оборудования, принятого для выдачи руды с панели главного северного направления до ствола №1.



Таблица 3.14 - Транспортное оборудование по доставке руды

Тип конвейера
забойный	Штрековый скребковый	панельный	магистральный
EKF-3Е72V	СПШ-1-10	КЛ-600	2ЛТ-100

Требуемую эксплуатационную производительность панельного конвейера вычислим по формуле:

[2 (c. 326)]

где: - годовая производительность очистного комплекса;

- число рабочих дней по добыче в году, ;

- продолжительность добычных смен в сутки, ;

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

- коэффициент машинного времени.

Для отрабатываемой панели:

;

>449,6т/час.

Для подготавливаемой панели, при работе трёх комбайнов ПК-8МА:

;

>114,3т/час.



Расчет показал, что КЛ-600 сможет обеспечить подачу руды на магистральный конвейер как с отрабатываемой, так и с подготавливаемой панели.

Эксплуатационная производительность магистрального конвейера

где - суммарный грузопоток из панелей на конвейер:

На главном направлении принимаем конвейер 2ЛТ-100, максимальная эксплуатационная производительность которого составляет 2500т/ч.

Все ленточные конвейера, а также штрековые скребковые конвейера лав автоматизированы с помощью аппаратуры БИСУК-1 и управляются оператором с поверхности с пульта ПГДМ-1С.

Транспорт руды из забоя осуществляется следующим образом: руда по забойному скребковому конвейеру EKF-3E 72V движется на конвейерный штрек лавы, где по штрековому скребковому конвейеру СПШ-1-10 поступает на ленточный конвейер КЛ-600 конвейерного штрека панели. Затем отгрузка осуществляется на магистральные конвейера 2ЛТ-100. С магистральных конвейеров руда подается в приемный бункер ствола и скипами выдается на поверхность.

Доставка людей и грузов на горизонте

Для доставки людей к месту работы используются машины германской фирмы “Паус” типа “Минка-26”. Для дежурства на горизонтах на участках ПВРКТ, РМУ, ПУАПП и для оказания скорой медицинской помощи используются автомашины типа “Мини-минка”. Для доставки материалов и оборудования используются трактора различных марок. Доставка тяжелого оборудования на панели и лавы осуществляется гусеничными тракторами типа ТДТ-40, ДТ-55. Достака материалов крепления, ГСМ, эмульсии, запасных частей производится тракторами и другими видами транспорта. Для зачистки выработок используются бульдозеры.

Наличие самоходного оборудования с двигателями внутреннего сгорания.

Таблица 3.15 - Подземный автотранспорт

№	Наименование оборудования	Наличие (шт.)
	Автомобиль Минка-26	10
	Трактор Беларусь-572	10
	Прицеп тракторный 1ПТС-2,5	2
	Бульдозер ДТ-75	3
	Автопогрузчик Амкодор-451.1	2
	Автомобиль пожарный АЦ-30-53А	1
	Погрузочно-доставочная машина ПГТ-10	2
	Автомобиль ММП-353 (скорая помощь)	1
	Автозаправщик ВТ-30СШ-6	1
	Машина шахтная МТ-353-М2	4
	Автомашина «Миди-минка»	3

Рудничный подъем

Грузоподъемность подъемных сосудов определяется по формуле:

где К - коэффициент неравномерности работы подъема, К = 1,25;

t2 - пауза между подъемами, t2 = 20 с;

Т - число часов работы подъемов в сутки, Т = 19 ч;

N - число рабочих дней в году, N = 320;

продолжительность движения подъемных сосудов по стволу за один подъем, с:

[9 (c. 25)]

Здесь - скорость движения подъемных сосудов (устанавливается проектом), м/c.

Ориентировочно =14 м/c. Тогда

С целью возможного увеличения производительности рудника, ствол оборудуем двумя скиповыми многоканатными подъемными установками типа ЦШ 5Ч8 и МК 5Ч4 со скипами СМ - 35 и СМ - 19, грузоподъемностью 42 т и 22т.

Исходя из размеров скипа и согласуя с правилами технической безопасности зазоры между смежными скипами, а также зазоры между скипами и крепью (см. стр.139[2]) принимаем сечение ствола 7 м.

Проверим диаметр ствола по фактору проветривания:

, [5 (c.16)]

где - суточная мощность шахты (=7500000/320=23437.5 тонн);

- относительнаягазообильность предприятия по метану;

- коэффициент запаса, ;

- допустимая скорость движения воздуха по стволу,



7м>3.8м - что удовлетворяет норме. Окончательно принимаем сечение ствола 7м.

3.12 Проветривание

Общие положения

Проветривание выработок осуществляется за счёт общешахтной депрессии, при помощи непрерывно действующего вентилятора главного проветривания.

Вентиляторная установка главного проветривания располагается на поверхности у вентиляционного ствола №2 и соединена с ним вентиляционными каналами. У каждого ствола установлено по два вентилятора, один из которых является резервным. Регулирование режима работы - плавное изменение скоростей вращения приводных электродвигателей.

Схема проветривания рудника - центральная. Режим работы главной вентиляторной установки - всасывающий. Свежий воздух на Третий горизонт поступает по стволу №1. Проходя по главным транспортным и конвейерному штрекам воздух распределяется по панельным транспортным и конвейерным штрекам и достигает забоя. Отработанный воздух удаляется по панельным вентиляционным штрекам, затем по главным вентиляционным штрекам доходит до ствола 2 через который выдаётся на поверхность. Путь движения исходящей струи является запасным выходом из лавы в случае реверса главного вентилятора. Тупиковые забои проветриваются вентиляторами местного проветривания, которые устанавливаются в соответствии с проектами производства работ.

Расчет количества воздуха производится по следующим факторам:

взрывоопасные и природные ядовитые газы;

температура воздуха;

минимальная допустимая скорость;

пыль;

наибольшее количество людей в смене.

3.12.2 Расчет количества воздуха необходимого для проветривания призабойного пространства подготовительных выработок

Согласно [2] количество воздуха, необходимое для проветривания призабойного пространства по факторам «взрывоопасные газы» и «природные ядовитые газы» (окислы азота, оксид углерода и сероводород), определяется по формуле:

, м3/мин, [5 (c. 32)]

g - газоносность пласта по соответствующему газу, для метана, g=0,2 м3/м3 [5];

Кн - коэффициент неравномерности газоносности по соответствующему газу, по метану Кн =1,72 [5];

Кg - коэффициент дегазации отбитой горной массы, Кд= 0,9 [5];

j - удельный вес руды в массиве, j=2,11т/м3;

J - производительность комбайна, для комбайна ПК-8МА - J=4,5 т/мин [5];

С - предельно допустимая концентрация соответствующего, для метана С=0,5% [5];

С0 - концентрация соответствующих газов в рудничном воздухе, поступающем к забою, %.

м3/мин.



Необходимое количество воздуха по фактору «температура воздуха»:

, м3/мин,

Где 60 - переводной коэффициент кВт установленной мощности в кДж/мин;

NЭЛ - суммарная установленная мощность электродвигателей, равная для комбайна ПК-8МА 380 кВт [5];

з - средневзвешенный КПД оборудования, з=0,92 [5];

Т - температура поступающего в выработку воздуха, Т=190С [5];

СV - объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м3х0К), равная 1,3 кДж/(м3х0К) [5];

К3 - средний коэффициент загрузки электродвигателей, принимаем 0,5 [5];

KТ - коэффициент, учитывающий вынос тепла из забоя, KТ=0,9 [5];

м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «минимальная допустимая скорость»:

, м3/мин, [5 (c. 44)]

где S - площадь сечения выработки, для ПК-8МА S=8,03м2 [5];

V - минимальная допустимая скорость движения струи воздуха, для выработок, проводимых проходческими комбайнами равна 0,15 м/с.



м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «наибольшее количество людей в смене»:

, м3/мин,

где gч - норма воздуха на одного человека, gч=6м3/мин [5];

Nл - максимальное число людей в смене, Nл=3.

м3/мин.

Количество воздуха для проветривания призабойного пространства подготовительных выработок принимаем по факторам «взрывоопасные газы» и «природные ядовитые газы» м3/мин.

Выбор вентилятора местного проветривания

Аэродинамическое сопротивление трубопровода, на котором работает ВМП, определяется по формуле:

, киломюрг [5 (c. 46)]

где Re - линейное аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода, для гибкого трубопровода из прорезиненной ткани типа М диаметром d=600мм и длиной ?400м Re=13киломюрг [5];

Rm - местное аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода, Rm=5,0киломюрг [2, прил.15, табл.2];

Кнт - коэффициент натяжения гибкого трубопровода, Кнт=0,6.

киломюрг.



Требуемая производительность ВМП определяется по формуле:

, м3/мин,

где Qк - количество воздуха необходимое для проветривания одной выработки, где работает один комбайн ПК-8МА, Qк=Q2=188,1м3/мин;

К - коэффициент, принимаемый равным 0,7.

м3/мин = 2,4 м3/с.

Требуемая депрессия ВМП определяется по формуле:

, кгс/м2,

кгс/м2.

В соответствии с рассчитанными параметрами выбираем вентилятор ВМ-6 [5]. Техническая характеристика вентилятора ВМ-6 приведена в таблице 3.16.

Таблица 3.16

Технические характеристики	Величина
Частота вращения, об/мин	2940
Производительность вентилятора, м3/с	2,3-8,0
Максимальный КПД агрегата	0,6
Давление, Па	800-3400
Мощность приводного электродвигателя, кВт	24
Габариты, мм длина ширина высота	1050 730 750
Масса агрегата, кг	350



Расчет количества воздуха необходимого для проветривания призабойного пространства нижней лавы

Согласно [5] количество воздуха, необходимое для проветривания призабойного пространства по факторам «взрывоопасные газы» и «природные ядовитые газы» (окислы азота, оксид углерода и сероводород), определяется по формуле:

, м3/мин, [5 (c. 24)]

g - газоносность пласта по соответствующему газу, для метана, g=0,2 м3/м3 [5];

Кн - коэффициент неравномерности газоносности по соответствующему газу, по метану Кн =1,72 [5];

Кg - коэффициент дегазации отбитой горной массы, Кд= 0,9 [5];

j - удельный вес руды в массиве, j=2,11т/м3;

J - производительность комбайна, для комплекса SL-500S ,т/мин

Где m - вынимаемая мощность пласта, равная 2,07 м;

В - ширина захвата, равная 0,8 м;

VП - скорость подачи комбайна, принимаем 2 м/мин [5];

,т/мин

С - предельно допустимая концентрация соответствующего, для метана С=0,5% [1];

С0 - концентрация соответствующих газов в рудничном воздухе, поступающем к забою, %.



м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «температура воздуха»:

, м3/мин,

Где 60 - переводной коэффициент кВт установленной мощности в кДж/мин;

NЭЛ - суммарная установленная мощность электродвигателей, равная для комбайнов SL-500S и ESA 150 740+151=891 кВт [5];

з - средневзвешенный КПД оборудования, з=0,91 [5];

Т - температура поступающего в выработку воздуха, Т=190С [5];

СV - объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м3х0К), равная 1,3 кДж/(м3х0К) [5];

К3 - средний коэффициент загрузки электродвигателей, принимаем 0,5 [5];

KТ - коэффициент, учитывающий вынос тепла из забоя, KТ=0,9 [5];

м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «минимальная допустимая скорость»:

, м3/мин,

где S - площадь сечения призабойного пространства лавы, для лавы



S=Sпр - Sм, м2; S = 14,49 - 4,0 = 10,49 м2;

Где Sпр - площадь сечения призабойного пространства, равная 7х2,07=14,49 м2;

Sм - Миделево сечение механизированной крепи и забойного конвейера м2, для БС-2,1П Sм =3,6 м2; для КС-300 Sм =0,4 м2, итого Sм =4,0 м2 [5];

V - минимальная допустимая скорость движения струи воздуха, для лавы равная 0,5 м/с.

м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «наибольшее количество людей в смене»:

, м3/мин,

где gч - норма воздуха на одного человека, gч=6м3/мин [5];

Nл - максимальное число людей в смене, Nл=4.

м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «пыль» определяется по формуле:

, м3/мин,

Где VП - эффективная скорость по выносу пыли, для лавы равная 0,5 м/с;

S - площадь сечения призабойного пространства лавы, для лавы

S=Sпр - Sм, м2; S = 14,49 - 4,0 = 10,49 м2;

Где Sпр - площадь сечения призабойного пространства, равная 7х2,07=14,49 м2;

Sм - Миделево сечение механизированной крепи и забойного конвейера м2, для БС-2,1П Sм =3,6 м2; для КС-300 Sм =0,4 м2, итого Sм =4,0 м2 [5];

V - минимальная допустимая скорость движения струи воздуха, для лавы равная 0,5 м/с.

м3/мин.

Количество воздуха для проветривания призабойного пространства нижней лавы принимаем по максимальному фактору «пыль» м3/мин.

Расчет количества воздуха необходимого для проветривания призабойного пространства верхней лавы

Согласно [5] количество воздуха, необходимое для проветривания призабойного пространства по факторам «взрывоопасные газы» и «природные ядовитые газы» (окислы азота, оксид углерода и сероводород), определяется по формуле:

, м3/мин, [5 (c. 24)]

g - газоносность пласта по соответствующему газу, для метана, g=0,2 м3/м3 [5];

Кн - коэффициент неравномерности газоносности по соответствующему газу, по метану Кн =1,72 [5];

Кg - коэффициент дегазации отбитой горной массы, Кд= 0,9 [5];

j - удельный вес руды в массиве, j=2,11т/м3;

J - производительность комбайна, для комплекса ЭВ-200/230ЛН ,т/мин

Где m - вынимаемая мощность пласта, равная 1,12 м;

В - ширина захвата, равная 0,8 м;

VП - скорость подачи комбайна, принимаем 2 м/мин [5];

,т/мин

С - предельно допустимая концентрация соответствующего, для метана С=0,5% [5];

С0 - концентрация соответствующих газов в рудничном воздухе, поступающем к забою, %.

м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «температура воздуха»:

, м3/мин,

Где 60 - переводной коэффициент кВт установленной мощности в кДж/мин;

NЭЛ - суммарная установленная мощность электродвигателей, равная для комбайнов ЭВ-200/230ЛН (230х2=460) кВт [5];

з - средневзвешенный КПД оборудования, з=0,89 [5];

Т - температура поступающего в выработку воздуха, Т=190С [5];

СV - объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м3х0К), равная 1,3 кДж/(м3х0К) [2];

К3 - средний коэффициент загрузки электродвигателей, принимаем 0,5 [2, приложение 1];

KТ - коэффициент, учитывающий вынос тепла из забоя, KТ=0,9 [5];

м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «минимальная допустимая скорость»:

, м3/мин, [5 (c. 25)]

где S - площадь сечения призабойного пространства лавы, для лавы

S=Sпр - Sм, м2; S = 7,84 - 1,5 = 6,34 м2;

Где Sпр - площадь сечения призабойного пространства, равная 7х1,12=7,84 м2;

Sм - Миделево сечение механизированной крепи и забойного конвейера м2, для Фазос 09/15,5 - Sм =0,9 м2; для ЕКФ-3 - Sм =0,6 м2, итого Sм =1,5 м2 [5];

V - минимальная допустимая скорость движения струи воздуха, для лавы равная 0,5 м/с.

м3/мин.



Необходимое количество воздуха по фактору «наибольшее количество людей в смене»:

, м3/мин,

где gч - норма воздуха на одного человека, gч=6м3/мин [5];

Nл - максимальное число людей в смене, Nл=4.

м3/мин.

Необходимое количество воздуха по фактору «пыль» определяется по формуле:

, м3/мин,

Где VП - эффективная скорость по выносу пыли, для лавы равная 0,5 м/с;

S - площадь сечения призабойного пространства лавы, для лавы

S=Sпр - Sм, м2; S = 7,84 - 1,5 = 6,34 м2;

Где Sпр - площадь сечения призабойного пространства, равная 7х1,12=7,84 м2;

Sм - Миделево сечение механизированной крепи и забойного конвейера м2, для Фазос 09/15,5 - Sм =0,9 м2; для ЕКФ-3 - Sм =0,6 м2, итого Sм =1,5 м2 [5];

V - минимальная допустимая скорость движения струи воздуха, для лавы равная 0,5 м/с.



м3/мин.

Количество воздуха для проветривания призабойного пространства верхней лавы принимаем по максимальному фактору «пыль» м3/мин.

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания панели

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания панели, с учетом утечек воздуха через вентиляционные сооружения в панели выполняется по формуле:

Где - суммарное количество воздуха необходимое для подачи во все лавы панели, м3/мин;

- количество утечек воздуха в панели через вентиляционные сооружения, м3/мин. Принимаются по формуле:

Где - суммарные утечки воздуха через вентиляционные сооружения в пределах панели, для солебетонной перемычки с одностворчатыми дверям принимаем 10 м3/мин [5];

J - число вентиляционных сооружений в панели, примерно 20 штук;



Количество воздуха, проходящее по выработкам, в которых предусмотрено использование самоходного транспорта (машин) с ДВС рассчитаем по формуле:

Где q - расход воздуха, приходящейся на 1 л.с. номинальной мощности двигателя, обеспечивающей снижение концентрации вредных продуктов выхлопа (q = 3 м3/мин, 1л.с. = 0,76 кВт)

- суммарная номинальная мощность одновременно работающих в выработке машин с ДВС, для машин Минка-26 и МТЗ-80 принимаем 129 кВт [5];

Код - коэффициент одновременности работы машин с ДВС, при работе двух машин равен 0,9.

Тогда, количество воздуха необходимого для проветривания панели составит:

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания главного направления рудника

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания главного направления (крыла) рудника, с учетом внутренних утечек, выполняется по формуле:



Где Qрз - количество воздуха, необходимое для проветривания рабочей зоны тупиковой выработки, находящихся за пределами панелей, м3/мин;

n- число панелей на главном направлении;

k - число подготовительных выработок, проветриваемых за пределами панелей;

Qуглн - суммарное количество утечек воздуха через вентиляционные сооружения на главном направлении, принимаем по аналогии с III-м горизонтом для главного северного направления в размере 971 м3/мин;

Тогда количества воздуха, необходимого для проветривания главного направления (крыла) рудника, составит:

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания камер служебного назначения

Для горизонта количество воздуха, необходимого для проветривания КСН определяется суммированием потребности складов ВМ и ГСМ, гаража, ПЭММ:

Количество воздуха, необходимого для проветривания КСН принимаем по аналогии с III-м горизонтом 1 РУ (см. табл.)



Таблица 3.17 - Количество воздуха, необходимое для проветривания КСН

Наименование камер	QКСН, м3/мин
Склад ГСМ	360
Склад ВМ	225
ПЭММ	292
Гараж	387
Итого (QКСН):	1264

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания горизонта рудника

Количество воздуха для проветривания 3 главных направлений, 4 панелей, 10 подготовительных выработок и околоствольного двора определяется по формуле:

[5 (c. 36)]

Где Qуод - суммарное количество утечек воздуха в выработках околоствольного двора горизонта, принимаем по аналогии с III-м горизонтом 1РУ в размере Qуод=455м3/мин;

Кг - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения воздуха на горизонте, принимаем равным 1,1;

Расчет производительности главной вентиляторной установки

Производительность ГВУ определяется с учетом внешних утечек воздуха по формуле:



Где Qр - количество воздуха, необходимое для проветривания рудника, м3/мин (так как у нас один горизонт, то для проветривания рудника принимаем количество воздуха, необходимое для проветривания одного горизонта);

Qупк - внешние утечки (подсос) воздуха, принимаем 20 % от Qр, м3/мин

(235 м3/с)

Вышеуказанные расчетные параметры вентиляции могут быть обеспечены 2-мя центробежными вентиляторами ВЦД-47 «Север» (один резервный). Техническая характеристика вентилятора главного проветривания ВЦД-47 "Север" приведена в таблице 3.13.10.1.

Таблица 3.18. - Технические характеристики вентилятора ВЦД-47 «Север»

Параметры	Величина	Ед.изм
Диаметр рабочего колеса	4700	мм
Скорость вращения (регулируемая)	250-490	об/мин
Производительность вентилятора	80-715	м3/с
Производительность в рабочей зоне (при КПД=0.6)	90-690	м3/с
Статистическое давление	100-880	кг/см2
Мощность приводных электродвигателей	5100	кВт



4. СПЕЦЧАСТЬ

4.1 Расчет крепи выработок главного направления

На листе 2 приведен план магистральных выработок. Выработки главных направлений проводятся двумя группами: в одну группу входят три штрека - два транспортных и один конвейерный, вторую группу составляют два вентиляционных штрека.

Размеры целиков принимаются с учетом глубины заложения выработок и составляют:

между группами выработок - 20м [8];

между выработками в группе - 10м [8].

Выработками главного направления охраняются от влияния очистных работ целиками, ширина которых составит 200м [8, табл. 4.5].

Для обеспечения устойчивости в кровле штреков оставляется 20см четвертого сильвинитового слоя.

Исходные данные для расчета устойчивости выработок главного направления:

геометрические размеры камеры(ширина, высота) - 3х3м;

физико-механические свойства породы:

х - коэффициент Пуассона пород кровли, х=0,3;

предел прочности пород на сжатие нижнего несущего слоя кровли камеры ;

усредненное значение предела прочности пород кровли (в пределах свода возможного обрушения) на сжатие .

Эквивалентный пролет рассматриваемой камеры рассчитывается по формуле:



Определяем эквивалентную мощность пачки пород, слагающих кровлю, при отсутствии в кровле анкерной крепи:

,

где мощность агрегата соляных пород по геологическому разрезу от контура кровли до первого глинистого прослойка мощностью более 3мм или же до группы тонких глинистых прослойков, сосредоточенных в количестве трех и более на 1см разреза кровли; принимаем равным 14см;

коэффициент слоистости пород (при наличии в агрегатном слое не более двух тонких (менее 3мм) глинистых прослойков =0,85; при трех и более =0,80); принимаем равным 0,80;

.

Эквивалентная мощность при наличии в кровле винтовой анкерной крепи определяется по формуле:

,

где: коэффициент, учитывающий параметры анкерной крепи, определяется по табл.4.1[8];

предел прочности на сжатие породы первого несущего слоя, определяется по табл.2 [8];

усредненная прочность пород в пределах скрепленной анкерами потолочины, определяется по табл.1 [8];

мощность пород, скрепленных анкерами;

см

Величина смещения кровли выработки определяется по формуле:

где: скорость смещения кровли выработки в установившемся периоде деформирования, мм/год; определяется по номограмме (рис.4.1) [8];

;;

проектируемый срок службы выработки, лет;

коэффициент взаимного влияния выработок; для выработок, расположенных на расстоянии коэффициент определяется по номограмме (рисунок 4.2) [1]; ; - минимальное расстояние, при котором отсутствует взаимовлияние между выработками с эквивалентными пролетами и ; - коэффициент, учитывающий глубину заложения выработки и тип кровли (принимается из таблицы 4.2[8]);



; =; 1,0;

.

На основании полученных данных произведем расчет количества анкеров, которые будут установлены в кровле магистральных выработок. Определим необходимую длину анкеров, для чего предварительно рассчитываем продольную нагрузку на скрепленную анкерами кровлю:

где: - коэффициенты, учитывающие соответственно влияние очистных работ, способ охраны и взаимное влияние выработок, К1=1,3; К2=0,6; К3=1,7 [8, табл. 1, 2, 3]; х - коэффициент Пуассона, х=0,3 [8,табл. 1]; г=2,1 - объёмный вес породы.

Размерный параметр тп:

где: - усредненная прочность слоистых пород на сжатие, тс/м2,

= 2700тс/м2 [8,табл. 1];



Минимальная мощность скрепляемых анкерами пород в кровле:

где - предел прочности на сжатие породы первого слоя, для сильвинита;

=2710тс/м2,

Принимаем винтовой анкер длиной 900мм.

Расстояние между анкерами в ряду по длине выработки:

где: для выработок главных направлений,

Принимаем расстояние между анкерами в ряду а=1 м.

Количество рядов анкеров по ширине выработки



где: b - ширина выработки, b=3м,

На участках капитальных выработок с большим сроком службы принимаем по одному анкеру через один метр.

Расчет устойчивости вентиляционных штреков

Так как вентиляционные штреки находятся вне зоны влияния очистных работ, то конвергенция кровля-почва U, мм, для этих выработок рассчитывается с помощью зависимости 4.10[8].

V0 =5,0 мм/год [8, табл. 4,9];

[8, рис. 4,4];

К1=1,0 (одиночная выработка);

К2 = 1,0 (стандартная выработка, пройденная ПК-8МА). h=3,0 м.

Поскольку U больше Uкр в 1,83 раза, то в соответствии с таблицей 4.11[8], принимаем для охраны вентиляционных выработок анкерную крепь, разгружающие выработки, либо компенсационные щели.

Расчет устойчивости конвейерного штрека

Так как конвейерный штрек находятся вне зоны влияния очистных работ, то конвергенция кровля-почва U, мм, для этих выработок рассчитывается с помощью зависимости 4.10[8].



V0 =5,0 мм/год [8, табл. 4,9];

[8, рис. 4,4];

К1=1,14 [8, табл. 4,10];

К2 = 1,75 (полуторная выработка, пройденная ПК-8МА).

h=3,0 м.

Поскольку U больше Uкр в 3,6 раз, то в соответствии с таблицей 4.11[8], принимаем для охраны транспортного штрека лавы анкерную крепь в сочетании с компенсационными щелями, а также разгружающую выработку в сочетании с компенсационной полостью.

Расчет устойчивости транспортного штрека

Так как транспортный штрек находятся вне зоны влияния очистных работ, то конвергенция кровля-почва U, мм, для этих выработок рассчитывается с помощью зависимости 4.10[8].

V0 =5,0 мм/год [8, табл. 4,9];

[8, рис. 4,4];

К1=1,14 [8, табл. 4,10];

К2 = 1,0 (стандартная выработка, пройденная ПК-8МА). h=3,0 м.



Поскольку U больше Uкр в 2,1 раза, то в соответствии с таблицей 4.11[8], принимаем для охраны вентиляционных выработок компенсационные щели в кровле выработок и при необходимости в почве и боках.

Расчет анкерной крепи для поддержания транспортного штрека

Минимальная мощность скрепленных анкерами пород Мmin, м, при наличии в кровле выработки компенсационной щели рассчитывается по формуле:

где: hщ- глубина компенсационной щели, м;

- объемный вес пород, т/м3;

- усредненная прочность слоистых пород на сжатие, тс/м2;

Рх -нагрузка от сил бокового распора пород на скрепленную анкерами кровлю, тс/м2.

Глубина компенсационной щели hщ, м, определяется по формуле:

Принимаем глубину щели 0,7 м.

Нагрузка от сил бокового распора на скрепленную анкерами кровлю Рх, тс/м2, определим по формуле:

где: К1=3,0 [8, табл. 1];

К2=0,5 [8, табл. 2];

К3=1,0 [8, табл. 3];

х=0,3 [8, табл. 1];

г=2,1т/м3;

= 2700тс/м2 [8, табл. 1];

,

Расстояние между анкерами в ряду а, м, по длине выработки определяем по формуле:

где: для подготовительных выработок;

Принимаем расстояние между анкерами в ряду а=2,0 м.

Необходимое количество рядов крепи в поперечном сечении протяженной выработки, n, при наличии в кровле выработки компенсационной щели определяется по формуле:



Для стандартных выработок, проходимых комбайном ПК-8МА, для данной технологической схемы принимаем по одному анкеру через один метр.

Расчет анкерной крепи для конвейерного штрека

Глубина компенсационной щели:

Принимаем глубину щели 1 м.

Нагрузка от сил бокового распора на скрепленную анкерами кровлю:

где: К1=3,0 [8, табл. 1];

К2=0,5 [8, табл. 2];

К3=1,07 [8, табл. 3];

х=0,3 [8, табл. 1];

г=2,1т/м3;

= 2700тс/м2;

Минимальная мощность скрепленных анкерами пород:

,

Расстояние между анкерами в ряду по длине выработки:



Принимаем расстояние между анкерами в ряду а=2,5 м.

Необходимое количество рядов крепи в поперечном сечении протяженной выработки:

Таким образом, параметры крепления конвейерного штрека следующие: длина анкера 1,2 м; расстояние между анкерами, устанавливаемыми в шахматном порядке, по длине выработки - 2,5 м; число рядов анкеров в поперечном сечении - 1.

4.2 Охрана подготовительных выработок панели

Охрана подготовительных выработок при столбовой системе разработки осуществляется любым из следующих способов: с помощью целиков различных размеров в зависимости от глубины разработки; регулированием горного давления в приконтурном массиве путём проведения охранных (разгружающих) выработок с компенсационной щелью в кровле и с податливым целиком от охраняемых выработок (2,0-2,5 м), или за счёт нарезки компенсационных щелей в кровле, почве и бортах охраняемых выработок. При ухудшении горно-геологических условий охрану подготовительных выработок осуществляют комбинированием вышеперечисленных способов.



4.3 Расчет устойчивости подготовительных выработок при столбовой системе разработки

Транспортный штрек, проводимый со стороны смежного отрабатываемого столба, охраняется целиком 50 м [8, табл.2.1].

Конвергенция «кровля-почва» транспортного штрека (U) за проектный срок службы рассчитывается по формуле:

, мм,

где V0 - средняя скорость конвергенции «кровля-почва» за пределами зоны влияния очистных работ, равная 4,2 мм/год, [8, табл.2.5];