Разработка технологии ведения горных работ в длинном очистном забое

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

Задание по курсовому проектированию

Выбор очистного оборудования

Выбор индивидуальной крепи призабойного пространства.

Расчёт толщины стружки и производительности струговой установки

Описание технологии работы струговой установки

Время крепления призабойного пространства индивидуальной крепью

Проведение ниш

Крепление сопряжений

Выбор способа управления кровлей и обоснование специальной крепи.

Транспортирование добытого полезного ископаемого

Перегрузка полезного ископаемого с лавного конвейера.

Планирование и организация работ в лав

Проветривание очистного забоя

Расчет технико-экономических показателей лавы

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данного курсового проекта является закрепление и углубление знаний, полученных во время обучения, приобретение навыков самостоятельной творческой работы при решении конкретных инженерных задач для условий горного предприятия. Курсовой проект способствует приобретению навыков пользования технической, справочной и научной литературой, нормативными документами. В ходе выполнения курсового проекта необходимо разработать технологию ведения горных работ в длинном очистном забое по заданным горно-геологическим и горнотехническим условиям. В общем случае необходимо решить следующие задачи:

- выбор и обоснование технологической схемы работ;

- выемка полезного ископаемого в лаве;

- транспортирование добытого полезного ископаемого в лаве и перегрузка на транспортную выработку;

- крепление призабойного пространства;

-управление кровлей;

- проведение ниш;

- крепление сопряжений;

- проветривание очистного забоя;

- организация работ.

Задание по курсовому проектированию

Система разработки - длинные столбы по падению;

Длина лавы - 110м;

Способ выемки угля в лаве - струговый;

Мощность пласта - 1,8 м;

Коэффициент крепости угля по шкале проф. М.М.Протодъяконова - 2;

Сопротивляемость угля резанию - 180 кг/см;

Объемный вес угля - 1,4 т/м3;

Угол падения угля - 40;

Коэффициент отжима угля - 0,88;

Мощность пород непосредственной кровли - 9,1м;

Средний объемный вес пород непосредственной кровли - 2,5 т/м3;

Длина зависающей консоли непосредственной кровли-1,1м;

Предел сопротивления вдавливанию пород непосредственной кровли - 5,6 МПа;

Почва пласта имеет предел прочности вдавливанию - 5,6МПа;

Суммарное выделение метана в призабойное пространство, на тонну добываемого угля - 2,5 м3;

(дополнительные условия прилагаются в задании)

Выбор очистного оборудования

В условиях, приведенных в задании на курсовой проект может быть использована только очистная струговая установка УСВ2 [1]

Наименование показателя	УСВ2
Вынимаемая мощность пласта, м минимальная максимальная	0,90 2,00
Высота струга, м	0,665 ; 0.835; 1,005.
Предельный угол падения пласта, град. при работе по падению	До 5
Сопротивляемость угля резанию, кН/м	до 250
Характеристика пород непосредственной кровли	Не ниже средней устойчивости
Скорость движения струга, м/сек	1,52
Толщина стружки, см	до 10
Схема работы струга	Челноковая
Продолжительность концевых операций, отнесенная к 1 м подвигания лавы (мин/м) при крепи сопряжений механизированной индивидуальной	10-17 10-24
Количество электродвигателей струга	2
Мощность одного электродвигателя, кВт	110
Тяговый орган струга	Цепь круглозвенная
Разрывное усилие тяговой цепи, кН	1000
Скорость движения цепи конвейера, м/сек	0,54 0,90
Шаг скребков конвейера, мм	1022
Количество цепей конвейера	2
Тип цепи конвейера	Круглозвенная
Разрывное усилие цепи конвейера, кН	860
Площадь поперечного сечения угля на конвейере (м2) при высоте струга 0,665 м 0,835 м 1,005 м	0,150 0,210 0,250
Количество электродвигателей конвейера	2
Мощность электродвигателя конвейера, кВт	110
Высота конвейера, мм со стороны погрузки с завальной стороны	245 600
Ширина конвейера без навесного оборудования, мм	720
Длина рештака конвейера, м	1,5
Напряжение питания электродвигателей струга и конвейера, В	660
Длина струговой установки в поставке, м	250
Масса струговой установки в поставке, т	214,0
Крепь очистного забоя	Индивидуальная или механизированная 1МК97Д, МК98, М87УМС
Максимальная ширина призабойного пространства (м) при шахматном расположении секций крепи 1МК97Д МК98 М87УМС линейном расположении секций крепи 1МК97Д МК98 М87УМС	4,23 4,42 4,56 4,16 4,30 3,91
Маслостанция	СНУ5Р

Проведём проверку возможности применения механизированной крепи[2], входящий в состав очистного комплекса, в условиях заданных параметров лавы.

Рассмотрим комплекс 1МК97Д, в комплект которого входит механизированная крепь 1КМ97Д , 2 типоразмер.

Проверка по высоте крепи.

Крепь по высоте удовлетворяет условиям конкретной лавы, если выполняются следующие условия:

Hmax Hнmax и

Hmin Hнmin , где

Hmax и Hmin - соответственно максимальная и минимальная высота механизированной крепи по технической характеристике, м.

Hнmax и Hнmin - соответственно максимальная и минимальная высота механизированной крепи, необходимая по условиям конкретной лавы, м.

Необходимая по условиям конкретной лавы максимальная и минимальная высота механизированной крепи определяется выражениями:

Hнmax = m - д • m • lп и

Hнmin = m - д • m • (lз + r) - И , где

m - вынимаемая мощность пласта, м;

д - коэффициент, учитывающий свойства пород основной кровли. Для легкообрушаемой основной кровли д = 0,04, для кровли средней обрушаемости д = 0,025, для труднообрушаемой - д = 0,015;

lп и lз - соответственно расстояние от забоя до первой и до последней стоек секции механизированной крепи, м. Определяются по [ 1 ];

r - подвигание забоя лавы между двумя передвижками крепи, м;

И - запас высоты на разгрузку секции крепи, необходимый для передвижки секции, м, Его значение принимается в пределах от 0,04 до 0,06 м, я принимаю его значение равное 0,06

Hнmax = m - д • m • lп = 1,8 - 0,04 • 1,8 • 1,4 = 1,70 м.

Hнmin = m - д • m • (lз + r) - И = 1,8 - 0,04 • 1,8 • (2,85 + 0,8) - 0,06 = 1,48 м.

Таким образом, условие:

Hmax Hнmax и Hmin Hнmin

не выполняется, данная крепь применяться не может.

Рассмотрим комплекс М87УМС, в комплект которого входит механизированная крепь КМ98УМС, 2 типоразмер.

Проведём проверку возможности применения данной механизированной крепи в условиях нашей лавы.

1. Проверка по высоте крепи [2].

Данные вычисления проведены выше:

Hнmax = 1,63 м.

Hнmin = 1,45 м.

Таким образом, условие:

Hmax Hнmax и Hmin Hнmin

выполняется для данной крепи

2. Проверка по силовым нагрузкам [2].

Проверка по силовым нагрузкам предусматривает:

- проверку по нагрузкам на наиболее нагруженную стойку секции крепи;

- проверку по нагрузке на стойку при выходе из строя всех остальных стоек секции механизированной крепи.

Проверка по нагрузкам на наиболее нагруженную стойку секции крепи.

Крепь по нагрузкам от непосредственной кровли на наиболее нагруженную стойку секции удовлетворяет условиям конкретной лавы, если выполняется условие

R Pс , где

R - нагрузка от непосредственной кровли на наиболее нагруженную стойку секции механизированной крепи, МН;

Pс - несущая способность стойки крепи, МН.

Нагрузка от непосредственной кровли на наиболее нагруженную стойку секции механизированной крепи определяется при расположении стоек в секции в два параллельных забою лавы ряда:

, где

гн - средний объемный вес пород непосредственной кровли, т/м3;

hн - мощность пород непосредственной кровли, м;

r - подвигание забоя лавы между двумя передвижками крепи, м;

lз - расстояние от забоя до последней стойки секции механизированной крепи, м.

lк - длина консоли пород непосредственной кровли, зависающей позади секций механизированной крепи, м;

a - шаг установки секций (комплектов) крепи, м.

b12 - расстояние между первым (от забоя лавы) и вторым рядами стоек в секции механизированной крепи, м.

b23 - расстояние между вторым (от забоя лавы) и третьим рядами стоек в секции механизированной крепи, м.

nст - количество стоек в одном ряду секции (комплекта) крепи.

Pн - первоначальный распор стойки, МН.

Длина консоли пород непосредственной кровли, зависающей позади секций механизированной крепи, устанавливается обычно исходя из имеющегося на шахте опыта разработки данного пласта. Если таких данных нет, то длина консоли пород непосредственной кровли, зависающей позади секций механизированной крепи, вычисляется по выражению:

, где

уи - предел сопротивления изгибу пород непосредственной кровли, МПа.

Таким образом, данную проверку крепь не проходит, так как рабочее сопротивление стойки всего 0,78 МН, поэтому уменьшаю шаг передвижки крепи до 0,5м, тогда:

После уменьшения шага передвижки данную проверку крепь не подходит.

Рассмотрим комплекс КМС97М, в комплект которого входит механизированная крепь МК98.

Проведём проверку возможности применения данной механизированной крепи в условиях нашей лавы.

1. Проверка по высоте крепи [2].

Данные вычисления проведены выше:

Hнmax = 1,65 м.

Hнmin = 1,44 м.

Таким образом, условие:

Hmax Hнmax и Hmin Hнmin

не выполняется для данной крепи

В результате проделанной работы приходим к выводу, что необходимо применить индивидуальную крепь.

Выбор индивидуальной крепи призабойного пространства

Стойки металлической индивидуальной крепи бывают двух видов: гидравлические стойки и стойки трения. Я выбираю стойки трения, так как они в 4-7 раз дешевле гидравлических стоек крепи призабойного пространства .

Нормативные документы определяют, что при выборе стоечной крепи следует ориентироваться в первую очередь на применение металлической крепи. Деревянную стоечною крепь применяют в тех случаях, когда невозможно применение металлической крепи. Основным препятствием к применению металлической крепи призабойного пространства является угол падения пласта. В частности, применение металлических стоек исключено на крутом и крутонаклонном падении.

Выбор типа и типоразмера металлических стоек крепи призабойного пространства заключается в сопоставлении условий конкретной лавы с технической характеристикой стоек, и проверкой возможных стоек по высоте.

Поэтому для условий конкретной лавы я выбираю индивидуальную металлическую крепь призабойного пространства типа Т, типоразмер 11Т25, с одной стойкой под металлический верхняк ВВ2 .

Характеристика верхняка ВВ2:

Область применения - пологие и наклонные пласты;

Тип соединения звеньев - шарнирный;

Шаг звена - 1000 мм;

Высота балки - 80 мм;

Ширина балки - 70 мм;

Масса звена - 14,2 кг;

Масса опоры - 13,2 кг.

Производим проверку типа и типоразмера металлических стоек призабойного пространства по высоте

,- минимальная и максимальная высота стойки по технической характеристике, м;

, - необходимая минимальная и максимальная высота стойки по условиям конкретной лавы, м;

m - вынимаемая мощность пласта, м;

Ксм -коэффициент, учитывающий смятие верхняка (для металлического верхняка Ксм =1);

hв - высота верхняка , м ( для металлического верхняка 0,08 м);

- коэффициент, учитывающий свойства пород основной кровли (для легкообрушаемой );

l1 - расстояние от забоя лавы до первого ряда стоек крепи призабойного пространства (учитывая ширину конвейера принимаем 1 м);

а - расстояние между осями рядов стоек призабойной крепи, м;

l- шаг посадки кровли (принимаем 1 м)

nпо - число рядов стоек призабойной крепи после посадки кровли;

hн- запас высоты на разгрузку стоек, м

Как при металлической, так и при деревянной стоечной крепи призабойного пространства параметрами установки крепи, подлежащим определению, являются:

a - расстояние между осями рядов крепи в лаве, м;

b- расстояние между осями стоек в ряду, м.

Определяем а - расстояние между осями стоек в ряду в лаве, b - расстояние между осями рядов стоек крепи в лаве. а - определяем исходя из подвигания забоя лавы за цикл (а =0,5;1;1,5;2r, м),a принимаем 1 м

 м ,где

P - несущая способность стойки (250), кН;

- мощность пород непосредственной кровли (9,1), м;

- средний объемный вес пород непосредственной кровли (2,5), т/м3;

Принимаю b=1м.

Расчёт толщины стружки и производительности струговой установки

Толщина стружки, которая снимается за один проход струга, определяется по двум факторам: по сопротивляемости угля резанью и по приемной способности конвейера струговой установки[3].

1. Расчет толщины стружки по сопротивляемости угля резанью

Толщина стружки ( м) по сопротивляемости угля резанью определяется по выражению:

a, b и c - коэффициенты, зависящие от применяемой струговой установки[2 ]. Принимаю их следующие значения a=14,4, b=0,0024, c=8,10.

A - сопротивляемость угля резанью, КН/м;

Hс - высота струга, м. Значения высоты струга выпускаемых в настоящее время струговых установок определяется по [ 1 ].

2. Расчет толщины стружки по приемной способности

конвейера струговой установки

Толщина стружки (м) по приемной способности конвейера струговой установки определяется соотношением скорости движения струга и скорости движения цепи конвейера:

- при Vц < Vс < 2 • Vц 0,9<1,52<1,8

В приведенных выше выражениях

Vс - скорость движения струга, м/сек. Определяется по [ 1 ];

Vц - скорость движения цепи конвейера струговой установки, м/сек. Определяется по [ 1 ];

Sк - площадь поперечного сечения угля на конвейере, м2. Определяется по [1];

m - вынимаемая мощность пласта, м;

kр - коэффициент разрыхления угля.

Коэффициент разрыхления угля определяется:

kр = г / гн = 1,4/1,05=1,33 , где

г - плотность (объемный вес) угля в массиве, т/м3;

гн - плотность (объемный вес) угля в насыпном виде, т/м3.

3. Окончательный выбор толщины стружки

В качестве окончательного значения толщины стружки принимается минимальное из рассчитанных по сопротивляемости угля резанью (hс) и по соотношению скорости движения струга и скорости движения цепи конвейера (hс), т.е.

hc = min {hс , hс}= min {0,058 , 0,42} =0,058 м.

При этом должно выполняться неравенство:

hс hтех 0,0580,1, где

hтех - максимально возможная толщина стружки по технической характеристике струговой установки, м. Приводится в [ 1 ].

4. Расчет производительности струговой установки

Исходя из производительности заданного условием конвейера 1СР70М, принимаем толщину стружки 0,024.

Минутная производительность струговой установки (т/мин) рассчитывается:

q = 60 • Vс • kн • hс • m • г =60*1,52*0,6*0,058*1,8*1,4=8 т/мин, где

kн - коэффициент, учитывающий неполное использование толщины стружки. Его значение принимается в пределах от 0,5 до 0,8, я принимаю его значение равное 0,6.

Определение времени цикла и трудозатрат на струговую выемку.

Время за цикл определяется:

,где

r - подвигание забоя лавы за цикл, м (r = 1);

lл -длина лавы, м (lл=110 );

- суммарная длина ниш, м ();

Vс =1,52 м/сек - скорость движения струга;

- толщина стружки;

t - продолжительность паузы в минутах после одного прохода струга по лаве;

Vц = 0,9 м/сек - скорость движения цепи конвейера струговой установки.

При Vц < Vс < 2 Vц

Трудозатраты на струговую выемку:

nу - число участков лавы (nу = 6), 1 участок 17 м.

Количество добываемого угля с цикла

,где

С -коэффициент полноты извлечения угля из забоя (0,95)

Время работы в очистном забое по выемки угля за сутки

время погдготовительно-заключительных операций(20-30 мин)

Описание технологии работы струговой установки

Струговая установка отрабатывает пласт не на всю мощность. С помощью УСВ2 отрабатывается лишь 1,005м, что составляет 56% от мощности пласта (высота струга), а остальные 44% обрушаются под собственным весом, либо их обрушают рабочие каждый на своем участке. Схема работы струговой установки-челноковая. При работе струга необходимо чтобы его резцы постоянно были прижаты к забою. Эту функцию выполняет скребковый конвейер, каждые 6м которого оборудованы гидродомкратами, включающимися автоматически одновременно с включением струговой установки. Во время работы струга машинист струговой установки находится у откаточного бремсберга, его помощник- у вентиляционного ходка. Также на каждом участке находится еще по одному ГРОЗу, которые следят за работой струга при необходимости организуют замену зубков, следят за тем, что бы забой оставался прямолинейным, контролируют гидродомкраты, подчищает лопатой то что просыпалось за конвейер. При этом в случае аварийной ситуации любой из рабочих, занятых в процессе добычи, может остановить работу струговой установки. С этой целью вдоль всей лавы протянут трос. Запустить струг может только машинист струговой установки.

Время крепления призабойного пространства индивидуальной крепью

При челноковой схеме работы струга установка крепи осуществляется после остановки струговой установки. При этом лава разбивается на участки, на каждом из которых должны находиться 1 горнорабочий очистного забоя. В условиях конкретной лавы получились 6 участков по 17 м, на каждом из которых работают 1 ГРОЗ. В процессе установки металлической крепи с металлическими верхняками сначала навешивается верхняк и далее подводятся стойки.

Время крепления призабойного пространства за цикл определяется выражением:

,где

- продолжительность смены, мин;

- время крепления одного участка, мин;

- подвигание очистного забоя за цикл, =1 м;

- длина участка,м;

a - расстояние между осями рядов крепи в лаве, м;

b - расстояние между осями стоек в ряду, м;

-норма выработки на установку металлических стоек, =107,3;

-поправочный коэффициент к норме выработки на крепление призабойного пространства металлическими стойками с деревянными верхняками;

-норма выработки на навеску металлического верхняка, =386;

-количество рабочих занятых на передвижке крепи сопряжений, =2;

- норма выработки на навеску металлических верхняков.

Трудозатраты на крепление рассчитываются выражением:

С целью уменьшения трудозатрат и времени возведения крепи призабойного пространства, я выбираю в место металлических верхняков деревянные, тогда крепь призабойного пространства типа Т, типоразмер 11Т25, с двумя стойками под деревянный верхняк.

Аналогично производим проверку крепи призабойного пространства с деревянным верхняком, как и с металлическом верхняком.

Данные вычисления проведены выше:

Таким образом, условие:

Hmax Hнmax и Hmin Hнmin -выполняется для данной крепи .

Время крепления призабойного пространства за цикл определяется выражением:

,где

- продолжительность смены, мин;

- время крепления одного участка, мин;

- подвигание очистного забоя за цикл, =1 м;

- длина участка,м;

a - расстояние между осями рядов крепи в лаве, м;

b - расстояние между осями стоек в ряду, м;

-норма выработки на установку металлических стоек, =107,3;

-поправочный коэффициент к норме выработки на крепление призабойного пространства металлическими стойками с деревянными верхняками;

-количество рабочих занятых на крепление учаска, =1.

Трудозатраты на крепление рассчитываются выражением:

Проведение ниш

Учитывая невысокую крепость угля 2 по шкале проф. М. М. Протодьяконова, и сопротивляемость угля резанью 220 кг/см рационально будет проходить ниши с помощью отбойного молотка МО7ПМ [1] . Крепиться ниши будут с помощью индивидуальной металлической стоечной крепи, такой же что и крепь призабойного пространства.

Определение времени и трудозатрат на проходку ниши.

Общее время складывается из времени затраченного на проходку и времени затраченного на крепление ниши

-время крепления ниши;

- время навалки на конвейер;

-время разрыхления полезного ископаемого отбойным молотком;

Время проходки ниши за цикл определяется выражением:

мин.

- длинна ниши, = 4 м;

- подвигание очистного забоя за цикл, =3 м;

-норма выработки на выемку угля отбойным молотком, =16,45;

-количество рабочих занятых на проходке ниши, =3.

Навалка осуществляется вручную

Время навалки:

 ,где

- подвигание очистного забоя за цикл, =1 м;

-норма выработки на установку металлических стоек, =30,1;

-количество рабочих занятых на передвижки крепи, =2.

Время крепления ниши за цикл определяется выражением:

,где

- подвигание очистного забоя за цикл, =1 м;

-норма выработки на установку металлических стоек, =107,3;

-количество рабочих занятых на передвижки крепи, =2.

Трудозатраты на проходку и крепление ниш за цикл:

чел.см.

очистной призабойный крепь струговый

Крепление сопряжений

Сопряжения крепятся только при столбовых системах разработки или при комбинированных, где есть элементы столбовых. Крепь сопряжения опережает лаву на 20-40 метров. Крепление сопряжений осуществляется с помощью индивидуальной металлической крепи 13Т25, с использованием 4 стоек и деревянного прогона длинной 4,8 м. Длина прогона выбирается не более 6 м и кратной расстоянию между рамами крепи подготовительных выработок равной 1,2 м.

Время крепления сопряжения определяется выражением:

,где

lпр- длина одного прогона 4,8 м.

nпр - число прогонов 1 ряд.

bст - расстояние между осями стоек крепи сопряжений 1,2 м.

Kскс - поправочный коэффициент к норме выработки 1.

Нскс - норма выработки на установку металлических стоек 34,4.

nскс - количество рабочих занятых на установку одного прогона 4 чел.

Время крепления сопряжений в расчете на один цикл.

Трудозатраты на крепление сопряжений за цикл.

чел.см. ,где

n - количество сопряжений 2.

Выбор способа управления кровлей и обоснование специальной крепи

Существуют различные способы управления кровлей: полное обрушение, частичное обрушение, закладка, частичная закладка, поддержание кровли на кострах. В нашем случае, при отсутствии особых условий и охраняемых объектов на поверхности более предпочтительным является управление кровлей полным обрушением. Обычно при полном обрушении применяют специальную посадочную крепь. В качестве посадочной крепи применяем стойки трения ОКУМ, так как для крепления призабойного пространства были выбраны стойки трения.

В качестве посадочной крепи применяем металлическую посадочную крепь ОКУ-06.

Паспорт посадочной крепи.

Подсчитаем нагрузку на 1м посадочного ряда по формуле:

, где

hн=9,1 м - мощность пород непосредственной кровли;

н=2,5 т/м3 - объемный вес пород непосредственной кровли;

B - ширина призабойного пространства после посадки кровли, определяется по формуле:

, где

nр - количество рядов призабойной крепи после посадки кровли 3.

Подставив известные данные, получим:

Определим расстояние между стойками посадочной крепи по формуле:

, где

P=2000кН - рабочее сопротивление стойки крепи посадочного ряда, определяется по [1];

Расстояние между стойками посадочной крепи должно быть кратно расстоянию между стойками призабойной крепи. Поэтому округлим полученное значение до ближайшего меньшего, кратного 1,1м. В итоге принимаем расстояние между стойками посадочной крепи равным 3,3 м.

Расчет времени посадки кровли при металлической посадочной крепи.

Рассчитаем время посадки кровли. Посадка кровли при углах наклона лавы до 15 градусов включительно осуществляется с разделением лавы на участки. В этом случае у нас получается 4 участка по 27,5 м по 2 горнорабочих на каждом участке.

Время посадки кровли при металлической кепи призабойного пространства с металлическими верхнками.

,где

lу - длина одного участка 27,5м;

- поправочный коэффициент к норме выработки =1;

- норма выработки на удаление стоек =218 стоек;

- количество рабочих на участке =2;

- поправочный коэффициент к норме выработки =1

- норма выработки на снятие металлических верхняков =518 штук

- поправочный коэффициент к норме выработки =1,1;

- норма выработки на удаление стоек =19,8 стоек;

- количество рабочих на участке =2;

Трудозатраты на посадку кровли за цикл.

чел.см.

nу - количество участков.

Транспортирование добытого полезного ископаемого

Транспортирование полезного ископаемого по лаве осуществляется скребковым изгибающимся неразборным конвейером, входящим в комплект со струговой установкой УСВ2. Рештаки конвейера закреплены консольно к основанию. Между основанием и нижним рештаком конвейера лежит плита, на которой закреплен струг. На высоком борту конвейера находится бесконечная цепь, приводящая струг в движение. Конвейер имеет двухцепную конструкцию, скорость движения цепи составляет 0,9м/с. Скребковый конвейер имеет 2 электродвигателя, мощность каждого из которых равна 119кВт. Ширина става конвейера 720 мм.

Перегрузка полезного ископаемого с лавного конвейера

Перегрузка полезного ископаемого с лавного конвейера на скребковый конвейер 1СР70М в бремсберге осуществляется непосредственным примыканием.

Планирование и организация работ в лав

Для организации работ в лаве необходимо рассчитать продолжительность совершения отдельных процессов. Перечислим процессы, которые осуществляются в лаве за цикл работы:

Проведение и крепление ниш;

Выемка угля стругом;

Крепление призабойного пространства;

Посадка кровли;

Проведение и крепление ниш;

Крепление сопряжений (условное).

Расчетная продолжительность цикла

=309,4 мин.

Ti - время выполнения итого перекрываемого процесса не совмещенного с другими.

Время работы струговой установки 64 мин;

Крепление призабойного пространства 50 мин;

Проходка и крепление ниш 97 мин;

Посадка кровли 90 мин;

Крепление сопряжений (условное) 4,4 мин.

Определение количества циклов в очистном забое за сутки

,где

время смены 360мин;

время погдготовительно-заключительных операций 20 мин;

nсм - количество смен в сутки 3.

Принимаем конечное число циклов в сутки

Продолжительность цикла.



Трудозатраты рабочих очистного забоя (чел. см на цикл)

=6,89

- трудозатраты по всем процессам:

на выемку полезного ископаемого 1,47 чел.см;

Крепление призабойного пространства 0,83 чел.см;

Проходка ниш 2,39 чел.см;

Посадка кровли 2,14 чел.см;

Крепление сопряжений 0,1 чел.см.

Трудозатраты рабочих очистного забоя (чел. см) на сутки

Общее количество рабочих, занятых в лаве за сутки.

Nобщ=Nгроз+Nобсл=24+12=39 чел.

Nобсл - Обслуживающие рабочие:

· Дежурный электрослесарь 1 чел.см

· Люкогрузчики 1 чел.см

· Слесарь по ремонту оборудования 8 чел.

· Лесодоставщики 1чел.см.

График выходов

№	профессия	количество выходов
		за сутки	1	2	3	4
1	гроз VI разряда	3	1	1	1
2	гроз V разряда	21	7	7	7
3	дежурный эл.слесарь	3	1	1	1
4	слесари по ремонту	8				8
5	люкогрузчики	3	1	1	1
6	лесодоставщики	3	1	1	1
	всего	41	11	11	11	8

Проветривание очистного забоя

Необходимо проверить, что проектируемые параметры обеспечивают необходимое проветривание забоя. Количество воздуха, необходимое для проветривания забоя:

Q=max{Qг,Qл,Qвзр}, где

Qг - количество воздуха необходимого по газовому фактору;

Qл- количество воздуха необходимое по максимальному числу людей одновременно работающих в лаве.

, где

q=2,5м3 - суммарное выделение метана в призабойное пространство;

Aсут - суточная добыча угля в лаве, т;

С - содержание газа в исходящей из лавы струе 0,75%:

C0- содержание газа в струе поступающей в лаву 0,5%.

,где

Lл - Длина лавы;

Vсут- Суточная скорость подвигания лавы

С0- Коэффициент учитывающий потери 0,98.

Vсут=nц*r=3,5*1=3,5 м/сут.

Qл=6*nл=6*11=66 м3/мин.

nл- максимальное количество людей одновременно находящихся в лаве.

Так как необходимо принять максимальное из полученных значений, то количество воздуха, необходимое для проветривания забоя составляет 440,2 м3/мин.

Скорость воздуха в лаве можно определить при помощи выражения:

, где

Sпрох - проходное сечение для воздуха в лаве м2.

В лавах закрепленных стоечной крепью рассматривается максимальное и минимальное сечение.

nр - количество рядов стоек призабойной крепи после посадки кровли.

lш - расстояние от забоя до оси первого ряда крепи.

Из полученных данных рассчитаем максимальную и минимальную скорости воздуха:

Максимальная и минимальная скорость из правил безопасности:

Vmax=4 м/с

Vmin= 0,25м/с

Данныя величины не превышают допустимыю скорости движения воздуха по лаве (4м/с) и (0,25м/с). Таким образом, очистной забой проветривается достаточным количеством воздуха со скоростью, удовлетворяющей Единым правилам безопасности.

Расчет технико-экономических показателей лавы

Производительность труда горнорабочего очистного забоя(т/выход):

Пгроз= = = 40,6 т/выход

= 951 т/сутки - суточная добыча из лавы

= 24 - число рабочих очистного забоя за сутки

Производительность труда рабочего в лаве:

П= = = 23,2 т/выход

- общее количество рабочих за сутки:

= + ()*nсм + = 24 +9 +8=41

= 24 - число рабочих очистного забоя за сутки;

- число электрослесарей. Достаточно 1 человека в смену;

- количество рабочих ремонтной смены(1 рабочий на 10-15 м лавы). Принимаем =8.

Рассчитаем себестоимость добычи 1т угля в очистном забое Соч:

Соч=Сзп+См+Сэл+Сам, руб/т

Себестоимость угля по элементу заработная плата Сзп:

Сзп=Фсут/Асут

Фсут=

Tv , TVI - тарифная ставка ГРОЗ 6-го и 5-го разрядов, руб/чел.см;

kд - коэффициент, учитывающий различные виды доплаты (kд=1,57);

Тлюк, Тлес, Тэл, Трем - тарифная ставка люкогрузчиков, лесодоставщиков, электрослесарей, рабочих ремонтной смены.

Фсут=

Сзп=20223,17/921,69 =21,94руб/т

Себестоимость угля по материалам См:

zдер - 2000 руб/м3 стоимость 1м3 дерева;

qдер - суточный расход дерева на верхняки,

qдер=(lпр+lбр) ·hбр·bбр·nбр =

lпр - длина прогона, lпр=4,8м;

lбр - длина бруса, lбр=3м;

hбр - высота бруса, hбр=0,1м;

bбр - ширина бруса, bбр=0,2м;

nбр - число бруса потраченного за сутки.

См=

Себестоимость угля по электроэнергии Сэл:

Сэл=t ,где

стоимость 1 кВт ч электроэнергии, руб;

N - мощность двигателей i-го оборудования, кВт;

t - время работы оборудования за сутки, час.

Себестоимость угля по амортизации оборудования Сам:

,где

Zкомб, Zконв, Zукор.конв, Z.кр, Zпос - стоимость струга (УСВ2), (крепи (11Т25), стоек посадочной крепи («ОКУМ»);

Na комб, Na конв, Nа укор конв, Na кр, Na пос - годовая норма амортизации струга (УСВ2), крепи (11Т25), посадочной крепи («ОКУМ»);

Nгод - количество рабочих дней в году, 300 дней.

Сам=

Соч=21,94+40,96+7,75+0,022=70,672 руб/т

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта была спроектирована лава согласно заданным условиям. Отработка пласта ведется по падению. Очистной забой обслуживается транспортным бремсбергом и вентиляционным ходком, проходка которых ведется подрывкой пород кровли.

Крепление в лаве осуществляется индивидуальной металлической крепью (стойки трения 11Т25) с деревянными верхняками, вместо металлических которые предпочтительны выбору, с целью уменьшения трудозатрат и времени возведения крепи.

Выемка угля в лаве производиться струговой установкой УСВ2 с применением индивидуальной металлической крепи. У сопряжений с выработками обслуживающими лаву с лавой проходятся ниши. Выемка угля в нишах осуществляется отбойными молотками, а именно с помощью отбойного молотка МО7ПМ. Крепиться ниши будут с помощью индивидуальной металлической стоечной крепи, такой же что и крепь призабойного пространства лавы.

Транспортирование полезного ископаемого по лаве осуществляется скребковым изгибающимся неразборным конвейером, входящим в комплект со струговой установкой УСВ2. Перегрузка полезного ископаемого с лавного конвейера на скребковый конвейер 1СР70М в конвейерном бремсберге осуществляется непосредственным примыканием.

Управление кровлей осуществляется полным обрушением, с использованием металлических посадочных стоек ОКУМ.

Работы в лаве ведутся в четыре 6-ти часовые смены, последняя из которых - ремонтная. В каждую рабочую смену выходит один гроз разряда и семь гроз разряда, кроме них в смену выходят по одному люкогрузчику, лесодоставщику и дежурному электрослесарю, а в ремонтную смену выходят 8 слесарей по ремонту. За одни сутки осуществляется выполнение 3,5 циклов, продолжительность одного цикла 291,4 мин. Производительность труда горнорабочего очистного забоя 40,6 т/выход, производительность труда рабочего в лаве 23,2 т/выход. Себестоимость добычи 1т угля в очистном забое 70,672 руб/т.

Список литературы

1. Аман И.П. Процессы в длинных очистных забоях. / Справочно-методическое пособие для студентов горных специальностей. Пермь, 1999.

2. Аман И.П. Проверка возможности применения конкретной механизированной крепи в условиях конкретной лавы / методические указания для студентов горных специальностей/ Пермь, 2006.

3. Аман И.П. «Расчёт толщины стружки и производительности струговой установки», Пермь 2006

4. Бурчаков А.С. и др. Процессы подземных горных работ. М., Недра, 1982.

5. Правила безопасности в угольных шахтах, 1995.

Размещено на Allbest.ru