Монорейкові установки складаються з монорейки, шляхового обладнання, засобів тяги, рухомого складу, вантажопідйомних пристроїв. Монорейкові установки можуть бути з канатною або локомотивною тягою. У першому випадку як тяговий орган використовують безкінцевий канат або головний та хвостовий канати. Вантажопідйомність вагонеток складає 1,0...2,5 т. Такі дороги можуть обслуговувати тільки одну виробку між двома кінцевими пунктами.

Локомотивна тяга використовується для доставки вантажів по горизонтальних виробках і по розгалуженій транспортній мережі до декількох кінцевих пунктів. Як тяговий привід застосовують дизельні локомотиви. Для переміщення людей по похилих виробках використовують також моноканатні крісельні дороги з посадочними площадками. Посадка-висадка здійснюється на ходу без зупинки руху каната.

Як допоміжні транспортні засоби при обслуговуванні навантажувальних пунктів у приствольних дворах, біля конвеєрних бремсбергів, лав, підготовчих вибоїв застосовують штовхачі та маневрові лебідки.

Обчислення довжини конвеєра:

Для комбайна К103М вибираємо конвеєр СП202В1М.

Приблизна довжина конвеєра

N - сумарна потужність конвеєра;

з - коефіцієнт ККД приводу конвеєра;

V_л - швидкість руху ланцюга конвеєра;

в - кут нахилу ставу конвеєра;

f',w' - коефіцієнт опору руху відповідно ланцюга і вугілля;

g₀ - маса одного ланцюга конвеєра; g₁завантаження конвеєра;

8. Вентиляція

Особливість теплового стану повітря в підземних виробках у порівнянні з атмосферним складається, по-перше, у зменшенні добових і сезонних коливань його температури, по-друге, у підвищенні температури в порівнянні із середньорічною на поверхні. Зі збільшенням глибини розробки температура повітря підвищується й у глибоких шахтах при відсутності охолодження може досягати 30^о. Вологість шахтного повітря підвищується внаслідок припливу у виробки підземних вод і при виконанні окремих технологічних процесів і складає в середньому 80-90%.

Забруднення повітря механічними домішками в підземних виробках вищий, чим на поверхні, унаслідок процесів, що відбуваються в шахті, дроблення гірських порід і корисної копалини.

Зміни складу повітря при його русі по гірських виробках полягають в зменшенні вмісту кисню, збільшенні вмісту вуглекислого газу й азоту й у появі газів, що не містяться в атмосфері (метан, окис вуглецю й ін.).

Повітря, що пройшло визначені зміни і заповнює гірські виробки, називається шахтним повітрям. Повітряний струмінь, що рухається від поверхні по стволу до вибоїв, називається нисхідним, а від вибоїв до ствола - висхідним.

Найбільшу небезпеку у вугільних шахтах представляє метан. Він може виділятися з оголених поверхонь пласту, що вміщають породу, з відбитого вугілля і виробленого простору.

У гірських породах метан знаходиться в двох станах: у виді вільного і сорбованого газу. На сучасних глибинах розробки основна кількість метану (до 90%) знаходиться в сорбованому стані. Кількість метану, що міститься в природних умовах у одиниці маси чи обсягу вугілля породи, називається металоносністю.

Основними факторами, що визначають металоносність вугленосних відкладень, є ступінь метаморфізму вугілля, сорбційна здатність, пористість і газопроникність порід, глибина залягання, гідрогеологія й вугленасищенність родовища

Основними джерелами витоку метану є пласти, які відпрацьовують, вміщуючи породи і суміжні пласти та прошарки, із яких через тріщини газ надходить в гірничі виробки, відпрацьований простір. Природна метаномісткість вугільних пластів досягає 30...35 м/тонн і більше.

При проведенні гірничих виробок порушується рівновага внутрішнього тиску газів та порід і метан з оголеної поверхні пласта чи породи, із відбитих кусків виділяється у виробку. Це більш-менш рівномірне виділення метану називають звичайним метановиділенням або газовиділенням.

При підході виробок до тріщин, пов'язаних із пустотами в районі геологічних зрушень і заповнених метаном, виникає інтенсивне виділення газу - суфлярне. Дебіт суфлярів може досягати десятків тисяч кубометрів на добу, а виділення газу продовжуватись від декількох годин до декількох років.

Раптові викиди газу супроводжуються викиданням великої кількості вугільного пилу, а також породи. Кількість метану, який викидається в гірничу виробку, досягає 500 тис. м³, а вугілля - до 14 тис. тонн. З ростом глибини розробки зростає гірський тиск, збільшується небезпека раптових викидів.

Шахти, на яких при проведенні гірничих робіт не було виявлено метану, відносяться до негазових.

У зв'язку з тим, що метан майже вдвічі легший за повітря, при невеликих швидкостях вентиляційного струменю він може накопичуватись у верхній частині виробки. Тому в очисних вибоях і в подальших виробках при кутах їх нахилу більше 10 градусів напрям руху повітря має бути висхідний, для чого від вентиляційного штреку проводять шурфи, вентиляційні стволи або квершлаги.

Як відомо, кількість повітря для всієї шахти визначають декількома способами і приймають найбільший показник.

Так як для вугільної шахти спосіб підрахунку за видобутком завжди дає найбільшу кількість повітря, то в подальшому будемо використовувати тільки цей спосіб. В основі способу підрахунку за видобутком лежить принцип розрідження (розбавлення) шкідливих газів до норм, які допустимі ПБ. Норма розрідження в загально шахтному вихідному струмені п = 0,75% за об'ємом для метану (вуглекислоти). Виходячи з вказаної норми розрідження метану, для шахт І, II і III категорій встановлені норми подачі свіжого повітря в шахту відповідно 1; 1,25 і 1,5 м³ за хвилину на І т добового видобутку

Слід зазначити, що для найбільшої гарантії безпеки вказані норми подачі повітря значно завищені порівняно з тією кількістю повітря, яке слід би подавати в шахту для досягнення необхідної норми розрідження (п = О,75%). Якщо норма розрідження метану в загально шахтному вихідному струмені п - 0,75 % є середньою величиною по шахті, то в струмені, що виходить з окремих вибої у шахті, вміст метану може бути більшим (наприклад, в струмені, що виходить з лави, вміст метану не повинен перебільшувати 1 %) і менше середньої норми.

Спосіб підрахунку за видобутком може бути здійснений одним з двох методів:

· за першим методом кількість повітря визначають одразу для всієї шахти

в цілому і потім її розподіляють по місцях його споживання (по лавах, камерах та ін.);

· за другим методом кількість повітря визначають спочатку для кожного

місця його споживання (лави, камери й ін.) і потім підсумовують по всій шахті.

Перший метод простий і менш трудомісткий, а другий метод, який називають вибійним чи від вибою, більш досконалий за ідеєю, але трудомісткий і потребує наявності великої кількості вихідних даних.

Перший метод. Кількість повітря для всієї шахти визначають за формулою:

м³/хв

q - норма повітря на тону добового видобування, значення q беруть залежно від категорії(1,25);

А_д - добова продуктивність шахти (3000т/добу);

z - коефіцієнт запасу повітря який враховує його витоки та нерівномірність газових (1,45ч1,5).

Q = 1,25*3000*1,5 = 5625 м³/хв

Другий метод. Кількість повітря для всієї шахти визначають за формулою:

, м³/хв

де Q_і - кількість повітря яке необхідне для проведення гірничих виробок, по окремим пластам воно визначається за формулою:

де g_мі - відносне метановиділення по і-тому пласту;

А_і-добовий видобуток з і-того пласта;

n₂-(0,75).

К -коефіцієнт, що враховує гірничотехнічні умови шахти

К=К₁+К₂+К₃+К₄+К₅+К₆+1,

де: К₁ - коефіцієнт, який враховує витоки повітря за етапами виймання ділянок залежно від порядку відпрацювання шахтного поля -(0,35) прямий порядок відпрацювання

К₂ - коефіцієнт, який враховує провітрювання виробок : при пластовій і прямому відпрацюванні К₂= 0,15;

К₃ -коефіцієнт, який враховує витоки і розподіл повітря в залежності від кількості одночасно розроблюваних горизонтів при 1 горизонті К₃= 0,1;

К₄ - коефіцієнт який враховує окреме проведення камер =0,1

К₅ - коефіцієнт який враховує кількість ділянок, що провітрюються, при 1-4 К₅=0,2.

К₆- коефіцієнт який враховує схему вентиляції шахти, для флангової схеми К₆=0,2.

К=0,35+0,15+0,1+0,1+0,2+0,2+1=2,1

m_і- потужність і-того пласта.

А₁=1,2*3000/5,1=705,88 м Q₁=7*705,88 /14,4*0,75=457,52 м³/хв

А₂=1,1*3000/5,1=674,06 м Q₂=7*674,06 /14,4*0,75=419,39 м³/хв

А₃=1,0*3000/5,1=588,24 м Q₃=7*588,24 /14,4*0,75=381,27 м³/хв

А₄=0,8*3000/5,1=470,59 м Q₄=7*470,59 /14,4*0,75=305,01 м³/хв

А₅=1,0*3000/5,1=588,24 м Q₅=7*588,24 /14,4*0,75=381,27 м³/хв.

К=0,35+0,15+0+0,1+0,15+0,2+1=2,1

=Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄+ Q₅= 457,52+419,39+381,27+305,01+381,27=1944,46 м³/хв

=1944,46*2,1=4083,37 м³/хв

9. Шахтний водовідлив

Шахтний водовідлив, призначений для відведення води з шахти на поверхню. Величина водоприпливу залежить від гідрогеологічних умов, в яких відпрацьовують пласти корисної копалини, від складу, структури порід, глибини відробки, системи розробки і характеризується коефіцієнтом водоприпливу - співвідношенням кількості кубічних метрів виданої води до кількості видобутої корисної копалини за добу. Як правило, коефіцієнт водоприпливу перевищує одиницю, а весною при таненні снігу може збільшуватись в 1,5-2 рази. Для Донецького басейну нормальний абсолютний водоприток у шахті становить близько 100-150 м²/годину.

Після вибирання корисної копалини гірські породи вище відпрацьованого пласта обвалюються, просідають, утворюється додаткова система тріщин, по яких вода з вище розташованих горизонтів і навіть із поверхні поступає у відпрацьований простір, очисні вибої, в підготовчі виробки. Система гірничих виробок планується таким чином, щоб шахтна вода з усіх дільниць по водовідливних канавках стікала у водозбірник шахти, де механічні домішки осідають у вигляді мулу, а очищена вода з приймальних колодязів відкачується відцентровими насосами на поверхню. В насосній камері встановлюють три насоси, один із яких використовують як робочий, другий - резервний, а третій можуть ремонтувати. Продуктивність насосів залежить від величини максимального водоприпливу і може досягати 400 м³/годину при напорі до 600 м.

При більшій висоті нагнітання (на глибоких шахтах) влаштовують проміжні перекачні горизонти.

Основним способом боротьби з припливом води є її видалення із шахти (відкачка) водовідливними насосними установками (насос і електродвигун).

По призначенню водовідливні установки підрозділяють на головні, допоміжні і тимчасові..

Головні установки призначені для відкачки на поверхню всієї чи основної частини припливу води. У камері головного водовідливу встановлюються не менше трьох насосних агрегатів, якщо приплив води більше ніж 50 м² на годину. Кожний з насосів повинен мати продуктивність, що забезпечує відкачку максимального добового припливу води в шахту не більше ніж за 20 годин.

Камера має два хідника, з яких один горизонтальний, а інший похилий (водотрубний), по якому прокладаються і виводяться в клітьовий ствол водовідливні постави. Водотрубний хідник примикає до ствола на висоті не нижче як на їм від рівня підлоги насосної камери, котра, в свою чергу, повинна бути влаштована на 0^А5 м вище за підошву приствольного двора. Оскільки рівень підошви приствольного двора змінний (різниця висот може сягати 1,5 м і більше), що викликає відому невизначеність, проектні інститути приймають за вхідний рівень головок рейок приствольного двору в місці сполучення його зі стволом, по якому прокладені водовідливні постави. Кут нахилу хідника повинен бути не більше за 30°. Він обладнується рейковим шляхом. Для зручності робіт по прийому насосів і двигунів у місці сполучення хідника зі стволом обладнується горизонтальна площадка з поворотною плитою. На площадці встановлюється електрична лебідка для спуску і підйому по хіднику вантажів. У горизонтальному хіднику встановлюються металеві грати і герметичні двері для ізоляції насосної камери при проривах води.

У насосній камері споруджуються один або декілька водозабірних колодязів у залежності від числа насосів. В останній час влаштовується один водоприймальний колодязь, що з'єднується з вітками водозбірника, а вздовж насосної споруджується водозабірна траншея, в яку опускаються всмоктувальні трубопроводи насосів.

Водозбірник повинен складатися не менше ніж з двох ізольованих одна від одної виробок. Місткість водозбірника розраховується не менше ніж на 4-годинний максимальний приплив води. Вода з кожної вітки водозбірника надходить у приймальний водозабірний колодязь через труби, на яких встановлені засуви. Останні дають можливість регулювати надходження води в колодязь при аварійних ситуаціях (прориви води в шахту).

Допоміжні установки служать для відкачки води з окремих ділянок. Тимчасові установки застосовуються при проведенні капітальних гірських виробок.

Шахтні води, як правило, жорсткі, а часто і з високою кислотністю, непридатні для побутового і технічного використання. Жорсткість води визначається наявністю в ній солей кальцію й магнію, а кислотність - наявністю у воді сірчаної кислоти. Кислотні води мають червонуватий відтінок, окислюють металеві поверхні кріплення, рейкових колій, деталей насосів й інших машин. Крім того, в шахтній воді можуть бути присутні шкідливі мікроорганізми та інші органічні речовини, тому ця вода непридатна до вживання.

Відкачена на поверхню вода відстоюється, проходить спеціальне очищення і тільки після того, як її якість буде відповідати санітарно-технічним вимогам, може перепускатись чи перекачуватись у відкриті водоймища.

10. Шахтний підйом

Камера сполучення приствольного двору з клітьовим стволом служить для прийому і підйому людей, вагонеток з матеріалами і устаткуванням, а також довговимірних матеріалів -- труб, рейок та ін. Висота сполучення згідно з ПТЕ повинна бути не менше за 4,5 м від головок рейок з постійним пониженням до нормальної на дільниці завдовжки не менш ніж 5 м. Ширина сполучення приймається в залежності від кількості рейкових колій, ширини між коліями, рівна відстані між осями клітей, і проходу для людей по 1 м з кожної сторони.

При обладнанні підйому двоповерховими клітями для прискорення посадки людей в кліть на сполученні споруджується спеціальна площадка, що дає змогу виконувати одночасну посадку в обидва поверхи.

При одноповерхових клітях і відсутності хвостових канатів зумпф клітьового ствола неглибокий (до 2,0 м), в ньому розміщуються металеві балки для кріплення канатів парашутних приладів'.

Зумпф заповнюється водою, надлишок якої збігає у приствольний двір. При багатоповерхових клітях зумпф повинен мати таку глибину, щоб у ньому могли розміститись нижні поверхи клітей. За наявності хвостових канатів (при великій глибині ствола або при багатоканатних підйомах) глибина зумпфа досягає 40 м, тому з'являється необхідність мати у ньому водовідлив, для чого в зумпфі споруджується насосна камера. В останній час відмовляються від зумпфового водовідливу, а воду спускають спеціально пройденою для цього виробкою у зумпф скіпового ствола, який має значно більшу глибину, ніж зумпф клітьового.

Безпосередньо на сполученні ствола з приствольним двором встановлюється станок сполучення з металевих балок для кріплення напрямних провідників. Якщо застосовуються лобові провідники, тобто по торцям кліті, то, зрозуміло, такі провідники на сполученні замінюються на бокові і кріпляться до станка сполучення.

Процеси піднімання й опускання вантажів по вертикальних стволах називають шахтним або рудниковим підйомом. По головних стволах здійснюють піднімання корисної копалини і породи, по допоміжних - опускання і піднімання обладнання, матеріалів, людей.

У старих шахтах невеликої продуктивності піднімання породи може здійснюватись по допоміжних стволах клітями у вагонетках (рис. 26, а). Підйом по головних стволах здійснюється в скіпах (рис. 26, б). Підйомна установка може обслуговувати один або декілька горизонтів. У першому варіанті зручно використовувати одну підйомну машину для двох скіпів або двох клітей. У цьому випадку розвантаження однієї посудини суміщається із завантаженням іншої; економія часу відбувається завдяки суміщенню операцій завантаження розвантаження та завдяки синхронізації динаміки руху посудин (прискорення, сповільнення).

Підйомна установка складається з підйомної машини, копра з направляючими шківами. Через барабан підйомної машини та шківи направляються в ствол два канати, до яких підвішують кліті або скіпи. При застосуванні односкіпового або однокліткового підйому на другий кінець каната підвішують противагу. Такі установки можуть обслуговувати декілька горизонтів. Двоскіпові та двокліткові установки призначаються для обслуговування одного горизонту.

Для глибоких шахт використовують підйомні машини з багатоканатними шківами тертя та баштові копри. Ці машини порівняно з машинами з барабанними органами та одноканатними шківами більш безпечні, мають меншу масу; відпадає потреба і в обладнанні парашутних пристроїв на клітях, забезпечують піднімання вантажів із великої глибини. При будівництві стволів застосовують пересувні підйомні машини та тимчасові стаціонарні машини, тимчасові та постійні копри.

11.Технологічний комплекс поверхні шахти

Поверхня шахти - це комплекс будинків, споруд та обладнань, розташованих поблизу шахтних стволів, що утворюють промислову площадку шахта. Їх призначення -- видача вугілля з шахти на поверхню, його переробка i відправлення споживачу; прийом i складування породи; спуск підйом людей, матерiалiв і устаткування; подача у шахту повітря для провітрювання гірничих виробок; забезпечення гірничих робіт електро або пнемо енергією; виробничо-побутове обслуговування працiвникiв; очистка шахтних вод, а також виконання інших виробничих процесів, що забезпечують безперебійну роботу гірничого підприємства. До складу поверхового комплексу входять: технологiчнi вузли i лiнiї по прийому, обробці і навантажено вугілля, а також по прийому і навантаженню породи; стацiонарнi установки (вентиляторні, компресорні, котельні та iн.); комплекс обміну і відкатки вагонеток у надшахтних будинках; служби ремонту устаткування; споруди складського господарства; будинки адміністративно - допоміжного призначення та ін.

Основна вимога до шахтної поверхні -- раціональне компонування будинків споруд, що забезпечує: - необхідну пропускну спроможність;

- мінімальний об'єм будинків i споруд і мiнiмальнi витрати ва їх спорудження;

- мінімальний штат робiтнiкiв по їх обслуговуванню.

Ступінь досконалості поверхні істотно впливає на рівень технiко-економiчних показників шахти.

Технологiчнi комплекси поверхні старих шахт характеризуються значним числом окремих дрібних технічних і адміністративних будинків, що займають значні площі зі складною схемою руху вантажів по поверхні i з великим штатом обслуговуючого персоналу. Майже всі будинки основного призначення зведені у три великих блока: головного ствола допоміжного ствола i адміністративно-побутового комбінату.

Блок головного скіпового ствола включає: копер скіпового підйому; споруди i приміщення для приймання з шахти вугілля,; підйомних установок та котельну, Блок допоміжного ствола включає: копер клітьового підйому для спуску i підйому людей, матерiалiв та уставання. комплекс з обміну вагонеток; приміщення ремонтних майстерень; компресорну якщо в шахті використовується енергія стислого повітря; склади змащувальних матерiалiв та ін.

Блок адміністративно побутового комбiната являє собою комплекс приміщень допоміжного призначення складаються з трьох основних частин: адміністративно конторської частини з диспетчерської i АТС; навчальним пунктом; банної частини, яка включає душову. гардеробну, лампову, пральню.

Деякі будинки i споруди допоміжного призначення із-за своєї специфіки i особливих вимог до них не бути блоковані. Це. передусім, будинок вентиляторної установки що споруджується біля скіпового ствола i з'єднується з ним земним каналом. На окремих площадках розташовуються електропiдстанцiя, резервуари для води, естакади та iн.

Генеральний план поверхні шахти

На рис. 11.1 показаний генеральний план поверхні однієї з сучасних шахт Донбасу.

Рис. 11.1. Генеральний план поверхні шахти

1-адміністративно-побутовий комбінат; 2-- блок головного i допоміжного стволів; 3,4-- ствола допоміжний i головний; 5--збагачувальна фабрика; б-- вугленавантажувальний пункт 7-- вугільний склад 8-- котельня 9-- породонавантажувальний пункт; 10-- резервуар вода; 11 вентиляційний канал; 12-- будинок вентиляторів; 13-- електропідстанція; 14-- склад кріпильних матерiалiв; 15-- козловий кран

Розробка генерального плану являє собою складну технічну задачу, бо при цьому необхідно враховувати безліч чинників i вимог, що подаються до планування i забудiвлi промислової площадки шахти i до розміщення інженерних мереж. Визначальним чинником при проектуванні шахтної поверхні технологічний комплекс, тобто схема руху i обробки вугілля на поверхні, У свою, розташування вузлів технологічного комплексу зумовлюється взаємним розташуванням стволів та підходом залізничної колії

При розробці генерального плану повинні дотримуватися певні архітектурно - планувальні принципи забудiвлi площадки. Виробничі будинки i споруди групуються у вiдповiднi зони по принципу єдності виробничого процесу з урахуванням санітарних i протипожежних вимог, вигляду обслуговуючого транспорту i однорідності інженерного обслуговування. З точки зору функціональності на території промплощадки видаляють такі зони: соціальна, виробнича, підсобна та складська. На деяких шахтах може бути зона збагачувальної установки.

Соціальну зону утворюють допомiжнi будинки i споруди загально шахтного призначення -- АПК, столова, медпункт, пожежне депо, стоянка транспорту та iн., що розташовуються з боку основних проходів i в'їздів на промислову площадку. Виробнича зона включає об'єкти основного технологічного комплексу

Підсобну зону складають будинки i споруди, обслуговуючі основне виробництво, група споруд енергетичного призначення (ТЄЦ, котельні, калориферні, вентиляторні, компресорні, електропiдстанцiї та iн.), по можливості ближче до основних споживачів та джерел палива i води; ремонтно - механiчнi майстерні; блоки споруд водопроводу i каналiзацiї та ін. Зона складського і транспортного господарства шахта включає вугільні склади, матеріальні склади (наприклад, кріпильних матеріалів), бункера, пункти завантаження вугілля і породи та iн. Ця зона розташовується вздовж пiдїздних транспортних шляхів -- залізничних та автомобільних внутрішніх доріг.

Відстані між будинками приймають мiнiмальнi можливими щодо технологічних, транспортних та інших умов, але не менш тих, що встановлюються у вiдповiдностi до положення

Склади вугілля, породонавантажувальнi пункти та інші об'єкти з інтенсивним пилоутворенням повинні розташуватися на вiдстанi не менше за 100 м від повітрянозаборних споруд шахти з підвітряної сторони. Склади лісних матерiалiв мстяться на вiдстанi не менше за 80 м від повiтроподавальних стволів.

На шахтах Донбасу, з 1985 р. заборонено відводити нові землі під породнi відвали, тому для розміщення породи, що видасться з шахти необхідно використати байраки, балки та iншi ділянки, непридатні для сільськогосподарських цілей. Повинна передбачатися наступна рекультивація них ділянок, тобто вирівнювання, покриття поверхні родючим шаром землі, посадка дерев

У зв'язку з екологічними проблемами, що виникають в гiрничо-видобувних районах, на шахт повинен бути передбачений комплекс заходів по охороні навколишнього середовища, Забруднені мiнералiзованi та кислі шахтні води перед скидом їх у водосховища повинні проходити обробку: очищення, опріснення, нейтралiзацiю. Забруднене повітря, що викидається шахтними вентиляторами в атмосферу, містить вугільний та породний пил, а також домішки шкідливих газів i теж підлягає вiдповiднiй очистці

Технологічний комплекс головного ствола (скіпового) ствола

У комплекс споруд скіпового ствола входять технологiчнi вітки: вугільна та породна. Схема вугільної вітки визначається в основному, маркою та якістю вугілля, що видобувається, зольністю місцем його збагачування. Збагачування може виконуватися:

- на групових фабриках що збагачують вугілля групи шахт i розташовуються звичайно на промплощадці однієї з них;

- на центральних збагачувальних фабриках, о споруджуються окремо від шахт.

- на індивідуальних збагачувальних фабриках, розташованих безпосередньо на поверхні шахти;

- на групових фабриках, що збагачують вугілля групи шахт і розташовуються звичайно на промплощадці однієї з них;

- на центральних збагачувальних фабриках, що споруджуються окремо від шахт.

Більшість діючих зараз шахт були побудовані тоді, коли тільки невелика частина видобутку спрямовувалася на збагачування до фабрик, а основна кількість вугілля відправлялась споживачу без збагачування. На цих шахтах організовувалась ручна вибірка породи.

Ручна вибірка породи здійснюється з вугілля класу плюс 150 мм. Вугілля зі скіпів надходить у «приймальний бункер, звідки живильником подається на грохот, що розділяє вугілля на два класи -- плюс 150 і мінус 150 мм.

Клас плюс 150 мм спрямовується на стрічковий конвеєр, де здійснюється ручна вибірка породи, дерева і металу. Далі очищений продукт надходить у дробарку з максимальною крупністю дробіння 150 мм. З дробарки вугілля класу 0-150 мм змішується з класом мінус 150 мм грохота і подається на стрічковий конвеєр, яким транспортується на збагачувальну фабрику або до навантаження.

Якщо шахта видобуває енергетичне вугілля або антрацит, то перед навантаженням він минає ряд грохотів, де розсортировується на товарні класи 0-6, 6-13, 13-25, 25-50, 50-100 і понад 100 мм, кожний з яких відвантажується споживачу окремо, оскільки відпускна ціна енергетичного вугілля залежить від його класу крупності.

На сучасних шахтах ручна вибірка породи не передбачається. Тому, якщо вугілля відвантажується споживачу в рядовому вигляді для безпосереднього використання, на поверхні передбачається установка для механічної вибірки породи -- сепаратор з важкою суспензією, рентгено-сепаратор або дробарка виборчої дії.

Для доставки вугілля споживачу можуть використовуватися різні види транспорту: залізничний, автомобільний, конвеєрний, канатними дорогами та ін. Найбільше розповсюдження отримав залізничний транспорт.

Навантаження в залізничні вагони здійснюється з навантажувальних бункерів, куди вугілля конвеєрами доставляється по естакадам.

Технологічний комплекс допоміжного (клітьового) ствола

До функцій комплексу допоміжного ствола входить виконання процесів і операцій щодо спуску в шахту і видачі з неї різноманітного устаткування і матеріалів, кріпильного лісу і металу, рейок, труб та ін. Загальний обсяг вантажопотоку по допоміжному стволу на шахтах Донбасу складає 20-40 тис_; т на рік на 1000 т добового видобутку.

Для прийому і обміну вагонеток, що видаються з шахти, спуску і видачі устаткування, спуску-підйому людей в надшахтному будинку у допоміжного ствола споруджуються приймальні площадки. На старих шахтах є дві приймальні площадки: верхня для прийому вагонеток з вугіллям і породою і нижня -- для спуску устаткування і матеріалів. Спуск-підйом людей здійснюється як з нижньої, так і з верхньої площадки, а при двоповерхових клітях -- водночас з обох площадок. У надшахтних будинках нових шахт передбачається тільки одна нижня приймальна площадка.

При обміні і відкатці вагонеток здійснюються такі операції:

установка кліті на рівні приймальної площадки; виштовхування і заштовхування в кліть вагонетки;

- розвантаження вагонеток, якщо вугілля або порода видаються клітями і доставка їх до ствола.

- очна установка кліті на рівні приймальної площадки забезпечується за допомогою спеціальних посадочних приладів -- посадочних кулаків або хитних площадок.

Посадочні кулаки підставляються під кліть і фіксують положення головок рейок у кліті точно на рівні головок рейок у надшахтному будинку у ствола. При цьому кулаки сприймають повністю вагу кліті, а отже розвантажують підйомний канат. По цій причині їх не можна застосовувати при підйомах тертя, коли неприпустиме розвантаження канату від кінцевого вантажу. У таких випадках застосовуються в якості посадочних приладів хитні площадки, що встановлюються по обидві сторони кліті, тобто з боку входу і виходу з неї. Коли площадки підняті вверх (неробочий стан), кліть минає вільно. При опусканні площадки в робоче положення вона спеціальними виступами лягає на підлогу кліті і укріпленими на ній відрізками рейок з'єднує колію в кліті з рейками надшахтного будинку.

Існуючі конструкції хитних площадок придатні для установки на проміжних горизонтах глибоких шахт, де витяжка канату (а, отже, і різниця в рівнях головок рейок) може доходити до 750 мм.

Стопори бувають затримуючі та дозуючі.

Затримуючі стопори встановлюються перед клітями. При їх відкриванні вагонетка самокатом або за допомогою штовхана потрапляє у кліть.

Дозуючі стопори призначені для регулювання надходження вагонеток у відповідні кліті (точніше, на їх затримуючі стопори). Вони мають чотири кулаки (по два на кожній рейці путі), що працюють синхронно. При відкриванні передніх кулаків вагонетка самокатом спрямовується на затримуючий стопор потрібною кліті. У цей час друга пара кулаків затримує інші вагонетки партії. При закриванні передніх кулаків задні відкриваються і пропускають одну вагонетку до упора у передні кулаки і т.д.

Істотними недоліками кільцевої схеми відкатки вагонеток є:

- залежність самокатного руху від стану рейкового путі (скривлення, забрудненість) та кліматичних умов (обмерзання вагонеток);

- значні розміри надшахтного будинку і велика кількість устаткування (гальма, стопори, компенсатори висоти та ін.).

У проектах будівництва нових шахт застосовується схема обміну і відкатки вагонеток з перестановочними платформами (рис. 12,2, б), що має порівняно більшу продуктивність (50-60 вагонеток за годину), невелику кількість механізмів. Вона займає невелику площу надшахтного будинку. Обслуговують схему два-три працівника.

Перестановочні платформи призначені для переміщення вагонеток у напрямку перпендикулярному осі колії в кліті при одночасній компенсації самокатних похилів. Вхід вагонеток на платформу і вихід з неї здійснюється за допомогою штовханів або лебідок.

12. Приствольні двори

Приствольним двором називається комплекс виробок, розташованих у стволів, що з'єднують їх з головними виробками горизонту i призначених для обслуговування гірничих робіт на горизонт у вiдповiдностi з призначенням стволів, а саме: прийому видобутого вугілля та породи i перевантаження їх на транспортні засоби стволів; прийому та видачі устаткування, матерiалiв, людей; водовідливу, вентиляції та ін.

Багатозначність функцій приствольних дворів викликає необхiднiсть мати в них, окрім транспортних виробок, цілий ряд камер різного виробничого призначення. Обсяги сучасних приствольних дворів досягають декількох десятків тисяч кубічних метрів у свiтi кріплення. Розмащуються вони в тривких бокових породах i кріпляться, як правило, монолітним бетоном, а у місцях із слабкими породами i при великій глибині розробки - залізобетоном

Основні вимоги до приствольних дворів:

- забезпечення необхідної пропускної спроможності для горизонту, що обслуговується; - мiнiмальний штат працiвникiв по їх обслуговуванню;

- мiнiмальний обсяг виробок i камер та мiнiмальнi вартість їх спорудження;

- простота схеми руху потягів у дворі вiдсутнiсть зустрічних рухів

- забезпечення безпеки робіт.

На вибір технологічної схеми приствольного двору впливають такі чинники: - тип стволів та їх кiлькiсть;

- тип підйомних засобів по стволах;

- вид транспорту в приствольному дворі;

- принцип та схема руку составів у приствольному дворі;

- схема розкриття шахтного поля;

- розташування віток приствольного двору відносно головної виробки, до якої він примикає.

Спрощена класифiкацiя приствольних дворів (ПД) вугільних шахт наведена на рис.

Класифiкацiя приствольних дворів

За типом стволів, що розкривають шахтне поле, розрізняють приствольнi двори при вертикальних стволах та при похилих стволах.

У залежності від кiлькостi вертикальних Стволів у приствольному дворі, розрізняють двори при одному, двох i трьох стволах.

У залежності від підйомних сосудів у стволах бувають клiтьовi i скипо-клітьові приствольнi двори. Зараз , як правило, проектуються скипо-клiтьовi двора з видачею вугілля i породи в скіпах i виконанням допоміжних операцій клітьовими стволами. При блокових здвоєних стволах можуть бути клiтьовi приствольнi двори.

За видом транспорту в приствольному дворі останні поділяються на три типи: приствольнi двори з локомотивним, конвеєрним та гiдравлiчним транспортом. За принципом руху поїздів розрізняють приствольнi двори з не потоковим рухом составів та з потоковим, що визначається типом шахтних вагонеток. При вагонетках з глухим кузовом типу ВГ розвантаження. їх здійснюється в кругових перекидачах окремо для вугілля та породи. У цьому випадку необхідно два самостійних вiдвiтлення в приствольному дворі вугільне породне, а, отже, необхідно виконувати розчеплення вагонеток в составі для спрямування у вiдповiднi вітки i при цьому здійснювати маневрові операції составом, що i характеризує непроточний принцип його руху.

При вагонетках з донним розвантаженням та розвантаження їх здійснюється автоматично без зупинки составів (на ходу), що й зумовлює поточність їх руху. Почому, с тільки одна вантажна вітка: вагонетки з вугіллям розвантажуються над вугільною ямою, а з породою - над породною.

У залежності від схеми руху составів розрізняють приствольнi двори з круговим рухом та човниковим. Приствольнi двори з круговим рухом составів (як з потоковим, так i не потоковим) можуть бути з двостороннім надходженням вантажу (з двох крил) та з одностороннім. В останньому випадку такий приствольний двір прийнято називати петльова. Приствольнi двори з не потоковим човниковим рухом також можуть бути односторонні або двосторонні, У першому випадку вона називаються тупиковими. Приствольний двір визначається в основному схемою розкриття.

У залежності від розташування вантажних віток відносно головно транспортних виробки, до якого вона примикають, розрізняють паралельні, перпендикулярні i дiагональнi приствольнi двори. У свою чергу розташування віток приствольного двору визначається орієнтуванням вiсi підйому (головним чином клітьового) на поверхні.

Проектування технологічної схеми приствольного двора здійснюється у такий послідовності:

· зображується горизонтальна проекція розкриття шахтного поля;

· визначаються напрямки вісей клітьового (у першу чергу) і скіпового

· стволів відносно головної примикаючої виробки (квершлагу, головного

штреку);

· здійснюються розміщення стволів у приствольному дворі в відповідності із орієнтуванням їх осей і відстанню між ними (по плану поверхні);

· будується розвиток рейкової колії із стрілочними переводами по типовим схемам приствольних дворів;

· розраховується довжина вантажної і порожнякової гілок скіпового ствола;

· визначаються довжини вхідних та вихідних віток клітьового ствола; накреслюється технологічна схема двору.

Для кращого засвоєння матеріалу розглянемо процес проектування на конкретному прикладі. Камери приствольного двору У приствольному дворі розташовуються службові камери:

· камера сполучення приствольного двору з клітьовим стволом;

· комплекс камер і виробок головного водовідливу і підземної

електропідстанції;

· комплекс камер і виробок завантажувальних приладів;

депо акумуляторних електровозів;

· камера очікування;

· склад ВМ;

· камера диспетчера та ін.

Камера центральної електропідстанції служить для розміщення електроустаткування і апаратури для електропостачання підземних машин.

Споруджується вона на продовженні насосної камери та відгороджується від неї протипожежними дверима. У камері є трансформаторне відділення, що ізолюється від іншої частини також протипожежними дверима. Кінець камери електропідстанції з'єднується з приствольним двором горизонтальним хідником, в якому встановлюються решітчасті та герметичні двері.

Комплекс камер і виробок скіпового ствола призначається для прийому вугілля та породи в вагонетках, їх розвантаження, акумулювання вантажів і завантаження скіпів. Він включає в себе (рис. 16): вантажні і порожнякові виробки, розвантажувальні ями (або камери перекидачів при застосуванні вагонеток з глухим кузовом), камери за вантажувального устаткування та зумпфових насосів, хідник для чистки зумпфу.

Список використаної літератури

1). В.М. Мілевич, М.Т. Бакка «Практикум з технології розробки родовищ корисних копалин підземним способом» ЖДТУ 2004 В.М, Мілевич, М.Т, Бакка, В.С. Редчиць « Проектування вугільних шахт»ЖДТУ 2004.

2). Д.В, Дорохов, В.І. Сивохін, 0,С. Подтикалов, І.С. Костюк «Технологія підземної розробки пластових родовищ корисних копалин Частина 1» Донецьк 2005.

3). Д.В. Дорохов, В.І. Сивохін, О.С. Подтикалов, І.С. Костюк «Технологія підземної розробки пластових родовищ корисних копалин Частина 2» Донецьк 2005.

4). Егоров П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н. «Подземная разработка пластовых месторождений», - Москва, МГГУ, 2000.

Размещено на Allbest.ru