Вскрытие и подготовка шахтного поля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общие сведения о шахте

1.1 Определение запасов угля в шахтном поле

1.2 Определение производственной мощности и срока службы шахты

1.3 Вскрытие и подготовка шахтного поля

2. Горно-геологическая характеристика пласта, вскрытие, подготовка и отработка

2.1 Вскрытие и подготовка пласта

2.2 Выбор и обоснование системы разработки

2.3 Параметры системы разработки

2.4 Технология отработки пласта

2.4.1 Выбор механизированного комплекса

2.4.2 Технология отработки пласта

2.4.3 Определение нагрузки на комплексный механизированный забой

2.4.4 Мероприятия по безопасной отработке пласта

3. Технико-экономические показатели

4. Специальная часть

Введение

Уголь - это топливо будущего. Таково мнение мирового энергетического сообщества, включающего производителей нефти и газа.

Приближается период окончания нефтяной цивилизации на Земле. Газовых ресурсов хватит чуть на дольше, но и они не бесконечны. Запасов нефти на планете хватит на 40-50 лет, газа на 60-70, угля - до 600 лет. Поэтому основными источниками энергии в долгосрочном периоде за пределами нефтегазовой цивилизации будут уголь и атомная энергетика.

В мировом топливном балансе на долю угля приходится 23% добычи первичных энергетических ресурсов, 38% производства электрической энергии, 70% производства металлургической продукции.

Уголь, наряду с нефтью и газом, является невозобновляемым углеводородным природным энергетическим ресурсом. Различные виды угля содержат до 10% водорода и до 90% углерода. В угле заключено до 90% энергетического потенциала ископаемого органического топлива. Сейчас в мире добывается около 5 млрд.т в год каменного, бурого и других разновидностей угля.

По некоторым оценкам, добыча угля в ближайшее десятилетие может возрасти до 7,5 млрд.т в год (в США до 2 млрд.т). В Европе увеличение потребления угля составит около 10% в 2003 г. помимо перспектив увеличения объемов добычи, мировыми тенденциями его производства и использования являются международная кооперация в области поставок угля и оборудования для его добычи и переработки, рост экспорта как из старых (Австралия, ЮАР, Россия, США, Польша и др.), так и из развивающихся поставщиков угля (общий объем экспорта более 500 млн.т).

Только три порта - Дурбан, Ричардз Бей (ЮАР) и Кембла (Австралия) имеют погрузочную мощность около 200 млн.т в год.

Интенсивное развитие и техническое совершенствование угольной промышленности в России характеризуется созданием крупных горнодобывающих и перерабатывающих производств на базе перспективных месторождений бурых и каменных углей расположенных в различных природно-климатических зонах. Это требует новых технических и технологических решений и все больше капитальных вложений с учетом создания необходимой инфраструктуры, энергозатрат на транспортирование полезного ископаемого и грузов, на проветривание и создание удовлетворительных условий труда горнорабочих.

В настоящее время на долю угля приходится 11,8% в потреблении топливно-энергетических ресурсов, что значительно ниже технических возможностей отрасли. По прогнозным оценкам добыча угля к 2010 году достигнет 280 млн. т. Важной составляющей частью общей стратегии развития отрасли является обеспечение экологической безопасности производства, жизненных условий для населения угольных регионов.

Угольная промышленность - важное звено топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Уголь используется в промышленности, на тепловых электростанциях как топливо, а так же как технологическое сырье и топливо в металлургии и химической промышленности (коксующиеся угли). Районообразующая роль топлива сказывается тем сильнее, чем крупнее масштабы и выше технико-экономические показатели ресурсов. Массовое и дешевое топливо притягивает к себе топливоемкие производства, определяя в известной мере направление специализации района.

Угольная промышленность является составной частью ТЭК России, и, соответственно, стратегия ее развития зависит от места, которое отводится углю в перспективном топливно-энергетическом балансе, и от конкретных характеристик последнего.

Целью курсового проектирования является закрепление полученных знаний при изучении дисциплины, практическое применение при решении вопросов вскрытия, подготовки шахтного поля; применение новых технологий для отработки пласта; развитие навыков пользования справочной и другой литературой.

1. Общие сведения о шахте

1.1 Определение запасов угля в шахтном поле

Для установления проектной мощности шахты и срока ее службы необходимо определить запасы угля в шахтном поле. Геологические запасы подсчитывают по следующей формуле:

(1)

где: - геологические запасы поля, т

S - размер шахтного поля по простиранию, м

H - размер шахтного поля по падению, м

- суммарная мощность пластов, м

n - число пластов в шахтном поле

- средняя плотность углей, т/мі

= 1,3 т/мі

= 2300м 700м Ч7,5м 1,3 т/мі =15697500 т

Балансовые запасы () определяют:

, т (2)

Где - некондиционные (забалансовые) запасы, т , к которым относят пласты углей, имеющие мощность менее 0,7 м, некондиционные угли, потери по геологическим причинам.

Промышленные запасы равны:

, т (3)

Где - потери в охранных и барьерных целиках, т

- эксплуатационные потери, т

Потери в целиках принимаем равными 1 % балансовых запасов:

, т

Эксплуатационные потери определяют:

Где k - коэффициент эксплуатационных потерь, равен 0,1

Зная балансовые и промышленные запасы, определяют коэффициент извлечения полезного ископаемого:

(4)

C = 13986472,5т/15697500т=0,89

1.2 Определение производственной мощности и срока службы шахты

Годовую производственную мощность шахты ориентировочно определяем по формуле М.С. Малкина:

 (5)

Где - расчетная производительная мощность шахты, тыс.т/год;

- коэффициент надежности технологической цепи шахты, в зависимости от схемы вскрытия и подготовки пластов на горизонте составляет 0,7ч0,9;

- коэффициент, учитывающий влияние числа пластов в шахтном поле;

- коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой;

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

- суммарная мощность одновременно разрабатываемых пластов в шахтном поле, м;

-суммарная мощность всех разрабатываемых пластов в шахтном поле, м;

- коэффициент, учитывающий влияние глубины разработки и угла падения пластов

= 0,9

где: - количество одновременно разрабатываемых пластов;

- количество рабочих пластов в шахтном поле

= 1; = 2



Где - коэффициент, учитывающий степень влияния средней нагрузки на очистной забой. При разработке пологих пластов принимается 0,0016;

- нагрузка на очистной забой, т/мес.

При механизированной выемке на пластах пологого и наклонного падения месячную нагрузку на забой ориентировочно определяем по формуле:

т/мес

Где - количество рабочих дней в месяце (25);

- длина лавы, м (200 м);

- ширина захвата комбайна, м (0,63 м)

- количество выемочных циклов в сутки (6);

- плотность угля, т/ мі

- средняя мощность одновременно разрабатываемых пластов

Для отработки принимаем пласт = 3 м

= = 3м

73710 т/мес

- средняя мощность пластов в шахтном поле, м;

, м

= = 3,75

Где - глубина верхней границы шахтного поля, м (20м);

H - размер шахтного поля по падению, м;

- угол падения пластов, град;

тыс. т/год

Расчетный срок службы шахты ( равен:

(6)

/ 937,15 тыс.т/год = 15 лет

Полный срок службы шахты (Т) с учетом периода освоения и периода затухания составит:

(7)

Для укрупненных расчетов период освоения проектной мощности () шахты и срок затухания добычи () к концу отработки запасов принимают равными 1,5-2 годам.

1.3 Вскрытие и подготовка шахтного поля

Подготовка пластов к очистной выемке осуществляется после вскрытия месторождения. Выбор схемы вскрытия шахтного поля принимается исходя из горно-геологических условий и размеров шахтного поля. Для пологих пластов мы принимаем вскрытие наклонными стволами:

· Вскрытие наклонными стволами с капитальным квершлагом

· Вскрытие наклонными пластами пересекающими пласты

· Вскрытие наклонными стволами, проводимыми по лежачему боку каждого из пластов

Схема вскрытия шахтного поля представлена в приложении 1

Подготовка пластов производится в 2 этапа:

1. Проводится на уровне транспортного горизонта

2. Проводят подготовительные выработки в плоскости пласта, т.к угол падения пласта до 18° мы применяем панельную подготовку шахтного поля

Панельную подготовку применяют при любой мощности угольных пластов с углами падения до (преимущественно до ). Размер панели по простиранию достигает 2,5-3 км. Её размер по падению равен наклонной высоте выемочной ступени. Различают двусторонние (двукрылые) и односторонние (однокрылые) панели. В двусторонней панели бремсберг (уклон) с ходками проводят в середине выемочного поля по простиранию, а в односторонней - у одной из его границ. Наиболее часто применяются двукрылые панели.

В практике разработки угольных пластов применяют различные схемы подготовки панелей. Наиболее простая схема, при которой для начала очистных работ достаточно пройти главный транспортный штрек, бремсберг (уклон) с ходками и ярусные штреки. Более сложная схема предусматривает, кроме названных выработок, проведение фланговых печей и главного вентиляционного штрека. Такая схема подготовки позволяет осуществить прямоточное проветривание. При подготовке панелей в уклонной выемочной ступени на пластах наклонного падения уклоны проводят диагонально (под углом к линии падения). Достоинства панельной подготовки: возможность повышения концентрации горных работ и конвейеризация транспорта от очистных забоев до ствола; сокращение объема поддерживаемых выработок. Недостатки: большие затраты на проведение и поддерживание панельных наклонных выработок; сложная схема проветривания. Особенностью панельной подготовки является расположение очистного забоя по падению пласта, а подвигание - по простиранию.

2. Горно-геологическая характеристика пласта, вскрытие, подготовка и отработка

2.1 Вскрытие и подготовка пласта

Под вскрытием пласта понимают проведение комплекса вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивают возможность проведения подготовительных выработок.

Горные выработки, используемые для вскрытия шахтных полей, делятся на главные и вспомогательные. К главным вскрывающим выработкам относят выработки, проводимые с поверхности (вертикальные и наклонные стволы, штольни), к вспомогательным -- квершлаги, слепые стволы, гезенки, шурфы.

Рис. 1. Вскрытие шахтного поля вертикальными стволами:

1 -- главный ствол; 2 -- вспомогательный ствол; 3 -- шурф; 4 -- квершлаг; 5 -- штрек

Большинство шахтных полей вскрывается вертикальными стволами (рис. 1). Наклонные стволы применяются в основном при вскрытии шахтных полей с пологими пластами, залегающими на небольшой глубине, штольни при вскрытии шахтных полей в гористой или холмистой местности.

После вскрытия приступают к подготовке шахтного поля, под которой понимают проведение подготовительных выработок, обеспечивающих условия для подготовки выемочных полей (столбов).

В зависимости от расположения подготовительных выработок различают три схемы подготовки шахтных полей: этажную, панельную и погоризонтную (рис.2).

При этажной подготовке от капитального бремсберга или уклона, располагаемого примерно в середине шахтного поля по простиранию, проводят до границ поля этажные транспортные и вентиляционные штреки, которые делят шахтное поле на вытянутые прямоугольники, называемые этажами. Иногда этажи делят промежуточными или подэтажными штреками на подэтажи. Этажная подготовка применяется при разработке пластов различной мощности с любыми углами падения. Отработка этажей ведется в прямом (от ствола к границам шахтного поля) и обратном (от границ шахтного поля к стволу) порядке.

При панельной подготовке шахтное поле главным транспортным штреком, проводимым на горизонте околоствольного двора, делится на поля по восстанию и по падению пласта, которые в свою очередь разделяются на панели. Каждая панель в поле по восстанию пласта обслуживается панельным бремсбергом, а в поле по падению -- панельным уклоном. От панельного бремсберга (уклона) проводят ярусные штреки, которые делят панель на ярусы. Панельную подготовку применяют при горизонтальном и пологом залегании пластов, а также при разработке нарушенных месторождений. Порядок отработки ярусов в панели принимается, как правило, обратный (от границ панели к бремсбергам или уклонам) ,а панелей в шахтном поле -- прямой.

Сущность погоризонтной подготовки заключается в том, что пласт между горизонтами шахтного поля делят на выемочные столбы, вытянутые по падению (восстанию). Погоризонтная подготовка применяется на пластах любой мощности с углами падения до 10.

шахта уголь забой пласт



Рис.2. Этажные поля:

1 - ствол; 2 - главный транспортный штрек; 3 - бремсберги; 4- ходки; 5 этажный штрек; 6 - ярусный штрек; 7 -- этажный вентиляционный штрек; 8 ярусный вентиляционный штрек; 9 - главный вентиляционный штрек;

2.2 Выбор и обоснование системы разработки

Система разработки - это определенный порядок, проведения подготовительных и очистных выработок в пределах выемочного поля, увязанный во времени и пространстве.

Система разработки может быть различна в зависимости от различных факторов:

форма месторождения и наличие геологических нарушений;

мощность разрабатываемых пластов;

угол падения (залегания) угольных пластов;

строение пластов;

крепость и вязкость угля;

обводненность месторождений и т.д.

Системой разработки данного выемочного поля является технология отработки пласта по простиранию длинными столбами. Система разработки длинными столбами отличается независимым ведением подготовительных и очистных работ. К началу очистной выемки все подготовительные выемки в пределах выемочного поля проводятся на всю его длину, не испытывая влияния очистного забоя. Поддерживаемые участки подготовительных выработок при ведении очистных работ также находятся в нетронутом массиве. Столбовые системы разработки применяются при любых способах подготовки. Направления движения очистного забоя может быть ориентированно по простиранию, падению и восстанию, а также под любым, другим углом к элементам залегания. Забой имеет прямоугольную форму.

Столбовые системы разработки являются наиболее прогрессивными при разработке мощных и средней мощности пластов.

Достоинства столбовых систем:

- наличие условия для поддержания выработок при ведении очистных работ так как они находятся в массиве угля, или в зоне лившегося горного давления;

- полное разделение подготовительных и очистных работ во времени и пространстве, что создает условия для применения наиболее производительной и дорогостоящей техники;

- детальная разведка пласта в период подготовки столба;

- возможность своевременной профилактической подготовки столба к выемке (дегазация, ослабление трудно оборудуемых кровель, снижение взрывоопасности);

- возможность погашения выработок в след за подвиганием очистного забоя, что обеспечивает регулярность извлечения металлокрепи;

- возможность изоляции возникшего пожара путем возведения герметичных перемычек, что позволяет сократить перерывы в ведении работ до минимума;

- оконтуривания выемочного столба лавы произведено таким образом что контур лавы располагается диагонально простиранию пласта с перспективой отработки запасов угля очистными забоем по восстанию с углами подъема 2-4°. Это позволяет избежать постоянного водопритока в действующие выработки лавы.

Недостатки столбовых систем:

- проведение большого объема подготовительных выработок до начала очистных работ;

- наличие тупиковых подготовительных забоев в период проведения выработок;

- трудности проветривания участка на сопряжении очистного забоя с вентиляционным штреком, что ограничивает нагрузку на очистной забой при разработке высокозапасных пластов;

- большие затраты на поддержание выработок при наличии пород склонных к пучению.

Выемочные столбы подготавливаются параллельно существующим столбам путем проведения выемочных штреков спаренными забоями. Выемочные штреки проводятся параллельно и через 300-500м сбиваются. Длина выемочных столбов колеблется от 1500м до 3000м, длина лавы 150-300м. Выемка угля в столбах предусматривается с оставлением целиков, с полным обрушением кровли.

Число одновременно работающих очистных забоев на пласте - 1. Направление отработки столбов обратное - от флангов к уклонам.

В связи с угрожаемостью пластов по горным ударам с глубины 150 и опасностью по внезапным выбросам угля, породы и газа с глубины 215м, очистные и подготовительные работы при достижении указанных глубин необходимо вести с соблюдение мер по предупреждению горных ударов и внезапных выбросов угля газа и породы

2.3 Параметры системы разработки

При системе ДСО по простиранию в каждом ярусе размещается выемочный участок и его длина равна половине длины панели по простиранию

 (8)

L - длина участка по простиранию

(9)

Где - ширина целиков: межучасткового, у наклонного ствола, между наклонными стволами

- суммарная ширина вспомогательного и конвейерного наклонных стволов

Ширина стволов принимаются в соответствии с технологической схемой и нормативами потерь по угольному бассейну в соответствии с указаниями по нормированию, планированию и экономической оценки потерь угля в недрах по Кузнецкому бассейну принимают

=8 м

=30-50 м

=30 м

= 150 +8+4+4 =166 м (10)

1. Запасы выемочного участка определяются по формуле

(11)

м (12)

Для расчета промышленных запасов в шахтном поле необходимо посчитать расчет потерь на выемочном участке, который сводится в таблицу

Расчет потерь по выемочному участку Таблица № 1

2. Определить промышленные запасы выемочного участка, по формуле:

(13)

3. Определить процент потерь по формуле

(14)

Показатели системы разработки Таблица № 2

Наименование показателя	Индекс	Показатели
1)система разработки		ДСО
2) тип очистного забоя		лава
3) способ выемки угля		механизированный КМ144
4) мощность пласта, м	m	3
5) угол падения пласта, град	б	15
6) длина участка по простиранию, м		1150
7) ширина участка по падению, м		166
8) длина очистного забоя, м	l	150
9) балансовые запасы угля, т.т		744,51
10) промышленные запасы, т.т		873,27
11) потери угля, %	П	10
12) порядок отработки выемочного участка		по простиранию
13) способ управления кровлей		полное обрушение

2.4 Технология отработки пласта

2.4.1 Выбор механизированного комплекса

При разработке пологих и наклонных пластов с применением механизированных комплексов на шахтах Кузбасса уже существует проверенная на практике система разработки длинными столбами по простиранию, которая отвечает требованиям эффективной работы современных комплексов. При выборе этой системы разработки выбираем наиболее производительный и удобный в работе комплекс.

Выбор очистного комплекса для данных условий начинают с выбора типа и типоразмера механизированной крепи, исходя из вынимаемой мощности пласта и ее колебаний. При равных условиях принимаем комплекс с меньшей стоимостью.

К-144

Минимальная и максимальная высота крепи определяется по формулам

 (15)

(16)

Где m - мощность пласта, м;

- величина изменения мощности, м;

a - коэффициент сближения боковых пород. Величина его зависит от класса управляемости непосредственной и основной кровли; для легкоуправляемой - 0,04; для седнеуправляемой - 0,025; для трудоуправляемой - 0,015;

- наибольшее расстояние от забоя до передней стойки крепи, м;

Q - запас раздвижимости гидростоек (0,05 м)

- наименьшее расстояние от забоя до передней стойки крепи, м ;

Проверка прочности крепи на допустимые нагрузки из выражений:

;

Где и - удельное сопротивление крепи на 1 поддерживаемой кровли и на 1 м длины лавы;

- расчетная нагрузка на 1 поддерживаемой кровли, кH/;

- расчетная нагрузка на 1 м длины лавы, кH/м.

Если кровля относится к легкоуправляемой и среднеуправляемой - при

=(3-4)

где: - мощность пород непосредственной кровли, м;

- вынимаемая мощность пласта, м;

то и определяем по формулам:

= = 20*2.3*10=460

Где - плотность породы непосредственной кровли, т/;

- расстояние от забоя до задней стойки крепи,м;

r - ширина вынимаемой полосы угля в лаве,м

=717,26

;

700460 3000717,26

Характеристика механизированного комплекса КМ144 Таблица № 3

Механизированная передвижная крепь	М144
Очистной комбайн	РКУ161КШЭ
Мощность обслуживаемых пластов	2-4,5 м
Максимальный угол падения пласта при подвигании лавы: -по простиранию -по падению	35 10
Забойный скребковый конвейер	СПЦ 271
Длина комплекса в поставке	150
Характеристика типа кровли: -непосредственная кровля -основная кровля	неустойчивая тяжелая
Сопротивление крепи, кН: -на 1 поддерживаемой кровли -на 1 м длины лавы	600,700 2800,3000
Растояние от забоя до передней стойки, м	2,1
Растояние между стойками, м	0,9

Комплексы типа КМ144К включают в себя:

- механизированную крепь поддерживающе-оградительного типа, состоящую из двухстоечных секций с безопасным проходом для людей;

- очистной комбайн с бесцепной системой подачи РКД (2УКПК), работающей с рамы забойного конвейера;

- передвижной изгибающийся двухцепной скребковый конвейер с центральным расположением цепей калибром 26мм;

- траковый кабелеукладчик;

- электрооборудование во взрывоопасном исполнении на 1140В или 660В, позволяющее эксплуатацию в шахтах, опасных по газу и пыли.

2.4.3 Определение нагрузки на комплексный механизированный забой

Определяем режим работы участка и очистного забоя.

-недельный режим работы участка - шесть рабочих дней с общим выходным днем, для трудящихся - пять рабочих дней с двумя выходными днями;

-суточный режим работы очистного забоя: для комплексного механизированного забоя - три шестичасовые смены по добыче угля и одна шестичасовая ремонтно-подготовительная.

Расчет нагрузки на очистной забой

Для ДСО с мехкомплексом

Максимальная нагрузка на очистной забой определяется производительностью выемочной машины и условиями вентиляции. Поэтому определение нагрузки на очистной забой производится в два тапа. Первоначально устанавливается нагрузка на забой, исходя из возможностей машины, а затем полученное значение проверяется по условиям проветривания.

Добычу угля (т) за цикл определяем по формуле:

 (17)

Где - длина лавы, м;

- вынимаемая мощность пласта, м;

r - ширина вынимаемой полосы, м;

- плотность угля

Продолжительность цикла по выемке полосы угля по всей длине лавы в зависимости от односторонней схемы.

(18)

где:

где: - рабочая скорость подачи комбайна, м/мин

Где р - мощность электродвигателя комбайна, кВт;

- коэффициент, учитывающий нагрев электродвигателя (0,9-1)

q - удельные энергозатраты (0,6-1,3кВт/);

- время на выполнение вспомогательных операций.

=++, мин/м,

Где - время на проработку исполнительного органа (0,006 мин/м);

- время на профилактику цепи (0,01 мин/м);

- время на замену резцов (0,04 мин/м)

=мин/м,

- коэффициент, учитывающий время отдыха, при наличии бункера под лавой или при замене порожняка на груз без остановки комбайна (1,1 1,15), при остановки лавного комбайна для замены состава (1,0)

- время на вспомогательные операции при самозарубки комбайна, при самозарубки в конце цикла при односторонней схеме(5-6 мин)

время на выполнение концевых операций,

+, мин

Где - время на передвижку головки конвейера (6-8 мин)

- время на передвижку крепи сопряжения (27-30 мин)

время на выполнение неперекрываемых технологических простоев (замена составов и совмещенное время на выполнение личных надобностей по НИС 11-14 мин на состав);

время на перегон комбайна, мин

, мин,

Где - маневренная скорость подачи комбайна на холостом перегоне, м/мин.

мин

Количество циклов за сутки определяем по формуле, округляя до целого числа в меньшую сторону

(19)

Где = 360 мин - продолжительность смены;

= 10-15 мин - время на подготовительные и заключительные операции;

=3 количество смен по добыче;

= 45-60 мин - время на проверку комплекса под нагрузкой в ремонтную смену

- время на цикл

Добыча угля по лаве составит:

За сутки: = = 343,98 7 = 2407,86 т

За месяц

=

Где - количество рабочих дней в месяце (25)

= 25 = 60196,5 т

Продвигание забоя:

За сутки: = 0,632.33=1.47 м

За месяц: = 1,4725=36,75

Для расчета графика организации работ определяем комплексную норму выработки и расценку за единицу работ

Таблица № 4

Наименование операций	Норма выработки	Объем работ	Трудоемкость, чел/смен	Тариф. ставка, руб.	Соим. работ, руб.
	по норм.	попр. коэф.	установ.
		условия	значения
1.Выем. угля, т	124,54 10,49			124,54 10,49		19,33 229,54	77,11 67,61	1490,54 15519,2
2.Передвижка крепи сопряжения, м	24,5			24,5	4,41	0,18	67,61	12,17
3.Передвижка перегружат.,м	20,8			20,8	4,41	0,21	67,61	14,33
4.Уборка крепи штреках, рам	9,51			9,51	8,82	0,93	67,61	62,7
5.Техническое обслуж. И ремонт оборуд.						4 7	67,61 67,61	270,44 473,27
Итого:						261,19		17842,65

Комплексная норма выработки составит:

Где - добыча угля за сутки , т

- сумма трудоемкости

Расценка за 1 тонну добычи

Где - сумма затрат

Явочный состав бригады по очистному забою

Где - коэффициент выполнения нормы выработки (1,05-1,15)

Списочный состав рабочих по участку для очистного забоя

Где - коэффициент списочного состава трудящихся с учетом принятого режима работы

Где продолжительность месяца (30);

выходные дни по участку и для рабочих В=4дн.,

П - праздники

О - отпуск работника, отнесенный к одному месяцу, (4,66дн)

Н - неявки разрешенные законом (4% от выходов, т.е Н =0,72 дня)

Производительность труда рабочего по очистному забою

На выход:

За месяц:

Полученные результаты корректируются с условиями очистного забоя и типовых графиков организации работ

График выходов рабочих по очистному забою Таблица № 5

Профессии	Выхода	Смены
	всего	в т. ч по смене
		I	II	III	IV	I	II	III	IV
Машинист комб	3		1	1	1
Помощн. машин	3		1	1	1
Оператор крепи	3		1	1	1
Помощн.операт	3		1	1	1
ГРОЗ	3		1	1	1
Дежур.эл.слесарь	4	1	1	1	1
Эл.слесарь ППР	4	1	1	1	1

Допустимая нагрузка на очистной забой по фактору проветривания.

Где - площадь поперечного сечения призабойного пространства свободного для прохода воздуха

= 2,2 m + 0,6 = 2,2 * 2,8 + 0,6 = 6,76

- максимально допустимая скорость движения воздуха в очистном забое (4 м/с);

- допустимая концентрация газа метана в исходящей струе газа из лавы (1%);

- коэффициент, учитывающий способ управления кровлей при полном обрушении (1,3-1,4);

- относительная метанообильность пласта (0,75)

- коэффициент естественной дегазации

3. Технико-экономические показатели

Таблица № 6

Наименование показателей	Значение
1. Мощность пласта, м	3
1. Угол падения пласта, град	15
2. Плотость угля, т/мі	1,3
3. Тип механизированного комплекса	КМ144
4. Длина очистного забоя, м
5. Ширина захвата комбайна, м	0,63
6. Количество циклов за сутки, шт.	7
7. Добыча угля, т
за цикл
за сутки	2407,86
за месяц	60196,5

4. Специальная часть

Технология выемки угля с разворотом механизированного комплекса

Особый интерес представляет использование технологии разворота механизированного комплекса при отработке выемочных столбов. Комплекс перемещается из одной лавы в другую без осуществления демонтажно-монтажных работ и разрыва очистного фронта. Такой способ существенно увеличивает проектную мощность предприятия, время непрерывной работы механизированного комплекса, снижает затраты на монтаж и демонтаж оборудования

Разработаны варианты системы разработки с дву - и многократным разворотом комплекса по простиранию; по падению-восстанию пласта. Область применения технологической схемы с разворотом комплекса на 180° ограничивается следующими условиями:

-при отработке выемочного поля по простиранию - углами падения пласта до 10-12°, мощностью 0,9-4,5 м;

-при отработке запасов по падению-восстанию - углами падения пласта до 6-8°, а мощностью - До 2 м, что объясняется несовершенством конструкции комплексов для работы по восстанию;

-длина выемочного участка 300 м и более.

В настоящее время практически все основные типы отечественных комплексов испытаны в производственных условиях и пригодны для разворота. Экономический эффект при развороте достигается из-за более полного использования во времени механизированного комплекса; уменьшения расходов на монтаж и демонтаж комплекса и штрекового конвейера и др.

Кроме того, повышается безопасность труда в шахте в результате уменьшения объема тяжелых и опасных ручных работ при транспортировании, монтаже и демонтаже крупногабаритного оборудования.

При спокойной гипсометрии пласта, устойчивых породах средний штрек используется в качестве конвейерного дважды: при выемке верхнего и нижнего выемочных столбов. В противном случае на нижнем (вентиляционном) штреке приходится монтировать конвейер. Схема проветривания выработок зависит от газоносности пласта; при высокой газоносности показана стрелками. Свежий воздух по лаве спускается вниз, а исходящая струя по конвейерному штреку выходит к наклонной выработке.

В результате из-за его утечек в выработанном пространстве исключаются недопустимые концентрации метана в концевом (нижнем) участке лавы. Технология разворота комплекса основывается на конструктивных возможностях забойного конвейера (секции могут взаимно изгибаться на угол до 3°) и заключается в следующем. Лава разделяется на «ступени», их границами являются определенные секции, обозначенные точками забоя.

Длина ступени определяется по формуле где т - ширина захвата исполнительного органа комбайна, м; о - принятый угол излома конвейерного става, градус (принимается обычно не более 2° 30). Длина ступени корректируется в зависимости от расстояния установки секций и может быть 12-16 м.

Известны две попытки классификации технологических схем с разворотом механизированной лавы. В первом случае учтены три классификационных признака. В основу рассматриваемой классификации положены три основных признака, которые объединяются в группы:

-технологические схемы подготовки выемочных полей с разворотом комплекса;

-технологические схемы разворота комплекса;

-технология разворота комплекса.

Нетрудно заметить, что выделенные группы соответствуют уровневому делению технологии, принятому в гибкой технологии.

Однако, на наш взгляд, приводимая классификация с позиций методологического подхода гибкой технологии требует уточнения.

Имеются замечания по трем пунктам.

Отдельные классификационные признаки отнесены не к соответствующей группе (не к тому технологическому уровню). Так классификационный признак «Число изменений направления движения очистного забоя относительно элементов залегания пласта» отнесен ко второй группе. На наш взгляд, этот признак должен принадлежать к третьему уровню.

Это связано с тем, что данный признак характеризует форму выемочного участка, показывая, из каких технологических модулей уровня прирезки и в каком порядке составлен выемочный участок.

Для отдельных классификационных признаков неправильно даны их значения. Для признака «Направление транспортирования угля относительно центра разворота» оба приведенных значения равнозначны КОЗЛОВ Валерий Владимирович Канд. техн. наук, доцент Кафедра ГМО МГГУ В статье приводятся классификации технологических схем с разворотом механизированной лавы. Рассматриваются отдельные классификационные признаки. Для некоторых признаков необходимо давать помодульные и уровневые классификации.

В обоих случаях во время разворота уголь по очистному забою транспортируется в одном направлении к центру разворота. В другом случае для признака «Направление перемещения подвижной плоскости очистного забоя относительно элементов залегания пластов при развороте» указаны пять значений.

Для некоторых признаков необходимо давать помодульные и уровневые классификации. Так, для признака «перемещение узла сопряжения очистного забоя с примыкающей выработкой относительно центра разворота» указаны четыре значения: неподвижный центр разворота комплекса;

подвижный центр разворота комплекса;

скользящий (плывущий) центр разворота комплекса; скользящий центр и разворот комплекса в два приема.

В данном случае подвижным называется центр потому, что два модуля разворота по 90° разделены прямолинейным участком.

Здесь центр будет подвижным относительно всего модуля разворота на 180°. Для каждого же модуля разворота, на 90° центр будет неподвижным. Другими словами, говоря о подвижности центра разворота, необходимо указывать модуль, относительно которого он подвижен или неподвижен, т.е. применять помодульную классификацию.

Говоря о «плывущем центре», в данном случае он действительно является плывущим как в отношении полного (на 180°) разворота, так и для модулей разворота на 90°. Однако, если рассматривать один или несколько циклов разворота не перемежаемых полными выемочными полосами (за счет которых и осуществляется «плывучесть» центра.), то можно сказать, что данный технологический модуль является модулем с неподвижным центром.

Известны столбовые способы разработки пластовых месторождений с применением механизированных комплексов, в которых осуществляется отработка столба прямым ходом с последующими разворотом комплекса на 180^o и отработкой столба обратным ходом. Но при такой отработке имеют место относительно большие потери угля при развороте комплекса.

Наиболее близким техническим решением является способ разработки, при котором в процессе разворота механизированного комплекса его разделяют на две части и разворачивают с радиусом меньшим длины очистного забоя. За счет этого достигается уменьшение потерь полезного ископаемого на внешнем фланге.

Это техническое решение не обеспечивает отработку угля в целиках, а также отработку нарушенных пластов.

Целью изобретения является обеспечение наименьших потерь угля в целиках и отработки целиков и нарушенных пластов.

Цель достигается тем, что столбовой способ разработки пластовых полезных ископаемых включает отработку столба длинным забоем прямым ходом механизированным комплексом с последующим разделением комплекса на 2 части, которые разворачивают на 180^o в разные стороны, и ведут отработку пласта обратным ходом короткими забоями, при этом длину частей выбирают исходя из размеров целиков или характера нарушений, или длинным забоем, при этом механизированный комплекс составляют из двух частей комплексов.

Способ осуществляется следующим образом.

Выемочный столб отрабатывают механизированным комплексом по сплошной системе разработки на заранее пройденные подготовительные выработки или по комбинированной системе с проходкой одной из выработок одновременно с выемкой угля. При подходе к границе панели выемочного или шахтного поля выемочный комплекс разделяют на две части, длины которых выбирают исходя из характера планируемой отработки соседних столбов. В случае отработки охранного целика длину одной части выбирают равной величине охранного целика, в случае отработки нарушенного пласта длину одной части выбирают исходя из характера нарушения, с тем чтобы обеспечить минимальные потери угля при отработке этого участка. При отработке выдержанного пласта комплексы разделяют на две равные части.

После разделения комплекса на две части их разворачивают на 180^o в разные стороны.

В процессе разворота каждая часть комплекса действует как самостоятельный комплекс, поэтому необходимо обеспечить каждой из них необходимой энергией, транспортом и прочим. Для обеспечения вентиляции должны быть предварительно проведены вентиляционные круговые сбойки. Если позволяет газовый режим шахты при развороте может быть применена система без специальных вентиляционных сбоек по принципу тупиковой лавы с применением вентиляторов местного проветривания.

После осуществления разворота каждой из частей комплекса на 180^o осуществляют отработку соседних столбов обратным ходом. При отработке целиков и нарушенных пластов работы ведут коротким забоем. При отработке выдержанного пласта две равные части комплекса соединяют друг с другом и ведут отработку обратным ходом длинным забоем в обычном порядке.

Благодаря осуществлению предложенного способа достигается уменьшение потерь угля при развороте за счет уменьшения примерно в 2 раза радиуса поворота, обеспечивается полная отработка охранных целиков и оптимальная отработка нарушенных участков угольных пластов.

Размещено на Allbest.ru