Разведка и разработка полезных ископаемых
Конструирование, проектирование и организация горных работ. Выбор рациональной схемы вскрытия и подготовки шахтного поля. Расчет проектной мощности, промышленных запасов и срока службы шахт. Параметры и нагрузка выемочных полей и очистного забоя.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.04.2010 |
Размер файла | 46,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
2
Министерство образования Российской Федерации
Новокузнецкий филиал-институт Кемеровского государственного университета
Кафедра экологии и естествознания
РАЗВЕДКА И РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Курсовая работа
студента IV курса,
группы ГЭ-99
А.А. Серенкова
Научный руководитель
проф. д.т.н.
Ю.П. Ванжа
Новокузнецк 2003
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Исходные данные для разработки проекта
1 Основные параметры шахты
1.1 Промышленные запасы шахтного поля
1.2 Проектная мощность шахты
1.3 Срок службы
2 Выбор схемы и способа вскрытия шахтного поля
3 Выбор схемы и способа подготовки шахтного поля
4 Системы разработки
4.1 Выбор и обоснование системы разработки
4.2 Технические средства очистных работ
4.3 Размеры выемочных полей и очистного забоя
4.4 Нагрузка на очистной забой
4.5 Проверка нагрузки на забой по фактору проветривания
4.6 Определение числа действующих забоев
5 Горнотехнические показатели работ шахты
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Интенсивное развитие и техническое совершенствование угольной промышленности в стране, 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.
Данный курсовой проект выполняется с целью формирования навыков самостоятельного решения задач конструирования, проектирования и организации горных работ.
Задачами проекта являются: выбор рациональной схемы вскрытия и подготовки шахтного поля, выбор системы разработки и расчет некоторых ее параметров.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА
Таблица 1. Исходные данные
Н, км |
S, км |
б, град |
H0, м |
Мощность пластов (mi) |
ѓy |
г, T/m2 |
Aо.з.м., тыс.т. |
б i, м |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||||||
2,5 |
7 |
19 |
10 |
3 |
4 |
2 |
3 |
1,2 |
1,3 |
150 |
50 |
S, Н - размеры шахтного поля по простиранию и по падению, соответственно;
Н0 - верхняя граница шахтного поля;
б - угол залегания (угол падения) угольных пластов;
ѓy - коэффициент крепости угля;
г - плотность угля (объёмный вес угольных пластов);
Ао.з.м. - нагрузка на очистной забой;
mi - мощность угольных пластов;
б i - мощность пород междупластья.
1 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШАХТЫ
1.1 Промышленные запасы шахтного поля
Промышленные запасы шахтного поля определяются по формуле:
Z = S?H??m? г?c, млн. т.,
где С - коэффициент извлечения (0,8);
S - размеры шахтного поля по простиранию;
Н - размеры шахтного поля по падению;
г - объёмный вес полезного ископаемого, т/м3.
Z = 2500?7000?12?1,3? 0,8 = 218400 тыс. т.
1.2 Проектная мощность шахты
Годовая проектная мощность шахты определяется по выражению:
,
где кпл - коэффициент, учитывающий влияние числа угольных пластов в шахтном поле и принятых к одновременной разработке;
,
кноз - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки на очистной забой на уровень проектной мощности шахты;
кгл - коэффициент, учитывающий влияние глубины разработки и угла падения угольных пластов.
,
где Ш - коэффициент, отражающий степень влияния средней нагрузки на единичный забой, на годовую мощность шахты, учитывающий вместе с тем особенности угольных бассейнов (для Кузбасса Ш = 0, 0016);
Аозм - месячная нагрузка на забой, для Кузбасса равна 150 000 т/мес;
mср - средняя мощность угольных пластов в шахтном поле, м;
mpi - мощность первого пласта, принятого к разработке, м (таблица 1);
mор - мощность всех пластов, принятых к одновременной обработке, м (таблица 1);
mсум - мощность всех рабочих пластов в рабочем поле, м.
;
;
где Нвг - глубина верхней границы шахтного поля, м (таблица 1);
Ннг - глубина нижней границы шахтного поля, м.
;
;
;
;
;
.
1.3 Срок службы шахты
Срок службы шахты определяется по формуле:
Тп = Т + t,
где Т - период стабильной работы шахт;
t - суммарное время на развитие и свёртывание добычи (принимаем 5 лет).
;
.
2. ВЫБОР СХЕМЫ И СПОСОБА ВСКРЫТИЯ ШАХТНОГО ПОЛЯ
Вскрытием месторождения или шахтного поля называется проходка горных выработок, открывающих доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок.
Схема вскрытия описывает пространственное расположение всех вскрывающих выработок. Различают вертикальную и горизонтальную схемы вскрытия. Вертикальное вскрытие - это обеспечение доступа с поверхности к разрабатываемому горизонту, горизонтальное - вскрытие угольных пластов в пределах горизонта.
Так как угол падения равен 19, то выбираем горизонтальную схему вскрытия, которую выполняют, как правило, в плоскости главного транспортного горизонта.
На основании исходных данных для выполнения курсового проекта и норм технологического проектирования принята одногоризонтная, безуглубочная схема вскрытия.
3. ВЫБОР СХЕМЫ И СПОСОБА ПОДГОТОВКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ
Подготовкой шахтного поля называют определённый порядок проведения выработок, осуществляемый после вскрытия шахтного поля и обеспечивающий возможность подготовки выемочных полей.
На основании исходных данных и норм технологического проектирования выбрана панельная схема подготовки шахтного поля, так как размеры шахтного поля по простиранию велики (S = 7000 м); размер по падению
Н = 2500 м (одногоризонтная безуглубочная схема).
По простиранию шахтное поле делится на 2 панели с размерами
SnHn=3500м1250м
каждая. Каждая панель делится в нисходящем порядке подготовительными штреками на ярусы с размерами
SяНя=3500м200м,
где Ня - длина лавы, лестницы, забоя при панельной подготовке;
Sя=Sn.
Все подготовительные выработки проводятся по пласту, то есть применяется пластовый способ. Из свиты пластов в задании берётся один пласт. Остальные пласты свиты принимают участие при расчёте запасов.
4. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ
4.1 Выбор и обоснование системы разработки
Система разработки должна обеспечивать безопасное ведение работ, экономичность разработки, минимальные потери полезного ископаемого.
На основании исходных данных и технических характеристик механизмов для очистной выемки принята система разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли. Так как пласт имеет простое строение и малый угол падения, то данная схема разработки наиболее целесообразна.
Поскольку для разработки принят только один пласт т1=3 м, то принят механизированный комплекс КМ-138 с размером проходного сечения для струи воздуха 10 м2.
4.2 Технические средства очистных работ
· Механизированный комплекс - 2КМ-138;
· Комбайн - КСВ - 460 Н;
· Вынимаемая мощность m=2 м;
· Ширина захвата r = 0,8 м;
· Рабочая скорость Vp=5 м/мин;
· Маневровая скорость Vm=10 м/мин.
4.3 Размеры выемочных полей и очистного забоя
На основании «раскройки» шахтного пласта m1 по принятой панельной схеме размеры выемочных горизонтов равны SH=7000·1500=10500 м2 - размер выемочного поля. Остаток, то есть нижняя часть пласта отрабатывается как уклонный горизонт с минимальными размерами.
Длина лавы с комплексами КМ в настоящее время по возможности гипсометрии принимается равной 200 м.
Принятые следующие размеры очистного забоя:
· Длина лавы - 200 м;
· Длина ниши - 10 м;
· Длина вынимаемого столба - 1500 м.
4.4 Нагрузка на очистной забой
Нагрузка на очистной забой с механизированным комплексом определяется из выражения:
,
где n - число смен по добыче угля в сутки (n=4);
Т - длительность смены, мин (360 мин при шестичасовой смене);
Тпз - время на подготовительно-заключительные операции в смену (15 мин);
Тп - суммарное время учитываемых технологических перерывов и организационно-технологических простоев в смену (10 мин);
То - время на отдых (15 мин в смену);
Кн - коэффициент надёжности механизированного комплекса и средств транспорта на выемочном штреке (поле);
L - длина лавы (200 м);
r - ширина захвата исполнительного органа выемочной машины (0,8 м);
m - вынимаемая мощность пласта, м (3 м);
г - средняя плотность угля, т/м3;
С - коэффициент извлечения угля в лаве (0,98);
Lм - длина машинной части лавы (190 м);
Vp - рабочая скорость подачи комбайна (5 м/мин);
Vм - маневровая скорость подачи комбайна при зачистке лавы (10 м/мин);
tв - время на вспомогательные операции, отнесённые к 1 м длины машинной части лавы (0,1 мин);
t - продолжительность концевых операций для подготовки лавы к следующему циклу (15 мин).
Коэффициент эксплуатационной надёжности:
,
где Кк - коэффициент готовности комбайна (0,94);
Км.к. - коэффициент готовности механизированной крепи (0,90);
Кк.л. - коэффициент готовности конвейера лавы (0,94);
Кп - коэффициент готовности крепи сопряжения с перегружателем (0,94);
Кл.к. - коэффициент готовности ленточного конвейера на транспортной выработке (0,95);
n - число конвейеров в транспортной цепи (n=4).
;
.
4.5 Проверка нагрузки на очистной забой по фактору проветривания
Определив нагрузки на очистной забой, произведём её проверку по фактору проветривания:
,
где Fл - проходное сечение для струи воздуха при минимальной ширине призабойного пространства (10 м2);
Vmax - допустимая по ПБ скорость движения воздуха в лаве (для мехкомплексов 6 м/с);
d - допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе (не более 1%);
k - коэффициент, учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству за крепью выработки (1,2);
q - метановыделение из лавы в исходящую струю воздуха (10 м3/т суточной добычи);
Кн - коэффициент неравномерности газовыделения в лаве (при абсолютном газовыделении, равном 5 м3/мин, Кн = 1,46);
Кд - коэффициент дегазации (0,6).
4.6 Определение числа действующих забоев
Число действующих забоев целесообразно определить через нагрузку на очистной забой. При разработке одного пласта число лав определяется по выражению:
,
К0 = 0,95 - коэффициент, показывающий удельный вес добычи очистных забоев;
где Ашс - суточная добыча по шахте.
;
;
Определим число циклов, выполняемых за сутки в очистном забое из выражения:
,
где Тсм - длительность смен;
tпз - время на подготовительно-заключительные операции;
n - число смен;
L - длина лавы;
tв - время на вспомогательные операции, отнесённые к 1 метру длины;
tко - продолжительность концевых операций для подготовки лавы к следующему циклу.
циклов.
5. ГОРНОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ШАХТЫ
Наименование показателей |
Единицы измерения |
Значения показателей |
|
Производственная мощность шахты (суточная добыча по шахте Ашс) |
т/сут. |
13246,9 |
|
Запасы шахтного поля (Z) |
млн. т |
218,4 |
|
Размеры шахтного поля (НS) |
м |
2500х7000 |
|
Срок службы шахты (Tn) |
лет |
60 |
|
Количество пластов |
шт. |
4 |
|
Мощность пластов (m) |
м |
3 4 2 3 |
|
Угол падения пластов (б) |
град. |
19 |
|
Нагрузка на забой (Amax) |
т/сут. |
10 652 |
|
Число забоев (n) |
шт. |
2 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
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.
На основании исходных данных для выполнения курсового проекта и норм технологического проектирования принята: одногоризонтная, безуглубочная схема вскрытия; панельная схема подготовки шахтного поля; система разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли.
ЛИТЕРАТУРА
1 Ванжа Ю.П. Технология горного производства. Методические указания к выполнению курсовой работы. - Новокузнецк: СибГИУ, 1998.
2 Килячков А.П. Технология горного производства. - М.: «Недра», 1971.
3 Бурачков А.С. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. - М.: «Недра», 1983.
Подобные документы
Горно-геологическая характеристика шахты имени Я.М. Свердлова. Структурное строение горного массива. Количество разрабатываемых пластов. Схема вскрытия шахтного поля. Предложения по технологическим решениям и отработке запасов. Выбор очистного комбайна.
курсовая работа [713,0 K], добавлен 16.06.2015Горно-геологическая характеристика месторождения. Промышленные запасы, проектная мощность и режим работы шахты. Нагрузка очистного забоя. Технико-экономическое сравнение вариантов вскрытия пластов в шахтном поле. Подготовка и порядок разработки пластов.
курсовая работа [42,3 K], добавлен 30.09.2012Оценка горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатации шахты. Способы вскрытия и подготовки шахтного поля. Разработка и технология ведения очистных работ. Экономика и организация труда в очистном забое. Техника безопасности и охрана труда.
курсовая работа [394,9 K], добавлен 23.06.2011Расчет промышленных запасов месторождения. Определение годовой производительности рудника. Выбор рациональной схемы вскрытия и подготовки месторождения. Определение параметров буровзрывных очистных работ. Оценка количества бурильщиков и скреперистов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.09.2019Методика расчета некоторых параметров шахты. Основные положения норм технологического проектирования по вопросам вскрытия, подготовки шахтных полей, систем разработки и выбора оптимальных технологических схем очистных работ и средств их механизации.
методичка [62,6 K], добавлен 03.03.2009Основные параметры шахты: годовая мощность и срок службы. Правила безопасности ведения горных работ при подготовке поля выработки. Технические средства очистки, размеры выемочных полей, определение числа действующих забоев и показателей работы шахты.
курсовая работа [622,2 K], добавлен 24.01.2011Основные стадии разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом с помощью шахт. Размеры и запасы рудничного поля. Производительность и срок существования рудника. Буровзрывные работы при проходке вертикальных и горизонтальных стволов шахт.
курсовая работа [578,0 K], добавлен 28.12.2011Организация очистных работ в лаве, выбор и обоснование технологической схемы: выемка полезного ископаемого, его транспортирование и перегрузка на подготовительную выработку; крепление призабойного пространства и сопряжений; проветривание очистного забоя.
курсовая работа [611,7 K], добавлен 14.10.2013Горно-технологическая часть и механизация горных работ. Выбор и расчет схемы электроснабжения очистного участка. Правила безопасности при эксплуатации электрооборудования. Расчет затрат на материалы для текущего и капитального ремонтов оборудования.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 08.10.2022Выбор технологической схемы обогащения железной руды. Расчет мощности и выбор типа обогатительного сепаратора. Определение производительности сепараторов для сухой магнитной сепарации с верхним питанием. Технические параметры сепаратора 2ПБС-90/250.
контрольная работа [433,6 K], добавлен 01.06.2014