Проведение и крепление конвейерного штрека в условиях пласта Полысаевский-2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

При подземном способе добычи угля выполняется большой объём по проведению горных выработок. Увеличение добычи угля наблюдающееся в последние годы приводит к увеличению скорости подвигания очистных забоев. В связи с этим выдвигаются новые требования к подготовительным работам: увеличение скорости проведения горных выработок, применение более совершенных способов крепления и поддержания горных выработок, а также применение более совершенных технологий и организации работ по проведению горных выработок.

Главными задачами в области горнопроходческих работ являются внедрение комплексной механизации, применение способов проведения горных выработок при отсутствии или малом количестве людей в забое, повышение скорости проведения, повышение производительности труда и обеспечение безопасности работ. Для выполнения этих задач необходимо наличие квалифицированных кадров рабочих и инженерно-технических работников.

Задачами данного курсового проекта являются: Углубление теоретических знаний, приобретение навыков работы со справочной литературой и технической документацией.

1. Горно-геологическая характеристика пласта Полысаевского-II

Пласт Полысаевский-II относится к Грамотеинской свиты и является самым мощным.

В районе проведения Путевого, Конвейерного и Вентиляционного стволов пласт, преимущественно, простого строения, иногда разделяется породними прослоями мощностью 0,05-0,35м на 2-3 угольных пачки. Пропластки породы приурочены к нижней части пласта. Угол падения пласта 13-24 градуса. Его мощность колеблется в пределах 6,40-7,30м, средняя - 6,85м.

Пласт Полысаевский-II стратиграфически залегает выше пласта Байкаимского на 96-105м, который отрабатывался шахтой Колмогоровская и в районе проведения Флангового ствола «Юг» подработан двумя лавами №1303 и №1307 пл. Полысаевский-II.

В 1987 и 1990г. Центральные стволы проходились в целиках между шахтой «Колмогоровская» и шахтой «Сигнал», которая в настоящее время ликвидирована. В границах шахтного поля до гор. +170м пласт отработан разрезом «Сартаки».

Уголь пласта относится к марке ДГ с теплотворной способностью 7780-7940 ккал/кг и зольностью 3,0 -7,6%. Влажность угля 2,6-4,5%. Выход летучих составляет 40,5 - 44,1%. Сера - 0,16-0,2%. Фосфор 0,002-0,04%.

Непосредственная кровля пласта представлена мелкими алевролитами мощностью 4-10м.. Породы средней крепости f=3-5 по шкале проф. Протодъяконова. Повсеместно имеются «ложные» кровля и почва мощностью 0,2-0,3м. Выше залегают породы основной кровли мощностью 8,0-20,0м с коэффициентом крепости f=6-9.

Почва пласта мелкие алевролиты мощностью 3-8м не склонные к пучению с крепостью пород f=4-6.

Пласт отнесен к опасным по выделению газа метана, к пластам склонным к самовозгоранию и опасным по взрыву угольной пыли, а также относится к угрожаемым по горным ударам с глубины 150м и опасным с глубины 300м.

Метаноносность пласта возрастает с глубиной и изменяется от 3-7,3 м3/т на гор. +100м, и до 18-19 м3/т на гор. -300м.

Обводненность пласта незначительная и притоки по стволам будут составлять 5-8м3/час. Обводнен сам пласт. В центральные стволы ниже горизонта +130м приток воды увеличится до 20м3/час за счет поступления воды из затопленной шахты «Сигнал».

2. Выбор и обоснование формы поперечного сечения и типа крепи горной выработки

Горная выработка - это искусственная полость в недрах земли, образованная в результате ведения горных работ.

Курсовым проектом рассматривается проведение конвейерного штрека.

Штрек - горизонтальная горная выработка не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию пласта.

Конвейерный штрек - предназначен для транспортирования угля, пропуска свежей струи воздуха, передвижения людей, стока воды.

Форма поперечного сечения выработки зависит от физико-механических свойств крепи, от величины и направления горного давления, пересекаемых пород, от назначения и срока службы выработки, от положения выработки в пространстве, от способа проведения выработки, от размеров поперечного сечения выработки, от материала и конструкции.

Различают следующие формы поперечного сечения горной выработки: круглую, трапецевидную, арочную, полигональную сводчатую. Наиболее благоприятной с точки зрения устойчивости, рационального использования крепи, ее несущей способности и распределения воспринимаемых ею нагрузок, является сводчатая и трапецевидная формы.

Трапецевидная и прямоугольная формы позволяет использовать несущую способность крепи, проще обеспечивать поддержание сопряжения выработки очистным забоем.

А учитывая всё выше сказанное, а также учитывая опыт работы попласту Полысаевский 2, проектом принимаем прямоугольную форму поперечного сечения штрека.

Горной крепью называют - искусственное сооружение, возводимое в выработке для предотвращения обрушения окружающих пород, для сохранения необходимых размеров поперечного сечения выработки, для управления горным давлением.

Горная крепь должна удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать безопасное рабочее состояние выработки в течение всего срока её службы; не препятствовать выполнению производственных процессов; не иметь высокого, аэродинамического сопротивления; быть транспортабельной, не трудоёмкой при проведении и обеспечивать её повторное использование.

Наиболее полно к выше указанным требованиям отвечает анкерная крепь.

Анкерная крепь представляет собой систему закреплённых в шпурах анкеров, расположенных по периметру горной выработки в окружающих ее породах и предназначена для упрочнения массива горных пород, повышения устойчивости обнаженной части горных пород, благодаря скреплению различных слоёв в одну плиту или подшивают слои неустойчивой непосредственной кровли к устойчивой основной кровли.

Применение анкерной крепи позволяет увеличить скорость выработки, снизить стоимость и трудоемкость горных работ в выработке, сократить расход и стоимость горных материалов, расходы на ремонт и поддержание горной выработки, улучшить состояние боковых пород и повысить безопасность работ.

Изходя из вышесказанного и учитывая практический опыт работы шахты, предусматриваем в качестве крепи - анкерную металлическую крепь.

3. Определение площади поперечного сечения выработки.

Размеры поперечного сечения горной выработки определяются количеством воздуха проходящего по выработке, максимальными размерами транспортных средств применяемых для транспортирования полезного ископаемого, доставки материалов и оборудования.

Допустимыми зазорами между наружным размером транспортных средств и внутренней стенкой выработки, предусмотренными ПБ.

Для определения размеров поперечного сечения конвейерного штрека необходимо определить ширину выработки в свету на высоте 1,8м.

По полученной расчетной ширине выработки подбираем типовое поперечное сечение из справочной литературы.

Предварительно вычерчиваем схему поперечного сечения выработки с показом размеров транспортного оборудования и зазоров согласно ПБ.

Ширина выработки определяется по формуле:

Всв=m+A1+P+A2+n

Где m - зазор между бортом выработки и оборудования с не ходовой стороны, принимается согласно ПБ 0,4м.

Где А1 - габарит ленточного конвейера 2ЛЛТ1200; принимается из технической характеристики, 1,7м.

А2 - габарит монорельсового подвижного состава согласно технической характеристики, 1,2м.

Р - зазор между подвижным составом и конвейером, принимается согласно ПБ, 0,4м.

п - зазор между подвижным составом и бортом выработки с ходовой стороны, принимают согласно ПБ, 0,7м.

Всв = 0,4 + 1,7 + 0,4 + 1,2 + 0,85 = 4,55м.

По полученной ширине выработки в свету принимаем из справочника по креплению горных выработок типовое поперечное сечение конвейерного штрека и размеры заносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1. Размеры типового поперечного сечения горной выработки.

Таблица 3.1. Размеры типового поперечного сечения горной выработки.

Ширина выработки по почве, мм	Висота выработки, мм	Площадь поперечного сечения, мм
В проходке	в свету	В проходке	в свету	В проходке	в свету
	до	после		до	после		до	после
	осадки		осадки		осадки
4900	4700	4700	3500	3400	3350	17,15	15,98	15,75

Принятую площадь поперечного сечения выработки проверяем по допустимой скорости движения воздуха по формуле:

м/с

где Q - количество воздуха, проходящего по выработке, м³/мин, 1000м³/мин согласно задания.

S_св - площадь поперечного сечения выработки в свету, м².

м/с

Полученная расчетная скорость соответствует требованиям ПБ, если выполняется неравенство: V_min < V < V_max

где V_min - минимально допустимая скорость движения воздуха по выработке, согласно требованиям ПБ, равная 0,25 м/с.

V_max - максимально допустимая скорость движения воздуха по выработке, согласно ПБ равная 4 м/с.

V_min =0,25<1,04<4

Так как неравенство выполняется, следовательно, типовое сечение выбрано верно.

4. Расчёт крепи

Расчет крепи сводится к определению величины смещения пород кровли, напряженности пород в боках выработки, сопротивлению пород и длины анкеров в кровле и боках выработки.

Определяем расчетную величину смещения пород кровли по формуле:

,мм

где UT- типовое смещение в кровле определяемое в зависимости

от глубины разработки и расчетного сопротивления пород

кровли сжатию по номограмме (рис. П 1.1 [4]) =20;

KA- коэффициент, учитывающий расположение выработок для штреков принимается =1;

KШ- коэффициент, учитывающий отличие расчетной ширины

выработки от В=5 м и определяются по формуле KШ=0,25 (В-1);

KВ- коэффициент учитывающий влияние других смежных

выработок, при L>=15 м, принимается=1.

Kd- коэффициент учитывающий степень связывания и

упрочнение пород различными конструкциями анкеров, для сталеполимерных анкеров при длине закрепления 1м Kd=0,75;

мм, таким образом при расчётном смещении кровли до 50мм, конвейерный штрек может быть закреплён на весь срок службы только анкерной крепью.

Определяем расчетное сопротивление пород кровли на сжатие. Первоначально по геологическим характеристикам породы, непосредственной и основной кровле по таблице 1[4], принимаем первый тип кровли, а по таблице 2[4], принимаем второй класс устойчивости кровли. Для первого типа кровли определяем по формуле: , мПа.

Где Rmax + Rmin- минимальное и максимальное сопротивление пород на одноосное сжатие в кровле на высоту В;

Kc - коэффициент учитывающий нарушенность кровли, трещиноватостью, для первого типа кровли равен 0,9.

мПа

Н- глубина разработки, 350м.

Для первого типа кровли в условиях расчетных смещений по таблице 3[4] принимаем сопротивление анкерной крепи Ра=55 кН/м² и длину анкеров Lа=2,2 м.

Определяем расстояние между рядами анкеров по формуле:

Где nк- число анкеров в ряду, при В=4-5м, число анкеров в ряду 4-5 шт.;

Nа- расчётная несущая способность сталеполимерных анкеров, для стали Ст5 и диаметром стержней 20мм и длинне закрепления не менее 1м по таблице 8 [4] принимаем

Nа = 90 кН/м;

м

Определяем расстояние между рядами анкеров к кровле, по условию минимальной плотности установки анкеров по формуле:

,

Где nк- минимальная плотность установки анкеров, измеряется Анк/мІ;

П- плотность установки анкеров при 2 классе устойчивости пород кровли П=0,7Анк/мІ;

В- ширина выработки в проходке, в метрах.

м

С учётом практического опыта шахты в данных условиях,

окончательно принимаем шаг крепи 1,0 м, в ряду 5 анкеров сталеполимерных со стержнями из Ст5, диаметром 20 мм, стандартной резьбой М20, длиной 2,2 м. Крепления анкеров в шпуре предусматриваем двумя ампулами с протяженностью участка закрепления не менее 1,0 м. Анкеры в кровле целесообразно располагать с отклонением крайних анкеров от нормали на угол 20 и на расстояние от боков выработки не более 0,3м.

Для расчета параметров анкерной крепи в боках выработки необходима расчетная высота h, которая принимается равной фактической высоте в проходке h=3,5м. Определяем степень относительной напряженности пород и пласта расположенных в боках выработки по формуле:

Где Kв- коэффициент концентрации напряжений в боках от

проведения выработки. Kв=1,5;

Kвл- коэффициент увеличения напряжения в боках выработки от других выработок, при L>15 м, Kвл=1;

Ко- коэффициент увеличения напряжения в боках выработки при

расположении ее в зоне влияния опорного давления от очистных

работ, Ко=1;

- средний объемный вес пород принимаемый равным

0,025 кН/мі;

Н- глубина выработки от поверхности 350м;

Rсж- расчетное сопротивление пласта и пород в боках выработки на сжатие определяется по формуле:

,мПа мПа

мПа

Т.к. напряжение в боках выработки меньше единицы, то крепление боков анкерной крепью не предусматриваем.

Расход крепёжного материала на 1 метр выработки сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1. Расход крепежного материала на 1м выработки.

Элемен-ты крепи	Матери-ал типы размеры	Размеры, мм	Кол-во на 1 раму	Кол-во рам на 1м	Расход крепежного материала
					кг	Шт.
		длинна	диаметр
Верхняк	Швеллер №8	4700	-	1	1	37,6	1
Анкер	АСП	2200	20	5	1	30	5
Затяж- ка	Мет. сетка	1200*2400	-	2	1	23,8	2
Ампулы	полимер АПЦ	470	25	10	1	-	10
Итого	-	-	-	-	-	91,4	-

5.Выбор технологической схемы и средств механизации

5.1 Выбор технологической схемы

Проведение горных выработок- это совокупность работ по выемке, погрузке, транспортированию горной массы, возведению крепи, наращиванию транспортных средств и коммуникаций.

Различают способы проведения выработок:

5.1.1. обычный- применяют в устойчивых породах допускающих обнажения, при небольших притоках воды или газа;

5.1.2. специальный- в неустойчивых, рыхлых породах, не допускающих обнажения или в устойчивых породах при больших притоках воды или газа;

5.1.3. проведение выработок в однородных породах- забой пересекает только один вид пород;

5.1.4. в неоднородных породах- забой пересекает 2 или более вида пород;

5.1.5. проведение выработки сплошным забоем- уголь и породу вынимают одновременно;

5.1.6. проведение выработки уступным забоем- уголь и породу вынимают раздельно;

5.1.7. проведение выработки узким забоем- горную массу вынимают только внутри контура поперечного сечения г.в.;

5.1.8. проведение выработки широким забоем- горную массу вынимают за пределами поперечного сечения выработки.

Проектом, исходя из условий задания, с учетом практического опыта работы в шахте, для проведения конвейерного штрека принимаем обычный способ проведения, узким неоднородным забоем с комбайновой технологией. Достоинствами комбайновой технологии является то, что процесс проведения выработки имеет непрерывный характер; Обеспечивается высокая безопасность работ; большая устойчивость боковых пород; высокая скорость проведения; проведения 1м выработки.

Технологическая схема- это графическое изображение способа проведения выработки с показом крепи и размещаемого оборудования. Технологическую схему выбирают в зависимости от горно-геологических и производственно-технических факторов. Исходя из условий задания с учетом практического опыта работы а шахте принимаем прогрессивную технологическую схему проведения вентиляционного штрека.

5.2 Выбор средств механизации

Согласно технологической схеме проектом предусматриваются следующие средства механизации: для отбойки горной массы- проходческий комбайн 1ГПКС-01; перегружатель ППМ; для транспортирования горной массы- СР-70; для доставки крепежных материалов- монорельсовая дорога МПД; для бурения шпуров под анкеры- РАМБОР; для проветривания забоя- ВМП.

Техническая характеристика комбайна 1ГПКС-01

Расчетная производительность не менее, т³/мин:

по углю и по породе при сж 20МПа 1,42

по породе при сж 70МПа 0,23

Скорость передвижения комбайна, м/с 0,113

Мощность электродвигателей, кВт

исполнительного органа 55/75

суммарная установленная 100,5

Напряжение питающей сети, В 380,500,660

Размеры выработки вчерне:

площадь сечения, мІ 6-17

высота, м 2-4,05

Размеры комбайна, мм

длина (без перегружателя) 10000

ширина 2000

высота (транспортная) 2100

Масса комбайна, т 25

Масса перегружателя, т 2,45

Техническая характеристика ППМ

Производительность, мі/мин 2,5

Ширина ленты, мм 650

Скорость движения ленты, м/с 1,6

Мощность привода ленты, кВт 15

Длина консольной части, м 51,1

Размеры, м:

Длина 56

Ширина 1,18

масса, т 12,9

Скребковый конвейер СР - 70М.

Конвейер шахтный скребковый 2СР-70М предназначен для доставки угля и горной массы по участковым горным выработкам, с углом наклона до 35 град.

Длина конвейера, м 150

Производительность, т/мин 525

Мощность одного электродвигателя, кВт 55

Тип цепи (круглозвенная) 18 х 64

Число электродвигателей и расположение

приводных блоков двухстороннее

Число и расположение цепей две в направляющих

Масса, не более, т 28,0

Перегружатель ленточный подвесной ПЛП-800М

Перегружатель ленточный подвесной ПЛП-800М предназначен для транспортирования горной массы от проходческого комбайна или лавного конвейера на штрековый конвейер. Перегружатель применяется с ленточными конвейерами, имеющими максимальную габаритную высоту в районе перегрузки не более 1000мм.

Длина,м 11-70,5

Производительность, т/ч 420

Скорость движения ленты, м/с 2,0

Тяговый орган - Конвейерная лента

Ширина ленты,мм 800

Угол подъема грузовой ветви, град 10

Тип электродвигателя ВРП 160 S4

Техническая характеристика монорельсной дороги МПД-24Ф

1. Трасса

Несущий профиль I №155 кН 425564

Максимальное расстояние подвесов,м 2

Максимальное расстояние крепления,м КР 30

Радиус горизонтальной кривизны (min),м 4

Радиус вертикальной кривизны (min), 8

Максимальный уклон дороги, град 30

Максимальная скорость движения состава, м/с 2

Максимальное тяговое усилие, кН 63

2. Грузовая тележка

Максимальное тяговое усилие кН 63

Грузоподъемность, кг 4000

Маса, кг 100

Расстояние подвески груза, мм 600

3. Тормозная тележка БВ1

Максимальный уклон дороги, град 30

Максимальная скорость движения состава, м/с 2

Скорость отключения, м/с 2,2

Максимальное время срабатывания, с 0,3

Тормозное усилие, кН 52

Максимальный тормозной путь, м 11

Масса тележки, кг 200

Техническая характеристика установки РАМБОР

Объемный расход двигателя при 689 Па

нормальный ход л/мин 2832-3256

холостой ход, л/мин 1416-1557

вращение: соответствие, л/мин 14.39

При 850-900 об/мин

опрокидывающий момент, Hm 251

крутящий момент на шпинделе, Hm 339

Усилие подачи стойки:

1 ступень, кгс 1134

3 ступень, кгс 680

Длина в транспортном положении, мм 1264

Максимальная раздвижка стойки, мм 3144

6.Технологические процессы и организация работ

6.1 Технологические процессы при проведении выработки

При проведении горной выработки различают основные и вспомогательные технологические процессы. Основные процессы выполняют непосредственно в забое или вблизи него. К ним относятся: выемка горной массы - работа комбайна и возведение постоянной крепи. В результате выполнения основных процессов забой продвигается на определённую величину.

Вспомогательные процессы обеспечивают условия для выполнения основных. К ним относятся: устройство водоотливной канавки; наращивание трубопровода; освещение; доставка крепежных материалов; наращивание транспортных средств; возведение временной крепи; маркшейдерское обслуживание.

Совокупность основных и вспомогательных процессов, при однократном выполнении которых забой продвигается на определенную величину, называется проходческим циклом.

Вспомогательные процессы проходческого цикла: водоотливная канавка, предназначена для отвода воды в околоствольный двор, канавку сооружают одновременно с проведением выработки, для обеспечения самотека воды канавке предают уклон 0.005. Размеры канавки зависят от типа крепи, притока воды и крепости пород. В породах с ѓ >10 и притоках воды до 100 м³/ч, канавку обычно не крепят. В остальных случаях крепят деревом или железобетонными плитами.

Силовые кабели подвешивают по одной стороне выработки, а осветительные, сигнальные и телефонные по другой. Кабели подвешивают на брезентовых подвесах.

Вентиляционные тубы подвешивают к тросу диаметром 5-6мм, которые натягивают вдоль выработки. Трос и трубы необходимо

заземлять. Наращивают вентиляционные трубы последовательно, вначале подвешивают 5 метровое звено по мере подвигания забоя, его заменяют 10 метровым, затем опять 5 метровое и только потом их заменяют 20 метровым звеном.

Контроль за проведением выработок осуществляет маркшейдерская служба, она контролирует направление выработки, размеры поперечного сечения с помощью отвесов, рулеток, шаблонов, а также световых и лазерных указателей направления.

Контроль за состоянием рудничной атмосферы осуществляют проходчики, надзор участка и работники ВТБ. Все подземные рабочие должны быть обучены способам измерения содержания газа метана. Также применяется аппаратура автоматического количества воздуха и содержания CH₄.

6.2 Расчёт производительности проходческого комбайна.

Эксплуатационную производительность проходческого

комбайна определяем по формуле:

Аэ=Aтех ; м³/мин

Где Атех - техническая производительность комбайна =1.42 м³/мин.

Аэ = = 0.53 м³/мин.

Определяем часовую производительность комбайна:

Ач=; м³/мин

Ач= м³/мин

Определяем подвигание забоя за смену по формуле:

Lсм=;м

Где t - число часов рабочей смены.

t = 6

Sпр - смотреть таблицу 3.1

Sпр = 17.15

Lсм = =11.12м

Определяем подвигание забоя за сутки по формуле:

Lсут = ; м

Где n - число рабочих смен в сутки = 3

Lсут = м/сут.

Определяем число циклов в сутки по формуле:

nц=; ц/сут

где L - подвигание забоя за цикл, смотреть раздел 4.

L= 1м, в ряду.

nц = ц/сут.

Учитывая практический опыт по данному пласту принимаем

количество циклов в сутки равное 12.

Определяем скорость подвигания забоя в месяц по формуле:

Vмес=; м/мес

Где - N -число рабочих дней в месяц = 30.

Lмес =м/мес.

Определяем скорость подвигания забоя за смену по формуле:

Vсм= м/смену

Vсм= м/смену

Определяем скорость подвигания забоя за сутки по формуле:

Vсут= ; м/сут

Vсут= м/сут.

6.3 Организация работ по проведению выработки

выработка крепление конвейерный штрек

Проектом принимается четырёхсменный режим работы:

Одна смена ремонтная и три смены рабочие, продолжительностью 6 часов каждая. В ремонтную смену выходит звено слесарей ППР, проходческое звено, которые выполняют работу по ремонту оборудования и опробования его под нагрузкой, наращивают трубопроводы, кабели конвейер, производят доставку крепежных материалов и т.д.

Смены 2, 3, и 4 - рабочие, в эти смены выполняются проходческие работы. Для их выполнения каждую смену выходит проходческое звено в составе 4 человек и 1 дежурный электрослесарь. Вначале смены машинист проверяет исправность комбайна, заменяет зубки, пылеулавливающие мешки, смазывает узлы комбайна. А остальные проходчики проверяют состояние проветривания выработки, забойных механизмов, состояние крепи, доставляют в забой крепежные материалы. По сигналу машиниста проходчики занимают рабочие места и приступают к работе. Машинист включает комбайн и производит разрушение пород, начиная от почвы с перемещением к кровле выработки на глубину 1.5 метров, что достаточно для установки крепи. Помощник машиниста следит за положением Эл. Кабеля и за перегрузкой горной массы, а остальные члены звена зачищают почву по бортам выработки, готовят элементы крепи и следят за непрерывностью транспортирования горной массы. При остановке комбайна проходчики возводят крепь с затяжкой кровли.

Бурение шпуров под анкер производится с помощью установки RAMBOR, при этом диаметр шпуров должен превышать диаметр анкеров на 5 - 8мм, а длинна на 50 - 150мм меньше длины стержней анкера. После бурения в шпуры помещают принятое количество ампул и с помощью стержня анкера досылают их до упора. После досылки ампул стержень анкера с надетой на него гайкой помещают в буровую установку. Включают ее и вращательным перемещением стержня разрушают ампулы, перемешивают их состав, досылают стержень до конца шпура и прижимают верхняк до конца срока схватывания состава. После чего отключают установку и переносят ее к месту возведения другого анкера. Машинист и его помощник помогают возводить крепь или выполняют профилактические работы, по окончанию возведения крепи цикл повторяют вновь.

7. Расчет проветривания подготовительного забоя

Для проветривания горной выработки в период ее проведения применяют проветривание с помощью вентиляторов местного проветривания. Согласно требованиям ПБ на газовых шахтах

для проветривания тупикових забоев применяют только нагнетательный способ проветривания. Достоинством способа является то, что струя воздуха, выходя из трубопровода с относительно большой скоростью, интенсивно выносит газы и пыль из призабойного пространства, при этом метан, выделяющийся из стенок выработки в забой не попадает. Недостатки способа - газы и пыль удаляются по выработке. При комбайновом способе проведения, расчет проветривания ведется по следующим факторам:

По выделению метана;

Qзп = ; м³/мин

где- Узп - ожидаемое выделение метана в подготовительном забое м³/мин;

C - концентрация метана в исходящей струе, принимается согласно ПБ = 1%.

C₀ - концентрация метана в поступающей в забой вентиляционной струе 0%.

Qзп = =220 м³/мин.

По выделению углекислого газа;

Qзп=

где - Узп - ожидаемое выделение углекислого газа в подготовительном забое м³/мин = 0.4

C - концентрация углекислого газа в исходящей из забоя вентиляционной струе, согласно ПБ = 0.5 %.

C₀ - концентрация углекислого газа в поступающей в забой вентиляционной струе 0%.

Qзп = = 80 м³/мин;

Для проветривания всей подготовительной выработки по газовыделению;

Qпв = ; м³/мин

где - Упв - ожидаемое выделение метана из стенок выработки по всей ее длине = 2.2 м³/мин.

Кн - коэффициент не равномерности газовыделения = 1.1

Qпв = = 242 м³/мин

Расчет по количеству людей:

Qзп = ; м³/мин

где- 6- количество воздуха м/мин, приходящееся на одного

человека

n - наибольшее число людей одновременно находящихся в забое равно 12.

Qзп= 72 м³/мин.

Из рассчитанных факторов принимаем наибольшую величину и проверяем ее по максимальной и минимально допустимым скоростям движения воздуха в подготовительной выработке:

Где - V_min - минимально допустимая скорость движения воздуха согласно ПБ = 0,25 м/с.

Соответственно V_max - максимально допустимая скорость движения воздуха 4 м/с.

Т.к. неравенство выполняется, то к дальнейшему расчету принимаем Qзп = 242.

Расчет производительности ВМП.

Qв = ; м³/мин,

где - К_уттр - коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе принимаем по таблице 5.3[7] , К_уттр = 4,75

Qв = м³/мин

Определяем количество воздуха поступающего к всасу вентилятора:

Qвс = ; м³/мин.

Qвс = м³/мин.

ПО полученной производительности вентилятора с учетом длины и площади сечения проводимой выработки принимаем вентилятор типа ВМ-12М.

Диаметр внутреннего входа и выхода в патрубках мм 800.

Техническая характеристика ВМ-12М.

Подача, м³/мин 600-1900

Мощность двигателя, кВт 110

Максимальная площадь сечения проветриваемых выработок, м² 24

При одном вентиляторе,м 1000

При двух последовательно включенных,м 1600

Длинна, мм 1945

Ширина, мм 1345

Высота, мм 1500

Масса, кг 2300

Паспорт установки вентилятора местного проветривания.

Вентиляторная установка состоит из двух рабочих ВМ-12М и точно таких же резервных. ВМП должен работать непрерывно и управляться из диспетчерской шахты, с помощью аппаратуры автоматического контроля. В случае остановки ВМП автоматически включается резервный, при этом напряжение с электрооборудования автоматически снимается, работы должны быть прекращены, люди из нее немедленно выводятся, а в устье ставится запрещающий знак. ВМП устанавливается в выработке со свежей струей не менее 10метров от исходящей струи, производительность ВМП не должна превышать 70% расхода воздуха в месте его установки. Расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя в газовых шахтах должно быть не более 8м.

8. Мероприятия по безопасному ведению работ, противопожарная защита и пылегазовый режим

8.1 Мероприятия по безопасному ведению работ

При проведении выработок комбайновым способом должны соблюдаться следующие правила безопасности:

- к управлению комбайном допускаются лица прошедшие подготовку и получившие удостоверения на право управления;

- отставание постоянной крепи от забоя определяется паспортом, но не более 3м.;

- запрещается нахождение людей у исполнительного органа комбайна при не заблокированном пускателе комбайна;

- запрещается работать без временного крепления;

- работы по возведению анкерной крепи выполняются не менее чем 2 проходчиками;

- запрещается работать без рукавиц;

- запрещается нарушать целостность оболочек ампулы до введения их в шпур;

- при попадании компонентов ампулы в глаза необходимо промыть большим количеством чистой воды и направить пострадавшего к врачу.

8.2 Пыле-газовый режим

Большое количество пыли образуется при отбойке, погрузке и перегрузке горной массы, поэтому должны осуществляться мероприятия по обеспыливанию воздуха. К ним относятся: эффективное проветривание с оптимальной скоростью движения по пыле; орошение мест пылевыделения; предварительное увлажнение угля в массиве; сухое и мокрое пылеулавливание; применение лабиринтно- тканевых завесов; запрещается эксплуатация проходческих комбайнов без средств пылеподавления; также должен проводиться пылевый режим.

Согласно требованиям ПБ количество метена в зоне работы комбайна не должно быть более 2%, а в исходящей струе не более 1%. Чтобы не допустить превышение концентрации метана необходимо применять меры борьбы с газом: поверхностную и подземную дегазацию, предварительное увлажнение угля в массиве, увеличения количества и скорости подачи свежей струи, контролировать содержание метана в выработке. Для недопущения взрыва метана, необходимо не применять открытый огонь, использовать оборудование в исполнении РВ, не допускать трение ленты о рамки и барабаны.

8.3 Противопожарная защита

Ответственный за противопожарную защиту, является директор шахты. Для профилактики возникновения пожаров и их ликвидации при возникновении предусматриваются следующие меры: в выработке прокладываются противопожарная труба диаметром не менее 100мм, отставание трубопровода от забоя не более 20м. На трубопроводе устанавливаются краны, в выработке с ленточными конвейерами через 50м. и у приводной станции 10м. в обе стороны, в вентиляционном штреке- через 200м. Рядом с кранами подвешивается противопожарный рукав длиной 20м., давление воды 0,6-1,5 мПа. Первичные средства пожаротушения (огнетушители, ящики с песком) устанавливаются в соответствии с инструкцией по противопожарной защите угольных шахт. Трубопровод, ящики с песком должны быть окрашены в красный цвет. Забутовка пустот за крепью должна производиться не горючими материалами. Ленточный конвейер блокируется с пожарно- оросительным трубопроводом.

Выводы по проекту

Проектом рассмотрено проведение и крепление конвейерного штрека в условиях пласта Полысаевский-2. Приведена горногеологическая характеристика пласта Полысаевский-2, принята форма и размеры типового поперечного сечения конвейерного штрека. Проектом предусмотрено крепление выработки анкерной крепью и произведен ее расчет на горное давление. Для проведения выработки проектом принят обычный способ проведения, комбайновой технологией, предусмотрены современные средства механизации проходческих работ. Принятая проектом организация работ позволила обеспечить следующие показатели:

Подвигание забоя за смену 4м.

Подвигание забоя за сутки 12м.

Подвигание забоя за месяц 360м.

Так же в проекте рассмотрены вопросы пожарной безопасности, пылегазового режима и мерам безопасности при работе комбайна.

Список литературы

1. Г.А. Заплавский, В.А. Лесных Технология подготовительных и очистных работ [Текст] Заплавский, В.А. Лесных. М.: Недра, 1989. - 423 с.: ил.

2. А.П. Килячков, А.В. Брайцев Горное дело [Текст] А.П. Килячков, А.В. Брайцев М.: Недра, 1989. - 422 с.

Размещено на Allbest.ru