Технология подземных горных работ на шахте

Содержание                                                                                                     с.

Введение            3

1 Технология подземных горных работ на шахте "Заполярная"   4

1.1 Общие сведения о шахте "Заполярная"    4

1.2 Характеристика пластов угля и боковых пород   4

1.3 Качество углей         5

1.4 Газоносность пластов        5

1.5 Сведения о вскрывающих выработках     6 1.6 Размеры выемочного поля       7

1.7 Характеристика системы разработки     7 1.8 Технология работ в лаве       8

1.9 Схема проветривания участка                10

1.10 Расчет действующей линии забоев                  11

2 Механизация горных работ                      14

2.1 Параметры забойного оборудования                         15

2.2 Выбор оборудования комплекса механизации    очистного забоя                           17 2.3 Выбор выемочных машин и механизмов           18

2.4 Расчет параметров работы комбайна                    18

3 Шахтный транспорт                                                    25

3.1 Транспортировка угля                  25

3.2    Транспортировка  материалов и оборудования              26

3.3    Перевозка людей                      26

3.4    Расчет ленточного  конвейера                                27

4 Стационарные установки                                                         35

4.1 Вентиляторные установки                              35

4.2 Подъемные установки                          38

3. Проверочный расчет водоотливной установки        40

5        Рудничный электропривод                47

6 Электроснабжение                                                         54

6.1    Расчет  электроснабжения участка на 1140 В        55

7 Автоматизация производственных процессов         62           7.1    Средства автоматизации управления

         подъемными машинами              63

8. Охрана труда  

  9     Совершенствование крепи сопряжения  ОКС-IV в условиях шахты.75

         10      Список использованных  источников          112

 

         Введение

Современное горное предприятие-это крупное механизированное хозяйство, характеризующееся многообразием технологического оборудования, в процессе эксплуатации которого в оптимальных режимах работы требуется сопоставимость и взаимодействие его отдельных звеньев.

Большое значение имеет экономия трудовых и материальных ресурсов.

Одним из направлений  улучшения качественных и количественных показателей в угольной промышленности является ускорение научнотехнического прогресса и на этой базе повышение  производительности труда .

В настоящее  время не решены вопросы создания технологии и средств безлюдной выемки угля.

Существующие  формы механизации и автоматизации  подземного оборудования производства не ликвидируют ручной труд. В связи с этим возникает необходимость поиска новых, радикальных направлений технического прогресса в горной технике.

 

1. Технология подземных горных работ на шахте" Заполярная".

1.  Общие сведения о шахте "Заполярная".

 Поле шахты  "Заполярная" расположено в  юго-западной части Воркутинского  месторождения Печорского бассейна. На севере шахта граничит с полем шахты "Комсомольская". На юге с полем шахты 33

Площадь шахтного поля составляет около 34 кв. км при максимальной длине 9 км и максимальной ширине 5 км.

Шахта соединена  железной дорогой со станцией "Мульда" МПС и шоссейной дорогой с  городом Воркута.

Энергоснабжение осуществляется от ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, работающих на угле. Водоснабжение осуществляется из рек Воркута и Уса ,а также  из подземных источников.

Поверхность над  месторождением частично тундровая, с  обилием травяной растительности, карликовой березки и низкорослыми кустарниками.

 Рельеф поверхности  полого-холмистый, расчлененный  долинами ручьев и оврагами  со множеством болот и озер.

2.  Характеристика пластов угля и боковых пород.

В пределах шахтного поля имеются пласты: "Тройной", "Четвертый", "Пятый". Рабочим являются "Тройной" и "Четвертый".

Пласт "Тройной" является верхним рабочим пластом, преимущественно простого сложения средней мощности. Мощность пласта колеблется в пределах 2,5-2,9 м при  средней мощности 2,63 м. Непосредственная кровля пласта представлена мелкозернистыми алевролитами и, реже, песчаниками. Почва пласта представлена аргиллитами и алевролитами.

Пласт "Четвертый" залегает ниже пласта "Тройного" на 15-35 м и является нижним рабочим  пластом. Пласт расположен в пределах всего шахтного поля и характеризуется устойчивой средней мощностью и простым строением. Мощность пласта колеблется от 1,28 м до 1,60 м при средней мощности 1,41 м. Непосредственная кровля пласта представлена аргиллитами и алевролитами. Основная кровля пласта - песчаники. Ложная кровля присутствует только на отдельных участках мощностью от 2-5 до 7-15 см. В почве пласта залегают мелкозернистые алевролиты.

Пласт "Пятый" залегает ниже пласта "Четвертого" на 40-50 м. Пласт тонкий, не выдержанный  по мощности. Повсеместно имеет нерабочую мощность, и запасы его относятся к забалансовым.

3.  Качество углей.

По качеству угли рабочих пластов относятся  к среднезольным, малосернистым  и малофосфористым. По выходу летучих  и толщине пластического слоя угли относятся к жирным, технологическим углям марки "Ж10", которые в смеси с другими углями дают высококачественный металлургический кокс.

4.  Газоносность пластов.

Шахта "Заполярная" в настоящее время разрабатывает  пласты на глубине более 500 м от поверхности  и по содержанию метана является сверхкатегорийной. В настоящее время шахтные пласты "Тройной" и "Четвертый" ниже отметки -95 м отнесены к угрожаемым по горным ударам. Защитным является пласт "Четвертый". Пласт "Тройной" отнесен к опасным по внезапным выбросам угля и газа ниже отметки -345 м . Все пласты опасны по взрывам пыли.

Выделение СН достигает 58 м на тонну добытого угля.

5.  Сведения о вскрывающих выработках.

Вскрытие шахтного поля произведено вертикальными  стволами клетьевым и скиповым, пройденными  до третьего откаточного горизонта (отметка -345 м ) и главными квершлагами. А так же четыре вентиляционных ствола (№ 1,2,3,4).

Пласты на третьем  горизонте (-345 м ) вскрыты главным  откаточным квершлагом, от которого на блок №2 пройден полевой откаточный штрек. На втором горизонте (-95 м) - главными штреками по пласту "Четвертому" и пласту "Тройному".

Вскрытие запасов  четвертого горизонта осуществлено полевыми уклонами с третьего горизонта  в первом и втором блоках.

В связи с  выполаживанием пластов в нижней части блока №2 полевые уклоны переходят в магистральные штреки на отметке "-550 м". Полевые уклоны заложены в почве пласта "Четвертого".

Каждый блок вскрыт тремя уклонами: конвейерным, грузовым и людским.

Для подачи свежего  воздуха пройден новый вентиляционый  ствол №4 в нижней части блока  №2. Кроме подачи свежего воздуха в блоке №1 и №2, этот ствол предназначается для аварийной выдачи людей на поверхность и позволяет иметь единый для этих блоков водоотливный комплекс и единую вентиляционную сеть. Для этого вентствол №4 на горизонте "-550 м " сбивается с выработками блока №2 и на горизонте  
-775 м с выработками блока №1.

В целях полной конвейеризации шахты ведутся работы проходке диагонального конвейерного уклона с отметки "-495 м " второго  блока с выходом в район  сопряжения полевого откаточного штрека с главным откаточным квершлагом.

На шахте "Заполярная" использована панельно-этажная схема  подготовки, с использованием наклонных  выработок для разработки пологих  пластов "Тройного" и "Четвертого" с углами падения от 0 до 12-15 градусов.

6.  Размеры выемочного поля.

Для шахты "Заполярная" приняты следующие границы шахтного поля.

На севере существующая граница походит ниже горизонта "-345 м" по условной линии проходящей в пятистах тридцати метрах ниже скважины №156 до нарушения "Ж".

На юге граница  проходит по падению-восстанию по нарушению "Зз" с полем шахты № 33.

На востоке - вертикальная плоскость проходящая в блоке №2 между нарушениями "Зз" и "Зк" по оси Мульды между  нарушениями "Зк" и "Ж4" по условной линии через скважину ПК-2030 и на 30 м восточнее скважины 1488. В блоке №1 вертикальная плоскость, проходящая между нарушениями "Ж4" и "Ж" по оси Мульды.

На западе - выход  пластов под наносы. Размеры шахтного поля –

по падению  –4-5 км , по простиранию – 7-9 км.

7. Характеристика cистемы разработки пластов.

На шахте "Заполярная" применен панельный способ подготовки. Отличием панельного способа подготовки является наличие пройденных посредине панели двух - четырех панельных наклонных выработок (бремсбергов, уклонов), каждая из которых имеет специальное назначение. Наибольшее распространение получил вариант из трех панельных наклонных стволов: рельсовый, конвейерный и вентиляционный. На практике применяются в основном двукрылые панели. Система разработки - длинные столбы по простиранию. Порядок отработки столбов - обратный. Схема проветривания выемочного участка прямоточная с подсвежением, возвратно-точная.

В настоящее  время при отработке запасов  на шахте "Заполярная" применяется  система разработки длинными столбами по простиранию с управлением  кровлей полным обрушением.

Характерной для  столбовой системы разработки пластов  является нарезка лав одинарными выработками, и схемой проветривания  прямоточной нисходящей с подсвежением с выпуском исходящей выемочного участка на вентиляционную фланговую  сбойку.

В этом случае свежий воздух подается по верхнему штреку, далее по лаве движется вниз к нижнему (конвейерному) штреку. На выходе из лавы подсвежается струей подаваемой по конвейерному штреку. И далее с участка выводится по поддерживаемому позади лавы конвейерному штреку на фланговую вентиляционную сбойку.

Возможность поддерживания  выработки позади лавы на границе  массив - выработанное пространство, проверенная  практикой, как на шахте "Заполярная", так и на ряде других шахт, позволяет  обеспечить выемку опасных по динамическим явлениям пластов без оставления целиков в выработанном пространстве.

Нижний штрек  сохраняется при помощи крепи  усиления и при необходимости  перекрепления вслед за лавой  для отработки следующего столба с оборудованием его монорельсовой  дорогой.

8.  Технология работ в очистном забое 324-Ю пласта "Тройного"

Лава 334-Ю пласта "Тройного" снабжена очистным комплексом ОКП-70. В состав комплекса ОКП-70 входят:

• механизированная крепь ОКП-70
• узкозахватный комбайн ГШ-68
• конвейер СУ-ОКП-70
• механизированные крепи сопряжений лавы со штреками
• две насосные станции СНТ-32
• оборудование системы орошения и электрооборудования.

Выемка угля производится по односторонней схеме  работы комбайна с перегоном его  к конвейерному штреку и погрузкой  оставшегося на комбайновой "дорожке" угля и передвижкой конвейера с изгибом вслед за его проходом.

В исходном положении  комплекса ОКП конвейер придвинут  к забою, стойки секции крепи располагаются  от конвейера на расстоянии, равном шагу передвижки, комбайн выведен  на новый цикл выемки. По мере продвигания комбайна вдоль забоя секции крепи разгружаются и передвигаются одна за другой. Управление передвижкой осуществляется распределителем, расположенным на соседней секции. Передвижка секции крепи производится последовательно с отставанием от комбайна не более 10 секций. При отжиме угля от забоя по кровле более 0,6м допускается производить передвижку секций крепи впереди комбайна.

При передвижке секций имеет место просыпание породы под перекрытие. Просыпавшаяся порода должна зачищаться на каждом выемочном цикле вручную с отгрузкой на лавный конвейер. Зачистка производится до передвижки секций крепи. По окончании выемки угля и выхода верхнего шнека на вентиляционный штрек, шнек опускается и производится выемка нижней пачки угля и задвигаются верхние секции крепи. Комбайн отгоняется на 15 м вниз. Главные механизмы (лавный конвейер и комбайн) останавливаются и производится задвижка верхнего привода и нескольких линейных секций лавного конвейера. После этого конвейер и комбайн включаются и производится зачистка призабойной полосы и передвижка лавного конвейера.

Нижние концевые операции:

• зарубка комбайна способом "косого заезда";
• зачистка секций ;
• передвижка нижних секции крепи ;
• передвижка нижних линейных секции конвейера;
• передвижка нижнего привода.