Технология подземных горных работ на шахте

Р уст = 185*2 = 370, кВт

Vп.пр = (Руст –А)/В = ((370-32.3)/2925) = 6.9 , м/мин

По усилию подачи

Fп.уст = 0.9*Fmax = 0.9*250 = 225, кН

Vп.т = ((Fп.уст - А¢) /В¢)*60 = ((225-84)/693)*60 = 12, м/мин

По допустимому  вылету резца

Vп. lр = h_{max y} n _об m₃ = (lp/kс)* n _об* m₃ , где

Для резцов 3Р1.80 lp = 80 , мм ; m₃ = 3; kc = 1.3 – коэф. Износа

 Vп. lр = (0.08/1.3)*41*3 = 7.5 , м/мин

По кинематически  возможной устойчивости скорости подачи

Vп.кин = Vп.max* K уст = 6*0.9 = 5.4, м/мин

Расчетная скорость принимается по Vп.кин , т.к Vп.кин < Vп. пр < Vп. lр < Vп. т

Ограничения по скорости крепления кровли.

Vп.кр = Vкр.кр*К сх* К упр*К уст , где

 Vкр.кр = 5.6 – скорость крепления кровли

К сх = 1 – учитывает  схему крепления кровли

К упр = 0.99 –  учитывает угол падения пласта

К уст = 0.9 – учитывает  обрушаемость кровли

Vп.кр = 5.6*1*0.98*0.9 = 4.9 , м/мин

Ограничения по скорости из-за газообильности пласта.

Qтехн. г = (864*Sn*Vв*d*kв) / (g*k_мест *1080), где

Sn = 3.35, м² – min проходное сечение для воздуха ОКП –70

Vв = 4, м/с – скорость движения струи по лаве

d = 1% - допустимая концентрация метана

kв = 1.3 – зависит от способа управления кровлей

g = 5 м³/т – газообильность

k_мест = 0.4 – характеризует естественную дегазацию источников выделения метана в период отсутствия добычных работ.

Q тех. г = (864*3.35*4*1*1.3) / (5*0.4*1080) = 6.9, т/мин

Vп.г = Q / (B*H* g) = 6.9 / (0.63*2.6*1.35) = 3, м/мин

Следовательно при выемке угля ограничивающим фактором будет газовыделение. Поэтому при ведении работ ограничивающими будут две скорости. При движении комбайна вверх ограничивающей будет скорость по фактору газовыделения , а при движении комбайна вниз будет ограничивающей скорость по кинематическим возможностям комбайна.

5.  Определяем сменную нагрузку.

Q = B*H*g*360*Kм*Vп = 0.63*26*1.35*360*0.3*3 = 744, т/ см

Уточняем нагрузку на забой .

Время движения по лаве по выемке угля по скорости ограничения  зависящей от газовыделения

Тц₁ = L / Vг = 180 /3 = 60, мин

Время движения по лаве по зачистке

Тц₂ = L₁ / Vп. кин = 180 / 5.4 = 35 , мин

Полное время  цикла :

Тц = Тц_{1 +} Тц₂ = 60+35 = 95 , мин

С учетом всех концевых операций , времени затраченного на доставку лесоматериалов , передвижку крепей сопряжений и т. д , в смену возможно будет произвести два цикла.

Т = 2Тц = 2*95 = 190, мин

Уточненная  производительность

Цикла Qц = L*B*H* g = 180*0.63*2.6*1.35 = 398 , т/ц

Смена Qс = 2Qц = 796, т/ смену

Сутки Q = 3Qc = 6Qц = 2388, т/ сут.

 

3.  Шахтный транспорт.

1.  Транспортирование угля.

Основным видом  транспорта на шахте "Заполярная" является транспорт и локомотивная откатка с шириной колес 900 мм.

В очистных забоях шахты  горная масса грузится очистным комбайном  на скребковый конвейер, марка которого зависит нагрузки на очистной забой и применяемого комплекса. По пласту "Четвертому" применяют комплексы КМТ комплектующийся конвейером СП-87ПМ, по пласту "Тройному" комплекс ОКП70 с конвейером СУ-ОКП70. На сопряжениях лавы с подготовительной выработкой горная масса перегружается на передвижной скребковый конвейер СП, а затем на ленточный конвейер типа 1А80. В зависимости от угла падения подготовительной выработки могут устанавливаться следующие типы конвейеров: 1Л80 и 2Л80 – для горизонтальных и слабонаклонных выработок с углами наклонной оси от 3 - 6 град 1ЛТ80, 2ЛТ80 - для выработок применяющим к очистным забоям с углами падения от -10 до +10 град. 1ЛБ80, 2ЛБ80 - для бремсбергов, с углами наклона до -16 град.

На шахте "Четвертый" пласт подрабатывается с опережением, поэтому основные транспортные магистрали пройдены по пласту "Четвертому". Из подготовительных выработок лав пласта "Четвертого" горная масса перегружается на конвейеры капитальных уклонов, а затем по магистральному откаточному штреку и главному откаточному квершлагу локомотивным транспортом доставляется в околоствольный двор, где выгружается в аккумулирующий бункер главного ствола. Выдача горной массы осуществляется скиповым подъемом.

Скиповой подъем перегружает  горную массу в отвал, где работает конвейер грузящий горную массу в ЖД- вагоны, в которых горная масса попадает на ЦОФ. Горная масса из лав "Тройного" пласта попадает в выработки "Четвертого" пласта через накопительные бункеры.

В капитальных уклонах  установлены ленточные конвейеры  типа 2ЛУ120.

Узким местом в транспортной цепи шахты является смена одного вида транспорта на другой, т.е перегруз с конвейерного транспорта на локомотивный. В данный момент эта проблема на шахте решается. Для этого пройден конвейерный квершлаг, до которого будет пройден диагональный конвейерный уклон, который пройдет перед первым и вторым блоком.

2.  Доставка материалов и оборудования.

Доставка материалов и оборудования осуществляется на специальных  платформах, в вагонах с глубоким кузовом ВГ - 3.3 по клетевому стволу. От ствола по главным откаточным выработкам до капитальных рельсовых уклонов оборудованных подъемными машинами типа БМ.

Транспортирование вагонеток  и спецплатформ по участковым выработкам осуществляется при помощи лебедок  ЛВД-34, ЛВ-25. По слабонаклонным и горизонтальным выработкам дорогами ДКНЛ, к местам ведения горных работ.

3.  Перевозка людей.

Спуск и подъем людей по клетевому стволу осуществляется грузолюдскими клетями. По откаточным магистральным выработкам в людских  вагонетках ВПГ-18.

По наклонным выработкам канатнорельсовой дорогой и специально оборудованными лентами.

4.  Расчет ленточного конвейера.

3.3.1 Выбор типового  ленточного конвейера.

Типовой ленточный  конвейер выбирают  в соответствии с исходными данными с учетом его приемной способности и характеристики поступающего на конвейер грузопотока. Приемная способность конвейера является одним из важнейших параметров, характеризующие его эксплуатационные свойства. Она определяется максимальным минутным грузопотоком, который способен принятьт конвейер.

Максимальный  минутный грузопоток поступающий из очистного забоя определяется по формуле :  

Qmax.min. = B*H*Vn*δ*ψ*γ  , где

В = 0.63 , м –  ширина захвата комбайна

Н = 2.6 , м –  мощность пласта

Vn – скорость подачи комбайна

δ = Vк / (Vк + Vn), где Vк – скорость лавного конвейера

δ = 0.98/(0.98+0.05) = 0.95

γ = 1.35 , т/м³ – плотность угля

ψ = 0.5

Qmax.min = 0.63*2.6*3*0.95*0.8*1.35 = 5.04, т/мин

Т.к насыпная плотность угля составляет 0.85 т/м³, то Qmax.min. = 6 м³/мин

По данному  параметру выбираем из типажного  ряда конвейер 2Л80 :

- приемная способность  (м³ / мин)               - 8.4

• max часовая производительность (т/ч) – 400
• скорость ленты (м/с)                               -  2
• ширина ленты  (мм)                                 - 800
• тип ленты БКНЛ                                       -800

 

         

       3.3.2 Проверочный расчет (эксплуатационный).

 

         Расчет производим по максимальной  часовой экплуатационной производительности.

            Q э = 60*Qср*k_t , где

          k_t  - расчетный коэффициент нагрузки , который зависит от времени загрузки полотна t_k и коэф. неравномерности к₁

          Qср = А см / (60*Тсм*kn), где

 Kn – коэф. времени поступления

           Kn  = t_з/ (60*Тсм)+kм

          t_з = (Lл*N)/(0.85*Vmax.m) =(180*6)/(0.85*5.6) = 227

          kn = t_з/ (60*6)+0.3 = 227/(60*6)+ kм = 0.93

где Vmax = 5.6, Lл = 180, м

          Q ср₁ = 796 / (60*6*0.93) = Qсм /(6*N*kn) = 2.3

           t_k = Lк /( 60Vk) = 1000/(60*2) = 8.3

            k₁ = Qср/ Qср₁ = 5.04/2.3 = 2.12

        потаблице 4 k_t = 1.88

             Qэ = 60*2.3*1.88 = 232 , т/ч

 

 

       3.3.2. Проверка конвейера по вместимости  ленты.

 

В = 1.1(Qp / (kn*V*ρ*ψ) +0.05 < Bn

B – расчетная ширина ленты

Q – расчетный часовой грузопоток

kn = 625 – коэф. производительности

V = 2 – паспортная скорость ленты

p = 0.85 – насыпная плотность угля

ψ = 0.95 – коэф. загрузки ленты

В = 1.1 (232/(625*2*0.85*0.95) + 0.05) = 0.58, м

В = 0.58 < Bn = 0.8

 

3.3.3 Определение линйных масс движущихся частей.

 

Линейная масса  груза

q = Qp / 3.6*V = 232 /3.6*2 = 32, кг/м

линейная масса  ленты (таб.6)

q л = 14 кг/м² * 0.8 м = 11.2 кг/м

q′_p = m′_p / l′_p = 22/1.4 = 15.7 , кг/м

q′′_p = = m′′_p / l′′_p = m′′_p /2 l′_p = 19/2.8 = 6.8 , кг/м

 

3.3.4. Определение  сопротивлений на порожней и  груженой ветвях конвейера.

 

w = 0.035

Wгр = qL[(q+q_л+q¢_р)* w cosb +(q+qл) *sin b]

Wп = = qL[(q_л +q¢¢_р)* w cosb + qл*sin b

В связи с  тем , что b = 0°, формулы примут вид :

Wгр = qL[(q+q_л+q¢_р)* w ] = 10*1000[ 32+11.2+15.7]*0.035 = 20615, Н

Wп = = qL[ 11.2+6.8] w = 10*1000[11.2+6.8]*0.035 = 6300, Н

 

3.3.5. Определение места расположения конвейерного привода.

 

Место расположения привода конвейера выбирают с  учетом требований правил безопасности и правил технической эксплуатации ленточных конвейеров. При этом необходимо проверить возможность такой  установки привода, при которой длина участков конвейерной ленты, испытывающих при работе максимальные натяжения, была бы по возможности наименьшей.

Это условие  будет соблюдено, если установить привод в конце ветви с наибольшим сопротивлением движению. В соответствии с этим при работе конвейера по горизонтали или вверх привод всегда устанавливают в конце груженой ветви.

 

                       3.3.7. Оперделение натяжений.

Для определения  натяжений в ленте используется метод обхода расчетной схемы  конвейера по контуру. С этой целью на расчетной схеме обозначаются и нумруются все точки сопряжения прямолинейных и криволинйных участков.

За начальную  точку (точка 1 на рисунке) при обходе по контуру принимают точку сбегания ленты с приводного барабана. Остальные  точки нумеруют от точки 1 по ходу движения ленты.

Sсб = S₁ = (k_т*F)/ (e^fα - 1), где

k_т = 1.2 - коэф. Запаса сил трения на приводных барабанах

e^fα = 5.34 (таб 11)

F = qL[ k₁ (q+ 2q_л+q¢_р +q¢′_р )* w ] = 10*1000[1.08(32+2*11.2+15.7+6.8)*0.035] = 29068, Н

Sсб = S₁ = (1.2*29068)/(5.34-1) = 8037

 

 

                   S₂ = S₁

             S₃ = S₂ *1.04 = 8359

              S₄ = S₃ + Wп = 8359+6300 = 14695

              S₅ = S₄*1.04 = 15245

              S₆ = S₅ + Wгр = 15245+20615 = 35860

              S₇ = S₆ *1.04 = 37295

             S₈ = S₇

                      S₉ = S₈ *1.04 = 38786

               S₁₀ = S₉

               S₁₁ = S₁₀ *1.04 = 40338

               S₁₂ = 40338

         

            Полученное расчетное наименьшее  натяжение ленты на груженой  ветви проверяют по условию  допустимого провеса ленты между роликами по формуле :

             Sгр. min > (5-8) (q + qл) l′рg = 4838

             Sгр. min = 15245 > 4838

 

                    3.3.8. Определение усилия на натяжном устройстве.

     

            Усилие на натяжном устройстве (вес натяжного груза) равно сумме натяжений ленты  в точках  ее набегания и сбегания с натяжного барабана :

             Fн = Sнб + Sсб = S ₈ +S₉ = 37295 + 38786 = 76081

 

                                    3.3.9. Расчет ленты на прочность.

                   

             Для резинотканевых лент расчет  выполняют по формулам :

               I_р = ([m] Smax) / B δ_р , где

      [m] = 9 - допустимый запас прочности лент выбираемый из таб. 12

      Smax = 40338 - максимальное статическое натяжение ленты выбираемое из расчета

       В = 800 мм - ширина ленты

        δ_р = 150 Н/мм - разрывное усилие ленты