Системы разработки и технология очистных работ

Министерство  образования и науки Российской Федерации

филиал  федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Т.Ф. ГОРБАЧЕВА»

  в  г. Белово

 

Кафедра разработки месторождений  полезных ископаемых подземным способом

 

 

 

Курсовой проект:

«Система разработки и технология очистных работ»

 

 

 

 

 

Выполнил: студентка гр. ГП-083

Бойко Анна Николаевна

Проверил: Зорков Данил Викторович

 

 

 

 

Белово 2012

Содержание:

 

1. Выбор системы разработки,

2. Выбор механизированной крепи  очистного забоя,

3. Выбор очистного  комбайна и расчет суточной  нагрузки на забой по его  технической возможности,

4. Расчет  допустимой нагрузки на забой  по газовому фактору,

5. Определение  скорректированного значения суточной  нагрузки и выбор скребкового  конвейера,

6. График организации работ,

7. Монтажно-демонтажные работы,

8. Определение себестоимости проведения 1 м выработки,

9. Сводная таблица показателей,

10. Список  литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Выбор системы разработки

 

При разработки бремсберговой части пласта пологого залегания мощностью 2,2 м при погоризонтной подготовке в условиях высокой обводненности, принимаем систему разработки длинными столбами по восстанию с сохранением межлавных целиков. 
       Эта система разработки применяется при отработки пологих пластов с углами падения до 8° несклонных к самовозгоранию, горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, не высокой газообильности угольных пластов и вмещающих пород, с высокой водообильностью горных пород.

Шахтное поле по простиранию делится  на два крыла по 3100м, каждое из которых  делится на 7 длинных столбов по восстанию с длиной лавы 200м.

Подготовка выемочных столбов  осуществляется проведением двух ходков на расстоянии 10 метров друг от друга, от пластового транспортного и пластового воздухопадающего штреков к вентиляционному штреку. Ходки сбиваются сбойками. Длина выемочных столбов равна наклонной высоте выемочной ступени 1800м. Бремсберг и воздухопадающий ходок примыкающий к лаве - погашаются.

Схема проветривания очистного  забоя - прямоточная, на выработанное пространство с подсвяжением. Свежий воздух поступает с пластового воздухоподающего штрека на воздухопадающий ходок и в очистной забой. Далее исходящая струя из очистного забоя попадает на сохраняемую часть бремсберга. Далее через сбойку на вентиляционный ходок и на вентиляционный штрек.

Транспорт угля из очистного забоя  осуществляется конвейером по бремсбергу,  далее уголь попадет в бункер, а из бункера транспортируется по пластовому конвейерному штреку и затем по наклонному стволу на поверхность.

 

 

Наименование выработок	Назначение	Вид крепи	Площадь поперечного сечения Sсв, м2	Длина L, м	Вид транспорта в выработке
Транспортный горизонт
Бремсберг	Прием отработанной струи воздуха, транспортировка  угля с лавы до пл.конв.штрека	анкерная	15,4	1800	конвейерный
Пластовый конвейерный штрек	транспортировка угля	рамная	19	3100	конвейерный
Воздухоподающий горизонт
Воздухопадающий ходок бремсберга	подача свежей струи воздуха, транспортировка  материала и оборудования передвижение людей	анкерная	15,4	1800	монорельсовый подвесной путь
Пластовый воздухопадающий штрек	подача свежей струи воздуха, транспортировка  материала и оборудования передвижение людей	рамная	19	3100	монорельсовый подвесной путь
Вентиляционный горизонт
Бремсберг	Прием отработанной струи воздуха, транспортировка  угля с лавы до пл.конв.штрека	анкерная	15,4	1800	конвейерный
Пластовый вентиляционный штрек	подача свежей струи воздуха, транспортировка  материала и оборудования, передвижение людей	анкерная	19	3100	монорельсовый подвесной путь
Выемочное поле
Лава	Выемка полезного ископаемого	Секции механической крепи	-	200	Скребковый конвейер

 

 

 

 

 

2.Выбор механизированной  крепи очистного забоя

 

Необходимо определить тип кровли по тяжести. Тип зависит от отношения:

В зависимости  от коэффициента тяжести различают  следующие типы кровли:

– легкая при k≥7;

– средняя  при 7>k≥4;

– тяжелая при k<4.

Следовательно, у нас легкая кровля.

Предварительный выбор механизированной крепи производится по раздвижке (минимальной и максимальной высоте). Затем из подходящих по раздвижке  крепей выбирают марку, которая удовлетворяет  требованиям по поддержанию кровли, т. е. имеет сопротивление, не менее  указанного в таблице (Р_кр ≥Р_{кр р}).

 

Наименование параметров	Значение параметров или формула  для его определения
Сопротивление крепи для поддержания легких кровель Ркр.р, кН/м2, не менее	Ркр.р = 350 + 80 (mmax -1), где mmax -максимальная вынимаемая мощность пласта, м
Сопротивление крепи для поддержания средних кровель Ркр.р, кН/м2, не менее	Ркр.р =1,5 [350 + 80 (mmax -1)], где mmax -максимальная вынимаемая  мощность пласта, м
Сопротивление крепи для поддержания тяжелых кровель Ркр.р, кН/м2, не менее	Ркр.р =2 [350 + 80 (mmax -1)], где mmax -максимальная вынимаемая мощность пласта, м

 

 кН/м² .

 

Р_кр ≥Р_{кр р}

590 ≥454

 

Выбираем механизированную крепь MVPO 2800.

 

Характеристики  механизированной крепи:

Марка крепи	Раздвижность, мм		Сопротивление Ркр, Н/м2	Ширина секции, мм	Количество   рядов стоек, шт.
	Нmin	Hmax
MVPO 2800	900	2400	590	1500	1

 

Далее для  выбранной марки крепи производят проверочный расчет по раздвижке. Для  этого определяют минимально допустимую и максимально возможную высоту крепи в данных условиях эксплуатации. Минимально допустимое значение составит:

Н_{min р} =m _min – (h_р+h_h+h_k+h₀), м

где

H_{min p} – расчетное значение минимальной конструктивной высоты крепи, м; m_min – минимальная мощность угольного пласта, м;

h_p – значение подштыбовки основания секции, м; hh – значение штыбовой «подушки» на перекрытии секции, м;

h_k – запас гидравлического хода стойки на разгрузку, м;

h₀ – значение сближения кровли и почвы, м.

Суммарное значение h_p, h_h, h_k в зависимости от вынимаемой мощности пласта представлено в табл:

 

Вынимаемая мощность пласта m, м	Суммарное значение hp ,hh и hk , м
m ≤1,2	0,12 ÷ 0,15
1,2 <m ≤2,5	0,15 ÷ 0,2
m >2,5	0,2 ÷ 0,25

 

Сближение кровли и почвы h₀ , мм, вычисляются по формуле:

– для однорядной крепи  h₀ = m_min ×a × R;

– для двухрядной крепи  h₀ = m_min ×a × R_з,

где R – расстояние от забоя до ряда стоек в однорядной крепи, м;

R_З – расстояние от забоя до заднего ряда стоек в двухрядной крепи, м.

 

Тип кровли	Коэффициент сближения кровли, a
Легкая	0,04
Средняя	0,025
Тяжелая	0,015

 

Расстояние от забоя до ряда стоек  могут быть приняты в соответствии с

представленными выражениями:

R = l + B×(0,5¸0,7);

R_п = l + B× (0,5 ¸ 0,7);

R_з = l + 0,8 B;

где

B – длина секции крепи (при отсутствии данных принимать 5÷5,5) , м;

l – расстояние от козырька секции крепи до очистного забоя (0,15÷0,3), м.

 

R = 0,225 + 5,25•0,5 = 2,85 м

h₀ = 2 ×0,04 × 2,85 = 0,228 м

Н_{min р} = 2 – (0,2+0,228) = 1,572 м

 

Максимально возможная высота крепи  определяется по формулам:

H_{max р}=m _max(1 – αR) – для однорядной крепи;

H_{max р}=m _max(1 – αR_п) – для двухрядной крепи.

где

H_{max p} – расчетное значение максимальной конструктивной высоты крепи, м (для тяжелой кровли H_max = m_max);

m_max – максимальная мощность угольного пласта, м;

R – расстояние от забоя до ряда стоек в однорядной крепи, м;

R_п – расстояние от забоя до переднего ряда стоек в двухрядной крепи, м;

a – коэффициент сближения боковых пород, 1/м.

H_{max р}= 2,3 (1 – 0,04•2,85) = 2,03 м

Полученные  значения Hmin р и Hmax р сопоставляют с диапазоном раздвижки крепи, указанным в технической характеристике Hmin и Hmax. Если выполняются условия

H_min < H_{min р} и H_max > H_{max р},

900 < 1,572 и 2,4 > 2,03

то крепь удовлетворяет требованиям  по диапазону раздвижки. Если хотя бы одно условие не выполнено, необходимо выбрать другой типоразмер крепи  или крепь другой марки и повторить  проверочный расчет.

 

 

 

3. Выбор очистного комбайна и расчет суточной нагрузки на забой по его технической возможности

 

Очистной  комбайн должен иметь техническую  возможность осуществлять отбойку  угля в пределах изменения мощности пласта. Из справочника очистных комбайнов  выбираем марку комбайна, минимальная  вынимаемая мощность которого меньше , а максимальная более .

Характеристики очистного комбайна:

Марка комбайна	Добываемая мощность, м		Производительность QK, т/мин	Максимальная скорость подачи VK max, м/мин	Ширина захвата r, м
MB450	1,3	2,6	17	11,5	0,8

Существуют  различные методики определения  нагрузки на забой по технической  возможности очистного комбайна. Классическая формула для определения  нагрузки на забой по технической  возможности очистного комбайна имеет вид:

A_{сp к} = n_см ×Q_к ×Т_ф

где

А_{ср к} – нагрузка на забой по технической возможности очистного комбайна, т;

n_см – количество добычных смен в сутки;

Q_к – максимальная производительность комбайна, т/мин;

Т_ф – фактическая продолжительность работы комбайна за добычную смену, мин.

Фактическую продолжительность работы комбайна можно определить используя коэффициент машинного времени:

Т_ф=Т_см•К_м