Технологии проведения горной выработки комбайновым способом

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка курсового проекта         с,    рис.,       табл.       источников.

Объектом  исследования является технология проведения подготовительной выработки в заданных горно-геологических условиях.

Цель  работы: проект технологии проведения подготовительной выработки.

Методы  исследования – метод технического анализа и технико-экономических расчетов.

Выбрано необходимое оборудование для механизации  проходческих работ, проведены расчеты: размеров поперечного сечения выработки, прочных размеров крепи, производительности проходческого комбайна, проветривания подготовительного забоя, выполнено описание технологии проходческих работ, намечены мероприятия по безопасному ведению работ.                 

При расчетах ориентировались на конкретные горно-геологические условия и принятое проходческое и вспомогательное оборудование. Проектом предусматривается комбайновый способ проведения горной выработки. В предлагаемой технологии принимается комбайн современного   технического уровня КСП-22. 

Месячная  скорость проведения выработки составила             м/мес.

 

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ, ПЛАСТ, ПОЧВА, КРОВЛЯ, ЗАБОЙ ВЫРАБОТКИ, АРОЧНАЯ КРЕПЬ, ПРОВЕДЕНИЕ, ОТКАТОЧНЫЙ ШТРЕК ,ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН, КОНВЕЙЕР, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

                   Содержание

 

Введение

1. Назначение выработки и горно-геологические условия ее проведения   

2 Выбор формы поперечного  сечения выработки и вида горной  крепи   

3 Определение размеров  поперечного сечения выработки     

3.1 Определение ширины  выработки       

3.2 Выбор типового сечения         

3.3 Проверка принятого  сечения выработки по допустимой  скорости движения 

вентиляционной струи

4 Выбор подрывки боковых  пород

5 Крепление выработки

5.1 Конструкция постоянной крепи

5.2 Расчет параметров  постоянного крепления

5.3 Подбор средств межрамного  ограждения

5.4 Борьба с пучением  пород почвы

6 Выбор способа и  технологической схемы проведения  выработки

6.1 Выбор способа проведения

6.2 Выбор технологической  схемы проведения выработки

6.3 Выбор направления  проведения выработки

7 Выбор механизации  проходческих работ

8 Расчет основных показателей  проведения выработки

8.1 Установление скорости  проведения выработки

8.2 Расчет продолжительности  проведения выработки

9 Технология подготовительных работ

9.1 Организация работ  в забое

9.2 Технология выемки  и погрузки горной массы комбайном

9.3 Технология возведения  постоянной крепи

10 Вспомогательные работы  при проведении выработки

10.1 Настилка рельсового  пути

10.2 Монтаж трубопроводов и кабелей

10.3 Доставка материалов

10.4 Освещение и маркшейдерское  обеспечение при проведение выработки

11 Проветривание подготовительной  выработки

11.1 Расчет количества  воздуха по выделению метана

11.2 Расчет количества  воздуха по минимальной скорости движения воздуха в

выработке

11.3 Расчет количества  воздуха по тепловому фактору

11.4 Расчет производительности  вентилятора местного проветривания

11.5 Определение напора  вентилятора

12 Водоотлив при проведении  выработки

13 Техника безопасности  при проведении выработки

13.1 Общие требования  безопасности при проведении  выработки

13.2 Меры борьбы с  метаном

13.3 Меры борьбы с  пылью

13.4 Меры безопасности  при эксплуатации проходческих  комбайнов

13.5 Противопожарная защита  тупикового забоя

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

     Современные горнодобывающие предприятия характеризуется высоким уровнем концентрации и механизации горных работ при постоянно усложняющихся горно-геологических условиях. Для обеспечения ритмичной работы горнодобывающего предприятия необходимо постоянно вскрытие и подготовка запасов в пределах шахтного поля. Общая протяженность горных выработок на крупных угольных шахтах составляет 100 км и более.

      На проведение и поддержание  горных выработок занято около 25% численности рабочих на шахтах. Несмотря на механизацию проходческих работ,они остаются сложным звеном в процессе угледобычи. Основные направления их совершенствование – создание и внедрение технологии на базе применения механизированных комплексов, обеспечивающих значительное увеличение скорости проведения выработок, использование для крепления выработок новых крепей видов, позволяющей механизированное возведение и многократное использование, обеспечивающей безремонтное поддержание горных выработок.

      Комбайновым способом к настоящему  времени приводят 62% объема выработок.созданы высокопроизводительные проходческие  комбайны. Для проходки выработок по породам высокой прочности применяются проходческие комбайны тяжелой серии КСП.

      В данном курсовом проекте решается задача проектирования технологии проведения горной выработки комбайновым способом.

       Это самостоятельная работа студента, закрепляет теоретические знания,  прививает навыки самостоятельной работы, является подготовкой к выполнению дипломного  проекта.      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 НАЗНАЧЕНИЕ ВЫРАБОТКИ  И ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ

   УСЛОВИЯ ЕЕ ПРОВЕДЕНИЯ

 

Конвейерный бремсберг проводится для подготовки выемочного участка, транспортировки добытой горной массы, передвижения людей, доставки материалов, а также для пропуска струи воздуха.

Длина выработки  810  м, срок службы 3,0 года, в выработке будут проложены 1 рельсовый путь с шириной колеи 600 мм. Для обеспечения выемочного участка необходимым количеством воздуха по выработке будет проходить Q_э= 730   м³/мин воздуха. Ожидаемое газовыделение в выработке будет составлять I_зп= 1,08 м³/мин, обводненность выработки q_н = 17,5           м³/ч, глубина заложения выработки Н = 840  м.

Структурная колонка  пересекаемых пород представлена на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

    2 ВЫБОР ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ

              И  ВИДА  ГОРНОЙ  КРЕПИ

 

Форма поперечного  сечения выработки влияет на выбор  технологии проведения выработки.

При выборе формы  поперечного сечения  выработки учитываем срок службы, отношение к зоне влияния очистных работ, возможность повторного использования, способ проведения, опыт крепления подготовительных выработок, глубину заложения выработки, принимаем арочную форму сечения выработки, которая приближается к очертанию свода естественного равновесия и более благоприятна с точки зрения устойчивости. 

Металлические арочные податливые крепи являются наиболее распространенными видами крепи на шахтах Украины. Учитывая мощность угольного пласта и ряд других рекомендаций, предварительно принимаем крепь типа КМП-А3, изготавливаемую из проката спецпрофиля.

 

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ  РАЗМЕРОВ  ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ  ВЫРАБОТКИ      

 

3.1 Общие положения

 

Согласно требованиям  ПБ поперечное сечение горной выработки  должно соответствовать типовым сечениям. Основным параметром выработки является площадь поперечного сечения в свету, которая определяется расчетом по факторам:

- габариты  подвижных составов и оборудования  с учетом минимально допустимых  зазоров;

-  величины усадки крепи после воздействия горного давления; 

- пропуска  воздуха с допустимой скоростью  струи;

- безремонтного содержания выработки в течение всего периода эксплуатации.

Подбор  типового сечения проектируемой  выработки производим в следующей  последовательности:

1) с учетом принятой формы и вида крепи вычерчиваем схему поперечного сечения (без соблюдения масштаба) и размещаем в нем согласно заданию транспортные средства;

2) пользуясь расчетной схемой сечения выработки, определяем минимально необходимую ширину выработки в свету на высоте 1,8 м от уровня почвы или балластного слоя  В_min;

3) по рассчитанной минимальной ширине выработки на высоте 1,8 м по таблицам параметров крепей предварительно подбираем требуемое типовое сечение;

4) предварительно принятое типовое сечение проверяем на удовлетворение требованиям ПБ по минимальной площади поперечного сечения и допустимой скорости воздушной струи.

 

По  результатам проверок окончательно принимаем решение по выбору типового сечения выработки, параметры которого сводим в таблицу.

 

3.2  Определение  ширины выработки

 

Поскольку в проектируемой  выработке предусматривается двух путевая колесно-рельсовая технология работ, то минимальную ее ширину в  метрах В_min в свету на высоте 1,8 м от почвы согласно расчетной схемы определяем по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Схема к определению ширины выработки

 

 

 

В_min = m + С+∙ А + p + n , м;

 

где m – зазор между крепью и подвижным составом,  м;

m = 0,25 м;

k  - количество рельсовых путей;

k = 1;

А – ширина подвижного состава, м;

С-ширина става  конвейера , С= 1,1       м;

р – зазор между подвижным составом и конвейером;

р = 0,2 м;

n – ширина прохода для людей, м;

n = 0,7 м;

В_min = 0,25 + 1,1+1· 0,85   + 0,2 + 0,7 = 3,1         м; 

 

 

 

3.3 Выбор типового  сечения выработки

 

По рассчитанному  значению минимальной ширины выработки  в свету на высоте 1,8 м  В_min= 3 ,1 м с учетом формы сечения, вида крепи и отношения выработки к зоне влияния очистных работ предварительно принимаем типовое сечение выработки, которое составит

S = 13,8  ,      м²

Характеристику  принятого типового сечения сводим в таблицу 1.

 

Таблица 1 – Параметры поперечного сечения выработки

 

Наименование  параметров	Символ	Значение
Типовое сечение	S, м2	КМП-А3/13,8
Тип спецпрофиля	СВП	27
Коэффициент крепости пород	ƒ	3
Податливость  крепи, м		0,3
Размеры сечения  выработки, м: - в проходке: высота                        ширина - в свету:  высота до осадки                 после осадки                ширина по почве: до осадки                                    после осадки                 на высоте 1,8 м: до осадки                                    после осадки	Нпр Впр Н Н1 В В1 в в1	3,7 5,2 3,4 3,1 4,7 4,5 4,4 4,2
Площадь сечения, м2: в проходке                        в свету: до осадки                                             после осадки	Sпр S S1	16,1 13,8 12,1

 

Предварительно  принятое типовое сечение выработки  проверяется на удовлетворение требованиям  ПБ:

 

3.3.1 По минимальным размерам сечения  выработки по условиям:

S₁ ≥ S_min ; Н₁ ≥ Н_min ;

где S_min , Н_min – минимальные соответственно площадь сечения ( м²) и высота         выработки (м) от почвы до крепи, допустимые ПБ.

13,8 > 6,0;    3,7         > 1,5;

3.3.2 По допустимой скорости движения  воздуха в выработке при    эксплуатации по условию:

v_р =

≤ 6,0 v_д, м/с;