Система разработки шахтного поля

3.3 Правила безопасности ведения горных работ при подготовке шахтного поля

1. На действующих шахтах при  вскрытии нового горизонта вертикальным  стволом и наклонной выработкой  или двумя наклонными выработками  второй запасной выход оборудуется  в соответствии с требованиями п. 80 по одной из этих выработок.

Для вновь строящихся (реконструируемых) шахт и горизонтов третьей категории  и выше по газу допускается иметь  в работе не более одной ступени  уклонов.

Выемочные участки, отрабатываемые уклонными полями, должны иметь не менее двух выходов на действующий горизонт или поверхность, один из которых должен располагаться в центре участка, а второй - на его границе.

2. На нижних и промежуточных  приемных площадках наклонных  стволов, уклонов и бремсбергов  (кроме оборудованных конвейерами) должны устраиваться обходные выработки.

На пересечениях наклонных  стволов, бремсбергов и уклонов  с промежуточными выработками, по которым  передвигаются люди, должны оборудоваться  обходные выработки или мостики.

3. При проведении подготовительных  выработок с подрывкой боковых пород отставание породного забоя от угольного должно быть не более 5 м.

При проведении выработок  по углю широким забоем при ширине раскоски более 5 м необходимо иметь  соединенный со штреком закрепленный косовичник, служащий запасным выходом и вентиляционным ходком.

В подготовительных выработках, проводимых вслед за очистным забоем, отставание породного забоя от угольного  забоя лавы не должно превышать 5 м, если в очистной выработке применяется  индивидуальная крепь, 8 м - при механизированной крепи и 11 м - при выемке угля стругами.

4. Запрещается продолжение  проходки вертикальной выработки  после сооружения ее устья  без предварительного перекрытия  на нулевой отметке, а также  проходка и углубка ствола (шурфа)  без защиты полком рабочих, находящихся в забое, от возможного падения предметов сверху.

Кроме того, забой углубляемого ствола должен быть изолирован от действующих  подъемов рабочего горизонта предохранительным  устройством (полком или целиком).

Полки в стволе (шурфе) должны сооружаться по проектам, утвержденным техническим руководителем организации, выполняющей работу.

Запрещается выемка предохранительного целика или разборка полка в углубляемом  стволе без проекта, согласованного с техническим руководителем  эксплуатирующей организации и утвержденного техническим руководителем организации, выполняющей работу.

5. Вскрытие и подготовка  шахтных полей с опасными и  угрожаемыми по внезапным выбросам  пластами должны обеспечивать  максимальное использование опережающей  отработки защитных пластов, заложение подготовительных выработок в неопасных пластах и защищенных зонах и в невыбросоопасных породах, наименьшее число пересечений выбросоопасных пластов, применение столбовых систем разработки, рассредоточение вентиляционных потоков в шахтном поле, возможность секционного проветривания и подсвежения исходящих струй выемочных участков, обособленное проветривание подготовительных забоев, отработку пластов без оставления целиков. Порядок отработки пластов согласовывается Госгортехнадзором России.

6. На вскрытие, проведение  подготовительных выработок на  опасных и угрожаемых по внезапным  выбросам пластах разрабатывается  и пересматривается не реже  одного раза в год комплекс  мер по борьбе с внезапными  выбросами угля (породы) и газа, который  должен пройти экспертизу промышленной безопасности. Комплекс мер по борьбе с внезапными выбросами угля (породы) и газа утверждается руководителем организации.

На основании комплекса  мер разрабатываются паспорта вскрытия пласта, а также мероприятия по борьбе с выбросами для включения в паспорт выемочного участка и паспорт проведения и крепления выработок.

Паспорта на вскрытие выбросоопасных пластов, а также на отработку  особо выбросоопасных пластов или  участков, изменения и дополнения к ним согласовываются и утверждаются техническим руководителем организации. Паспорта на отработку выбросоопасных пластов и вскрытие угрожаемых пластов проходят экспертизу и утверждаются техническим руководителем организации.

7. Технология вскрытия  и подготовительных работ, способы  предотвращения внезапных выбросов и горных ударов, оборудование, необходимое для этих целей, выбираются с учетом требований по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа и склонных к горным ударам, установленных Госгортехнадзором России.

Вскрытие пластов, ведение  очистных и подготовительных работ  на опасных и угрожаемых по внезапным  выбросам и горным ударам пластах  допускается в случае, когда забой  находится или приведен в невыбросоопасное и неудароопасное состояние. Выполнение прогноза выбросоопасности перед вскрытием пласта, включая измерение необходимых параметров, должно осуществляться под методическим контролем представителя экспертной организации.

8. Подготовительные работы  в установленных прогнозом опасных  зонах необходимо проводить с применением способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа и контролем их эффективности или с помощью сотрясательного взрывания в порядке, установленном Госгортехнадзором России.

9. При проведении подготовительных  выработок по угольным пластам в установленных текущим прогнозом выбросоопасных зонах должна применяться, как правило, рамная крепь со сплошной перетяжкой пространства между рамами и обязательным забучиванием пустот в закрепном пространстве.

10. Проветривание шахт должно быть организовано таким образом, чтобы состав, скорость и температура воздуха в действующих горных выработках соответствовали требованиям настоящих Правил.

Проветривание шахт должно вестись в соответствии с проектами, выполненными и утвержденными в установленном порядке. Запрещается ведение горных работ с расходами воздуха, не соответствующими расчетным.

Расход (количество) воздуха  для проветривания шахт должен определяться в соответствии с руководствами (инструкциями), утвержденными в  установленном порядке.

Расход воздуха, подаваемого  в горные выработки, должен соответствовать  расчетному.

11. Содержание кислорода  в воздухе выработок, в которых  находятся или могут находиться  люди, должно составлять не менее  20% (по объему).

Содержание метана в рудничном воздухе должно соответствовать нормам, а содержание диоксида углерода (углекислого газа) в рудничном воздухе на рабочих местах и в исходящих струях выемочных участков и тупиковых выработок не должно превышать 0,5%, в выработках с исходящей струей крыла, горизонта и шахты в целом - 0,75%, при проведении и восстановлении выработок по завалу - 1%.

Содержание водорода в зарядных камерах не должно превышать 0,5%. Концентрация вредных газов в воздухе действующих подземных выработок не должна быть выше предельно допустимой. В случае применения материалов или технологических процессов, при которых возможно выделение других вредных веществ, контроль за их содержанием должен осуществляться в соответствии с требованиями государственных стандартов.

Перед допуском людей в выработку  после взрывных работ содержание вредных газов, не должно превышать 0,008% по объему в пересчете на условный оксид углерода. Такое разжижение вредных газов должно достигаться не более чем за 30 мин. после взрывания зарядов.

При проверке достаточности разжижения вредных продуктов взрыва 1 л диоксида азота следует принимать эквивалентным 6,5 л оксида углерода.

12. При несоответствии состава  воздуха в выработках нормам, приведенным выше, работы должны  быть остановлены и люди выведены  на свежую струю. Об этом  следует немедленно сообщить  горному диспетчеру. Одновременно  должны быть приняты меры по  улучшению качества воздуха.

13. Газообильность шахт по метану  и углекислому газу должна  определяться в порядке, утвержденном  Госгортехнадзором России.

 

 

4. Система разработки  шахтного поля

4.1 Выбор и обоснование  системы разработки

Система разработки должна обеспечивать безопасное ведение работ, экономичность разработки, минимальные потери полезного ископаемого.

На основании исходных данных и  технических характеристик механизмов для очистной выемки принята система  разработки длинными столбами по простиранию  с полным обрушением кровли. Так как пласт имеет простое строение и малый угол падения, то данная схема разработки наиболее целесообразна.

Поскольку для разработки принят только один пласт  =2,9 м, то

принят механизированный комплекс КМ-138 с размером

проходного сечения для струи  воздуха 10 м .

4.2 Технические средства очистных работ

В настоящее время для отработки  пологих и наклонных пластов  средней мощности в качестве технических  средств наибольшее распространение получили механизированные комплексы.

Механизированным очистным (добычным) комплексом называют совокупность взаимно  увязанных по своим параметрам и  кинематическим связям машин и оборудования, обеспечивающих комплексную механизацию процессов выемки угля при местном управлении ими. В комплексах допускается замена одного типа оборудования другим (например, комбайнов, крепи).

На шахтах применяются механизированные комплексы отечественного и импортного производства. Отечественные: КМ-138, КМ-142, КМ-144. Импортные: JOY, DBT, FAZOS, PIOMA, GLINIK.

При данных горно-геологических условиях целесообразнее применять комплекс КМ-138, который состоит из механизированной крепи М-138 (рис. 4.6.), очистного комбайна К-500 (рис.4.7.), скребкового изгибающегося конвейера АНЖЕРА-30 (рис. 4.9.).

 

Техническая характеристика механизированного комплекса КМ-138:

Расчетная нагрузка на лаву при 3-х  сменном

режиме работы и мощности пласта 1,6м, т/сут………………………….….2200

Шаг передвижки крепи и ширина захвата  комбайна, м ……………………..0,8

Шаг установки секции и рештаков конвейера, мм …………………….…. 1518

Схема установки секций..................................................................... заряженная

Расстояние от забоя до передней кромки

перекрытия не более, мм ………………………………………….….………..300

Напряжение электрической силовой  цепи, В ……………………….....…...1140

Установленная мощность приводов, кВт…………………………..………. 1070

Завод-изготовитель …………………………………..….. Юргинский машзавод

Комплекс КМ-138 кинематически и  функционально объединяет машины и  оборудование, входящее в него:

- комбайн очистной узкозахватный  "Кузбасс-500";

- механизированная крепь М-138;

- конвейер скребковый изгибающийся   Анжера-30;

- рейка комбайнового движителя  типа Айкотрак;

- устройство удержания привода;

- электрооборудование.

Рис. 4.6. Механизированная крепь М-138.

 Техническая характеристика секций крепи М-138                           Таблица 3

Наименование параметра	Значения по исполнениям
	Осн; -01           -02; -03          -04; -05
1 Показатели  назначения	1.4,..2.1         1.5...2.5         1.6...2.6
Применяемость по вынимаемой мощности
Применяемость по углу падения, град вдоль лавы вдоль столба	0...30 0.,.10
Длина лавы, м (базовая)
Удельное сопротивление  на 1 м2 поддерживаемой кровли, к14/ м2, не менее	900
Коэффициент гидравлической Раздвижности, не менее	2
Коэффициент начального распора.	0.7

                                                                                    

                                                                              Продолжение таблицы 3

Удельное сопротивление  на конце  передней кромки консоли   перекрытия, кН/м, не  менее	100
Сопротивление секции крепи, (с  учётом силы трения в  стоиках), кН	6300
Среднее давление на почву, МПа	2.5
Высота секции крепи (по завальному ряду гидростоек). мм минимальная максимальная	1000                   1150                 1250 2020                   2455                 2490
Скорость крепления  забоя  (расчётная), кв.м/мин.	4
Шаг установки секции крепи. номинальный, мм	1500
Шаг передвижки секций крепи. номинальный, м	0,8
Усилие при передвижке, номинальное, кН- секции крепи  конвейера (одного рештака)	270 123
Давление в магистрали напора, МПа, не более	32
Давление срабатывания предохранительного клапана стойки, номинальное, МПа	40
Габариты секции крепи, мм длина ширина	5170                  5270                  5420 1400
Величина выдвижки борта, мм	160
2 Эргономические показатели:
Размеры прохода в  крепи при  минимальной вынимаемой мощности, м, не менее
высота	0,4
ширина	0,7

 

 

 

 

Рис. 4.7. Очистной комбайн К-500.

Комбайн очистной "Кузбасс-500" предназначен для механизированной выемки угля в длинных очистных забоях пологих и полого-наклонных пластов мощностью (в зависимости от исполнения) 1,6-3,95 м и сопротивляемостью угля резанию до 360 кН/м, продвигающихся по простиранию с углами падения до 35°, а также по восстанию или падению с углами залегания пласта до 10°, а также в пластах, имеющих породные прослойки с коэффициентом крепости по шкале профессора Протодьякова до 4, суммарной мощностью не более 12% от вынимаемой мощности пласта.

Комбайн оснащен двумя механизмами  подачи с бесцепными движителями  со встроенными гидромеханическими стояночными тормозами, позволяющими при углах падения пласта более до 35° работать без предохранительной лебедки. Технические характеристики очистного комбайна К-500 представлены в таблице 3.