Система разработки шахтного поля

Конструкция комбайна обеспечивает работу:

• по челноковой схеме, односторонней;

• в комплексе с механизированными крепями;

• в правых и левых забоях:

 

Технические характеристики очистного  комбайна К-500                   Таблица 4

Наименование комбайна		К-500
Вынимаемая мощность	м	1,6-3,5
Допустимый угол падения	град	30
Ширина захвата	м	0,63
Опускание шнека ниже става	м	н.д.
Максимальная рабочая скорость подачи	м/мин	7,0
Тяговое усилие номинальное/максимальное	кН	450/н.д.
Мощность подающей части	кВт	2*45
Мощность режущей части	кВт	2*250
Номинальное напряжение (50 Гц)	В	1140
Габаритные размеры
длина	мм	н.д.
ширина	мм	н.д.
высота	мм	н.д.
Масса комбайна	кг	38000

 

 

 

Рис. 4.8. Узкозахватный комбайн со шнековым исполнительным органом:

 

1—шнек;

2—конвейер;

3—пульт управления;

4—механизм подачи;

5—элекгродвигатель; 

6— погрузочный щиток.

 

 

 

Рис. 4.9. Скребковый изгибающейся конвейер АНЖЕРА-30.

 

 

Технические характеристики скребкового конвейера АНЖЕРА-30  Таблица 5

Наименование	Анжера-30
Длина конвейера, м	до 310
Максимальная производительность, т/час	1200
Типы редукторов	БПА160;  РПК-45  РПП-45  РПК-80  РПП-80
Мощность редуктора, кВт	до 400
Применяемость по углу падения  пласта  при подвигании забоя,  -по простиранию  -по падению  -по восстанию	от -25 до +25  от 0 до -15  от 0 до +15
Калибр цепи,мм	30*108
Количество тяговых  цепей	2
Расстояние между скребками, мм	1080
Рассстояние между осями  цепей, мм	140
Разрушающая нагрузка,кН, не менее  -тяговой цепи  -соединительного звена	1130 и выше  1100 и выше
Скорость движения цепи, м/с	0,8-1,3
Рештачный став  -длина по боковинам, мм  -ширина по боковинам, мм  -высота боковины,мм  -ресурс, млн.т	1800;1500  732;760  840;868  250;305  2,0;5,0
Угол взаимного поворота рештаков  град., не более  -в горизонтальной плоскости  -в вертикальной плоскости	3;2  5;3

 

4.3  Размеры выемочных  полей и очистных забоев

Выемочное поле — часть этажа  по простиранию, в пределах которой  разработка пласта осуществляется на один участковый бремсберг, уклон, скат или промежуточный квершлаг. Если очистные забои располагаются с обеих сторон от наклонной участковой выработки, то такое выемочное поле называют двусторонним (двукрылым), если с одной стороны — то односторонним (однокрылым).

Очистной забой — это поверхность очистной выработки, с которой осуществляется выемка полезного ископаемого.

Выемочный столб - часть выемочного поля, отрабатываемая одним очистным забоем.

В данной работе:

-длина выемочного столба по простиранию 5150 метров;

-длина выемочного столба по падению 3350 метров;

-длина лавы 200 метров.

4.4  Нагрузка на очистной  забой

Нагрузка на очистной забой –  добыча угля в единицу времени. Определяется по формуле:

                         , т/сут                             (21)

где: – длина лавы, = 200 м;

       – мощность пласта принятого к отработке, м;

       – количество циклов в сутки, =10;

       – глубина вруба или ширина захвата исполнительного органа, =0,63;

       – объемная плотность угля (т/м³), =1,31 т/м³;

       – коэффициент извлечения угля по выемочному участку (0,95 – 0,97);

      , т/сут

4.5  Проверка нагрузки  на очистной забой по газовому  фактору

Нагрузка на очистной забой по газовому фактору определяется по формуле:

                        , т/сут                               (22)

где: – максимальная допустимая по правилам безопасности скорость движения воздуха в очистном забое, =4м/с;

       – поперечное проходное сечение для струи воздуха м²;

      – коэффициент, учитывающий движение воздуха в выработанном пространстве за крепью, =1,4;

       – относительная метанообильность, =8 м/т³;

     – максимально допустимая концентрация метана по правилам безопасности, =1%;

  – коэффициент характеризующий естественную дегазацию источников выделения метана, =0,7.          

Поперечное проходное сечение  для струи воздуха определяется по формуле:

                         , м²                                                (23)

                        , м²                                                               

           Тогда,  6740, т/сут                                            

Так как > , условие выполняется. В том случае, если условие не выполняется, необходимо проводить дегазационные мероприятия.

Дегазация – это комплекс технологических  процессов, направленных на предотвращение выделения метана в атмосферу горных выработок путем его извлечения, улавливания и изолированного отвода по трубам шахтной дегазационной системы, связывание и нейтрализации метана в угленосной толще.

4.6  Определение числа действующих забоев

Количество очистных забоев на шахте определяется по формуле:

                                  

, шт                                      (24)

где: – коэффициент, учитывающий добычу угля из подготовительных забоев, =0,9;

       – нагрузка на очистной забой.                                      

                                        , т/сут                                      (25)   

                                        , т/сут                                                

                           Тогда,  , шт                                                   

В курсовой работе принимается 1 действующий  очистной забой. 

4.7  Технологическая схема шахты

Технологическая схема шахты –  совокупность вскрывающих, транспортных, вентиляционных, очистных горных выработок, а также комплекс поверхностых сооружений позволяющий осуществлять основные и вспомогательные производственные процессы на базе современных средств механизации, автоматизации и организации работ, совместная работа которых должна обеспечивать эффективную и безопасную добычу угля.

      Основные элементы  технологической схемы шахты:

- очистные забои;

- подготовительные забои;

- система транспортирования полезного  ископаемого;

- система доставки людей, материалов  и оборудования;

- система вентиляции;

- система водоотлива;

- система дегазации угольных  пластов;

- шахтный подъем;

- поверхностный технологический комплекс;

Технология в очистном забое:

1. Механизированная крепь М-138 на длину 200 м.(145 секций);

2. Электрооборудование комплекса (напряжение 660, 1140 В.)

3. Очистной комбайн К-500 с высоконапорным орошением (r=0,63);

4. Кабелеукладчик на длину 200 м.;

                   5. Скребковый изгибающийся конвейер Анжера-30 с 4 блоками приводов по 250 кВт;

6. Рейка типа Айкотрак, совместимая с К-500;

Главным звеном всего производственного  процесса добычи угля на шахте является очистная выемка, поэтому наряду со своевременным воссозданием необходимого фронта очистных забоев всеми технологическими звеньями шахты должна быть обеспечена непрерывная и ритмичная работа забоев на основе научной организации производства и труда и поточности очистной выемки, которая характерна для механизированных комплексов.

 В основу поточного метода  положены три основных принципа: непрерывность выемки угля, одновременность  выполнения процессов, их единый  ритм. Главным из них является  первый, а второй и третий способствуют  достижению непрерывности угледобычи. Непрерывность выемки должна обеспечиваться в течение времени, предусмотренного экономически обоснованным режимом работы забоя. Принцип одновременности выражается в полном совмещении во времени выемки угля со всеми остальными процессами. При этом перерывов, связанных с подготовкой лавы к ведению очистных работ, нет. Единый ритм заключается в определенном соответствии темпа выполнения отдельных процессов и скорости движения выемочной машины.

При поточной схеме добычи:

-выемка угля должна производиться по челноковой схеме, без разворота выемочной машины в нишах при изменении направления выемки;

-конвейер должен за короткий  промежуток времени передвигаться  без разборки (участками или по  всей длине лавы) вслед за выемочной  машиной;

-крепление призабойного пространства (передвижка крепи) и управление горным давлением должны производиться одновременно с выемкой и передвижкой конвейера.

Эффективность поточной организации  производства выражается в существенном повышении непрерывности выемки (в результате сокращения времени на выполнение подготовительно-заключительных и вспомогательных операций), а также в значительном увеличении ее интенсивности. Показателем непрерывности является отношение продолжительности выемки угля за цикл к общей длительности производственного цикла, а - показателем интенсивности — среднечасовая площадь выемки за время работы комплекса по добыче угля.

Главным звеном всего процесса добычи угля на выемочном участке, является непосредственно очистная выемка угля комбайном и своевременное воссоздание очистного фронта взамен погашаемого. Работа всех звеньев на выемочном участке и по шахте в целом должна быть непрерывной и ритмичной это обеспечивается соответствующей каждому очистному забою научно-обоснованной организации труда в нем. Для очистных забоев оборудованных механизированными комплексами присуща циклическая организация труда, но при этом многие процессы и операции всего цикла выемки по возможности должны быть совмещены во времени и целью максимально приблизить работу к поточной.

В добычную смену в лаве работает звено рабочих. Обязанности между  которыми распределяются следующим  образом: машинист комбайна и его  помощник осматривают комбайн и  меняют зубки, заливают масло в редуктор и выполняют другие работы по подготовке комбайна к выемке угля. После этого машинист управляет комбайном, помощник машиниста следит за силовым кабелем комбайна и шлангом орошения. Несколько рабочих располагаются за комбайном и передвигают секции крепи М 138.

Выемка угля комбайном К-500 производится по челноковой схеме. Исходное положение — комбайн в нижней части лавы, конвейерная линия задвинута. Комбайн перемещается снизу вверх и снимает полосу угля по восстанию. Вслед за выемкой угля комбайном с отставанием от него в 3—5 м передвигают секции крепи. Зарубка новой полосы в верхней части лавы производится косыми заездами, а именно: комбайн опускается сверху вниз на 25—30 м и останавливается,   верхний    привод и часть   скребкового конвейера передвигают к забою, после чего комбайн, двигаясь по восстанию, зарубается и снимает клиновидную полосу угля. Одновременно с зарубкой комбайна в верхней части лавы в направлении сверху вниз осуществляется передвижка (участками по 30—50 м) лавного конвейера.

От вентиляционного штрека выемка угля производится вниз по падению; с отставанием в 20—30 м осуществляется передвижка конвейера. Комбайн, дойдя до конвейерного штрека, поднимается вверх на 25—30 м. Затем передвигается нижняя приводная головка вместе с конвейером к линии забоя, а комбайн, двигаясь по падению, зарубается и снимает клиновидную полосу угля

При подготовке верхней приводной  головки к передвижке несколько  рабочих снимают впереди конвейера (по ходу его подвигания) с нижней стороны крепи стойки, крепят верхнюю  головку. В нижней части лавы, на сопряжении с конвейерным штреком, несколько других рабочих снимают с верхней стороны крепи стойки впереди конвейера, устанавливают под верхняк стойки ГСК, заводят брус на сопряжении. После передвижки конвейера возводится костер на сопряжении лавы со штреком со стороны выработанного пространства (через четыре полосы). Такая организация труда в лаве позволит в отдельные сутки добывать по 5996 т угля, а за год 2,454 млн.т.

Описание грузопотоков угля от очистного  забоя до поверхности:

Транспортировка угля из лавы осуществляется по постоянной схеме:

- непосредственно по забою скребковым  конвейером Анжера-30;

- скребковым перегружателем на  ленточный конвейер по конвейерному штреку и бремсбергу;

- в магистральном штреке уголь  перегружается на ленточный конвейер  и по магистральному штреку, конвейерному квершлагу, наклонному стволу выдается на поверхность;

4.8 Правила безопасности при очистных работах

1. Выемка угля в очистных забоях  должна осуществляться в соответствии  с паспортом выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок и с применением комплекса мер по предотвращению всех опасных и вредных производственных факторов.

2. Не допускается ведение очистных  работ на участках шахтного  поля, где не пройден и не  сбит с действующими выработками  ствол (скважина), предусмотренный проектом для надежного проветривания. Запрещается подтапливание или прекращение проветривания ствола (скважины), расположенного на горном отводе шахты.