Строительство шахты «Байкаимская»

 k_обв - коэффициент обводненности выработки, учитывающий уменьшение концентрации оксидов азота вследствии обводненности выработки, принимается в соответствии с таблицей 7.1 "Руководства …", k_обв = 0,8.

 

Расчёт  потребного количества воздуха на утечки через вентиляционные сооружения:

   Q_ут. = S Q_пер. + S Q_шл + S Q_кр.,                                 (3.3.17)

где:

 Q_ут. – потребного количества воздуха на утечки через вентиляционные сооружения, м³/мин.

 S Q_пер. – утечки воздуха через перемычки (норма утечки – 33 м³/мин. на одну                                                    перемычку);         

S Q_шл. – утечки воздуха через шлюзы ( 84 м³/ мин. );

 S Q_кр. – утечки воздуха через кросинги ( 40 м³/мин. ).

                       Q_ут. = 33 ^. 6 + 84 ^. 6 + 40 ^. 2 =  782 м³/мин.

Расход  воздуха для шахты в целом  равен:

Q_ш=1,1^.(2*1123+4*378+842+95+1176+1089+2*782)=8524 м /мин = 142м^₃/с.

3.4 ВСКРЫТИЕ ШАХТНОГО ПОЛЯ

3.4.1 Вскрытие пласта Полысаевский II в.п.

В северо – восточной части шахтного поля пласт Полысаевский в.п. вскрыт с поверхности тремя наклонными стволами – конвейерным; людским; и путевым наклонными стволами, пройденными по породе у почвы пласта Полысаевский в.п..

Которые в свою очередь сбиты с двумя  Воздухоподающими скважинами проведёнными в центральной части разреза  шахтного поля.

На северо – западе и юго - востокеу грантицы шахтного поля пласт Полысаевский в.п. вскрыт с поверхности фланговыми стволами №1 и №2.

 

3.4.2 Характеристика выработок, проектируемых для вскрытия

Конвейерный наклонный ствол L=4200м, S_св=11,3 м² закреплен металлической арочной крепью А-10-22, оборудован ленточным конвейером 2ЛТ-100-У, служит для выдачи горной массы.

Людской наклонный ствол L=4200м, S_св=25,0 м² закреплен металлической арочной крепью А-25-27, служит для подачи свежего воздуха.

Путевой наклонный стволL=4200м, S=25,0 м². Служит для для подачи свежего воздуха, доставки оборудования и материалов, оборудован монорельсовым путём.

Воздухоподающая скважина №1 и №2 L=453м, сечением в свету 7,0 м², служит для подачи свежего воздуха в шахту, обслуживания главного водоотлива, в качестве запасного выхода.

Фланговые наклонные стволы L=4200м, S_св=11,3 м² закреплены металлической арочной крепью А-10-22, служат для выдачи исходящей струи воздуха, доставки оборудования, материалов и людей, а так же как запасные выходы из шахты.

3.5 ПОДГОТОВКА ПЛАСТА

         Курсовым проектом предусматривается пластовый индивидуальный способ подготовки.

Схема подготовки, принятая в курсовом проекте, –двусторонняя панель [9].

Длина принятой к отработке части выемочных  участков по простиранию пласта составляет лава №1 - 2500 м, лава №2 – 2500 м. Длина  выемочных участков по падению пласта 200 м.

Все подготовительные выработки крепятся сталеполимерной  анкерной крепью с металлической  решетчатой затяжкой.

3.5.1 Технология проведения выработок

Проведение  выработок по пластам предусматривается  проходческими комбайнами КСП-33.

Схема проведения выработок: проходческий комбайн КСП-33 –  ленточныйперегружатель ПЛШ-800.

Для проветривания  забоев подготовительных выработок  предусматривается использовать вентиляторы  местного проветривания ВМЭ-6.

По пласту Полысаевскому IIв.п. конвейерные штреки предусматривается проходить сечением S_св.=16,1 м², вентиляционные штреки сечением S_св.=14,0 м². Для монтажа механизированного комплекса предусматривается проведение монтажных камер S_св.=34,0м².Для организации запасного выхода предусматривается проведение разрезных печей S_св.=12,0 м²_.

Темпы проходки приняты для наклонных стволов  по углю - 150 м/мес., для штреков - 280 м/мес., для квершлагов и наклонных стволов  по породе – 70 м/мес.

3.6 СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ

3.6.1 Горно – геологический  прогноз выемочного участка

Настоящим проектом в пределах шахтного поля рассматривается отработка выемочных  участков по пласту Полысаевский II в.п.

Пласт Полысаевский II в пределах описываемого участка разделяется  породным прослоем на две самостоятельные  пачки: пласт Полысаевский II (верхняя  пачка) и пласт Полысаевский Щнижняя  пачка).

Пласт Полысаевский II (в.п.) по данным геологоразведочных работ относится  к мощным и выдержанным. Его средняя  мощность составляет 5,41м, при незначительных расхождениях крайних величин (4,75-6,54м). Непосредственная кровля - алевролиты мощностью 6-8м. Основная кровля сложена  песчаником, мощностью до 30,0м.

Пласт Полысаевский II (н.п.) отделен  от верхней части пласта породным прослоем мощностью от 0,50м до 1,84м  и лишь в единичных подсечениях  мощность прослоя не достигает 0,50м[1].

3.6.2 Система разработки  и ее элементы

В дипломном проекте, исходя из горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатации (угол падения, мощность, степень нарушенности, глубина разработки и т.д.), принимается система разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли [21]:

- Выемочные  столбы №1 и№2 отрабатывается  в направлении от фланговой  границы к путевому, людскому  и конвейерному бремсбергу;

- способ  подготовки выемочных участков  – проведениеспаренных и одиночных  выемочных штреков;

- схема  проветривания выемочных участков  –возвратноточная, сотводом исходящей  струи воздуха на массив угля [21];

- длина вынимаемой части столбов составит: в.у. №1 – 2500 м, в.у. №2 – 2500 м;

- по падению  пласта длина лав составляет 200 м.

Отработку выемочного участка предусматривается  осуществлять механизированным комплексом«FAZOS-25/53-POZ»с очистным комбайном «KGE-750». В.у. оборудуется забойным конвейером «PSZ-950», штрековым перегружателем «PPZ-1000» и дробилкой «UKU-1500».

3.6.3 Выбор схемы и средств  проветривания и дегазации выемочного  участка

Проветривание выемочного участка осуществляется за счёт общешахтной депрессии с  помощью вентилятора главного проветривания  типа ВДК-8-№32А.

Дегазация выемочного участка осуществляется комплексом мероприятий:

- дегазация  скважинами с поверхности (способ  применяется для дегазации угольного  пласта и выработанного пространства  позади очистных забоев);

- способ  дегазации скважинами, пробуренными  под углом к напластованию;

- способ  дегазации пласта скважинами, пробуренными  из подготовительных выработок  в плоскости пласта.

3.6.4 Расчёт параметров  системы разработки, нагрузки на  очистной забой и выбор технических  средств

3.6.4.1Технологические операции  при ведении очистных работ  в выемочном забое

1. Выемка  угля осуществляется комбайном  KGE-750;

2. Передвижка  линейных, концевых и штрековых  секций механизированной крепи  FAZOS-25/53-POZ;

3. Передвижка  лавного конвейера«PSZ-950».

3.6.4.2 Выбор средств механизации  выемки угля в очистном забое

Выбор типоразмера механизированной крепи для лавы производим из следующих  условий [18]:

H_min  ≤m_min – U_з.с – а_кр,     (3.6.1)

                                                  H_max ≥ m_max – U_п.с,                        (3.6.2)

где:

H_min и H_max – минимальная и максимальная конструктивная высота крепи, мм;

m_min  – минимальная мощность пласта m_min =4700мм;

m_max – максимальная мощность пласта m_max = 6120мм;

U_з.с – опускание кровли по заднему ряду стоек крепи, мм;

U_п.с – опускание кровли по переднему ряду стоек крепи, мм;

а_кр – запас раздвижности стойки крепи на разгрузку от давления, принимается равным для пластов мощностью более 0,8м – 40мм.

H_min ≤ 4700 – 110 – 40 = 4550 мм.

H_max ≥ 6120 – 70 = 6050 мм.

Этим условиям соответствует механизированная крепь FAZOS-25/53-POZ с конструктивной высотой H_min = 2500мм, H_max =6300мм.

 

 

 

3.6.4.3 Определение суточной  нагрузки на очистной забой

Нагрузка  на очистной забой(определяется согласно методическим указаниям) [18]:

Суточная нагрузка на очистной забой  с учетом горнотехнических факторов составит [18]:

,               (3.6.3)

где:

- нормативная суточная нагрузка  на очистной забой, т/сут;

- количество угля с одного  цикла, т;

       Т – время работы в очистном  забое за сутки, мин;

       Т_ц – время, затрачиваемое на цикл, мин;

,          (3.6.4)

где:

- коэффициент извлечения угля  из забоя;

А_ц =200 ^.5,41 ^.0,8 ^.1,38 ^.0.97=1159т/ц .

                                             

,                                 (3.6.5)

где:

- продолжительность добычной  смены;

- продолжительность подготовительно-заключительных  операций в смену;

- количество смен по добыче  угля в сутки;

.

                            

,                         (3.6.6)

где:

L_м.п. – принятая машинная длина лавы, м (200);

- рабочая скорость подачи  комбайна, м/мин (8,3 м/мин);

- скорость холостого хода  комбайна;

- суммарное время на вспомогательные  операции цикла, отнесенные к 1 м длины лавы;

- коэффициент, учитывающий норматив  времени на отдых; - коэффициент, учитывающий затраты времени на концевые операции.

                                  

,                                 (3.6.7)

 

где:

- устойчивая мощность двигателей  комбайна, кВт;

- мощность двигателей комбайна;

- удельные энергозатраты на  выемку 1 т угля, ;

- сопротивляемость угля резанию;

,

,

,

.

Проверяем полученную суточную нагрузку по газовому фактору (газовыделению) [18]:

                                        

,                 (3.6.8)

где:

- минимальная площадь  поперечного сечения призабойного  пространства, свободная для прохода  воздуха в лаве, м²;

- коэффициент, учитывающий утечки  воздуха через выработанное пространство;

  - допустимая по ПБ  скорость движения воздуха в  лаве, м/с [12];

d – допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе лавы, % [12];

- средняя относительная  метанообильность очистных забоев, м³/т;

- коэффициент, учитывающий естественную  дегазацию пласта в период отсутствия работ по выемке угля в выемочном участке.

.

Таким образом, полученная проходит по газовому фактору.

Поскольку курсовом проекте принятая годовая добыча составляет 3,0млн.т. в год, а количество выемочных участков, находящихся в одновременной работе - 2, то исходя из этого минимально необходимая месячная добыча по каждому выемочному участку составит 125000т. Таким образом принимаем скорректированную суточную добычу 5000т.

При известной суточной добыче и относительной газообильности пласта определяем абсолютную газообильность очистного забоя [18]:                                                                                                                                                    (3.6.9)

где:

  - абсолютная газообильность очистного забоя, м³/мин.

Необходимое количество циклов для  обеспечения принятой суточной нагрузки составляет [18]:

      (3.6.10)

Принимаем .

Скорректируем суточную нагрузку в зависимости  от принятого количества циклов [18]:

    (3.6.11)

Окончательно  принимаем суточную нагрузку на очистной забой 

.

Объем подготовительных работ и  выход угля из подготовительных забоев:

Суточное подвигание очистного  забоя составляет [18]:

                                            

,                         (3.6.12)

.

За сутки на выемочном  участке погашается штреков [18]:

                                     

,                       (3.6.14)

где:

- количество одновременно погашаемых  штреков;

- за сутки на выемочном  участке погашается штреков, м.

.

    Необходимый суточный  объем воспроизводства погашенных  за сутки подготовительных выработок  составляет 8,0м.