Организация выемки угля

L_л=200 м – длина лавы

r=0,65 м – ширина захвата комбайна (по тех. характеристики SL-300)

m_в=2,7 м – вынимаемая мощность пласта

с_э – коэффициент, учитывающий потери угля (с_э=0,99-1)

Т_ц – продолжительность технологического цикла, мин

Т_ц=L_л(1/V_p+1/V_x+Et)k_ok_п.з. (5.5)

где V_p и V_x – средняя рабочая и маневровая скорости подачи комбайна, м/мин (принимаются по технической характеристики комбайна);

       Еt – суммарное время на все вспомогательные операции цикла, отнесенное к 1 м длины лавы (Еt=0,4-0,6)

k_о – коэффициент, учитывающий норматив времени на отдых, принимается равным 1,12

k_п.з. – коэффициент, учитывающий норматив времени на подготовительно-заключительные операции и личное время работающего (k_п.з.=1,15)

Принимаем суточную нагрузку на лаву 5380 тонн/сут.

5.3 Проверка производительности  скребкового конвейера по производительности  комбайна

Во избежании перегрузки конвейера  пересыпания угля через борта  рештачного става, конвейер должен обеспечивать выдачу угля из лавы в момент максимальных пиковых нагрузок т.е. его кратковременная  производительность должна быть больше эксплутационной производительности комбайна.

Q_к>Q_э    т/час                                                 (5.6)

гдеQ_к – производительность забойного конвейера, т/час (принимается по технической характеристики Q_к=720т/час)

Q_э – эксплуатационная производительность комбайна.

Q_э=60 rm_вyV_пk_э = т/час(5.7)

где V_п – максимально возможная скорость подачи комбайна, м/мин(принимается по технической характеристики V_п=14м/мин)

k_э – коэффициент, учитывающий время непрерывной работы комбайнапри его эксплуатации (k_э=0,3-0,5)

Согласно полученным расчетным  данным эксплутационная производительность комбайна меньше производительности конвейера, т.е. соблюдается выше приведенное  условие:

                                              720т/час>447т/час

Конвейер КС-30НГ пригоден для работы в очистном забое с заданными выше параметрами.

5.4 Определение наклонной высоты  панели

Наклонная высота панели на пологих  пластах определяется по проектным  данным при строительстве  горизонта  и составляет для пласта Д₆:

Л_п=800 -10 м=790 м

где 800 -  проектная длина панели, м;

10 – ширина предохранительного  целика вентиляционного штрека, м.

5.5 Расчет  взаимного положения забоев очистных  и подготовительных выработок

Подготовительные и очистные работы должны быть взаимно увязаны во времени, чтобы к моменту отработки  выемочного поля (этажа, столба) было подготовлено новое выемочное поле в следующей  панели. Подготовка нового выемочного поля должна опережать отработку  столба на 1-2 месяца.

Время необходимое на отработку  выемочного поля (столба), определяется по формуле:

   (5.8)

где H_ом=890 – размер выемочного поля (этажа, столба) по простиранию (или падению пласта), метра;

U₀ – скорость подвигания очистного забоя, м/ месяц.

   (5.9)

гдеч – ширина  захвата комбайна, метра;

J – количество циклов в сутки;

n_g - количество рабочих дней по выемке угля в месяц;

Время необходимое для проведения конвейерного штрека определяется по формуле:

           (5.10)

где l_от– длина конвейерного штрека, метр;

U_ом - скорость проведения конвейерного штрека, м/месяц

(применяется по нормативам проведения  подготовительных выработок).

Время необходимое для проведения вентиляционного штрека определяется по формуле:

где l_от– длина вентиляционного штрека, метр;

U_ом - скорость проведения вентиляционного штрека, м/месяц(применяется по нормативам проведения подготовительных выработок).

Время, необходимое на проведение разрезной печи, определяется по формуле:

                             (5.11)

где l_р.п – длина разрезной печи, метр;

U_р.п – скорость проведения разрезной печи, м/месяц.

Время на монтаж комплекса необходимо принимать 

Т_мк=1 – 2 месяца

Время на опережение подготовки нового выемочного поля(этажа, столба) необходимо принимать  

Т_оп=1 – 2 месяца

Общее время, необходимое на подготовку выемочного поля(столба), определяется по формуле:

             Т₀=Т_о.м+Т_р.п+Т_оп+Т_в=6,1+1,1+2+2+6,1=17,3 месяцев           (5.12)

Время отработки панели 5,2 мес.,  время подготовки следующей панели 17,3 мес., необходимо совмещать проведение вентиляционного и конвейерного штреков, монтажной камеры. 

5.6 Расчет  нагрузки на механизированную  крепь

Для того чтобы проверить, правильно  ли выбран комплекс, необходимо рассчитать допустимую нагрузку на механизированную крепь.

Нагрузка (R_н) на 1 метр  механизированной крепи от действия непосредственной кровли определяется по формуле:

 

                                      = =16,8 т               (5.13)

где h_н - мощность непосредственной кровли, метр;

_н – плотность непосредственной кровли, т/м³;

в – ширина рабочего пространства лавы, метр;

L_об – шаг обрушения кровли, метр

Фактически нагрузка на одну секцию крепи определяется по формуле:

                (5.14)

гдеl_сек- шаг установки секции крепи, метра;

R_н – нагрузка на 1метр крепи, т;

Фактически нагрузка на секцию крепи  не должна превышать допустимую, R_д., т.е.

R_ф.

R_д.

 

25,2

60

Согласно полученным расчетам выбираем механизированную крепь «2ОКП70Б»  и крепи сопряжения:

на конвейерный штрек СВП22 и  гидростойки 17ГВК-30 - 10 шт.;

на вентиляционный  «2ОКП70Б» – 2 шт.

5.7 Технологические  процессы в очистном забое

Проектом принята односторонняя  схема выемки угля с зачисткой  при обратном ходе комбайна.  При  этом выемка угля ведется при движении комбайна от конвейерного бремсберга 4.01Д_б-1-3 к вентиляционному бремсбергу 4.01Дб-1-3 с оставлением уступа у почвы 1,0м. Ширина захвата шнеков 0,5м.  При обратном ходе комбайна производится выемка оставшегося уступа и механическая,  с помощью шнеков,  зачистка угля под забоем.  Самозарубка комбайна осуществляется методом косых заездов.

Секции крепи комплекса 2ОКП70Б оградительно-поддерживающего типа выполняют функции забойной и посадочной крепи.  Поэтому крепление и управление кровлей сводится к управлению секциями механизированной крепи.  По мере выемки угля комбайном производится передвижка секций крепи вслед за рабочим органом комбайна - нижним шнеком,  но не ближе 2-ой и не далее 5-ой секции.  Управление выдвинутой секцией крепи производится из-под соседней,  ещё не передвинутой,  секции крепи с помощью рукояток распределителя.

В местах образования обрезов  кровли призабойного пространства лавы,  а также в местах вывалов пород  непосредственной кровли производится сплошная затяжка кровли или выкладка клетей.  Допускается с целью     уменьшения площади обнажения призабойного пространства при неустойчивых породах  кровли передовая задвижка секций крепи  после передвижки забойного конвейера. 

Способ управления кровлей   в лаве - полное обрушение на секции крепи комплекса,  шаг обрушения - 0,5м.

Сечение конвейерного бремсберга 4.01Д₆-1-3 будет перекрываться секциями крепи комплекса 2ОКП70Б.

Для производства концевых операций   выемочного цикла и  поддержания конвейерного бремсберга 4.01Д₆-1-3 подготавливается ниша (косовичник)  шириной 1,1-1,5м на глубину 3-5м.

5.8 Организация  работ в очистном забое

На выемочном участке  предусматривается четырёхсменный режим работы:  три смены по добыче угля и одна - для профилактического  осмотра и ремонта оборудования.  Продолжительность  каждой смены 6 часов.

Комплексная суточная бригада  состоит из ГРОЗ,  электрослесарей, машинистов горновыемочных машин  (МГВМ),  МПУ и ГРП.

Перед началом работ по добыче на стыке смен под руководством горного мастера смены звеньевой,  дежурный электрослесарь и машинист комбайна производят приём и проверку от предыдущей смены горного хозяйства.  В наряд-путёвке горного мастера,   сдающего смену, записываются выявленные нарушения при приёмке смены.  После осмотра и устранения выявленных при приёмке-сдаче замечаний горный мастер совместно со звеньевым производит расстановку рабочих и персонала, обслуживающего комплекс по добыче угля,  затем звонит горному диспетчеру о выдаче разрешения на ведение работ.

Лаву обслуживает комплексная  бригада, которая делится на звенья по числу смен в сутки. Звено в  добычную смену состоит из 23 человек.

Состав технологического цикла  в комплексно-механизированной лаве состоит из следующих процессов:

- отбойка и погрузка угля  комбайном;

- передвижка секций крепи и  управление кровлей;

- транспортирование угля;

- перегон комбайна с механической  зачисткой лавы;

- передвижка конвейера;

- концевые операции в лаве  и поддержание сопряжения лавы со штреком;

- планово-предупредительный ремонт.

Все процессы выполняются всеми  членами комплексной бригады.

Технологическая особенность работ  по обслуживанию угледобывающих комплексов отсутствие стационарных рабочих мест для персонала и согласованная работа коллектива, машин и механизмов.

Последовательность выполнения работ  в лаве.

Вначале каждой смены рабочие принимают  комплекс у звена предыдущей смены. Проверка производится на рабочих местах, под руководством горного мастера, который лично осматривает механизмы, проверяет состояние забоя и  крепи, сопряжения лавы со штреками, исправность  средств, связи и блокировки.

Машинист комбайна проверяет исправность  комбайна, уровень масла, состояние  зубков и другое.

Во время выемки угля машинист управляет  комбайном, а помощник следит за режущими шнеками, кабелями и шлангами орошения.

Один-двое рабочих зачищают секции (не ближе 5м от шнеков комбайна).

Один-двое рабочих производят выемку угля на нишах около штреков.

Двое рабочих производят передвижку секций механизированнойкрепи; пульт управления и механизмы обслуживает один рабочий и электрослесарь. По мере передвижения комбайна производится передвижка секций крепи к конвейеру, последовательно или через одну. Перед передвижкой секции зачищают, затем опускают перекрытие, секция передвигается к конвейеру, подхватывая обнаженные участки кровли, затем распирается. Выемка производится по односторонней схеме.

В ремонтную смену производится ремонт, текущий осмотр машин и  механизмов.

6 Проветривание очистного забоя  и борьба с пылью

Из-за высокой газоносности пластов  вопросы надежного проветривания  горных выработок имеют большое  значение по фактору более полного  использования технических возможностей выемочных машин и механизмов.

На шахте «Ленина»  применяется комбинированная схема проветривания, способ проветривания всасывающий.

Проветривание лавы  осуществляется за счет общешахтной депрессии. Схема  проветривания – возвратноточная, с выпуском исходящей струи воздуха  в нисходящем порядке по вентиляционному бремсбергу.

Концентрация метана в поступающей  на выемочный участок- 0,5%; на исходящей - не более 1%.

Снижение газовыделения в выработанном пространстве достигается путем  изолированного отвода метана по специальной  выработке.

Для исключения образования  местных скоплений метана  и  уменьшения необходимого количества воздуха  для проветривания выемочного участка  применяется изолированный отвод  метана за счет общешахтной депрессии  по газодренажному штреку пласта Д₆.

Выпуск метано-воздушной  смеси осуществляется через смесительную камеру на вентиляционном штрек Д₆ гор.-100.

Камера смешивания представляет собой  выработку верхняя часть, которой отшита сплошной перегородкой из негорючих материалов на протяжении 10 м, ширина камеры составит 4,3 м. Вход и  выход из смесительной камеры перекрываются  металлическими решетками. Крепление  выработки в месте расположения смесительной камеры и на расстоянии 5м в обе стороны от смесительной камеры огнестойкое. На конце трубопровода устанавливается колено под углом 45⁰ для лучшего разбавления метановоздушной смеси в смесительной камере. На выходе из смесительной камеры и в 10 м. от неё устанавливается датчики автоматического контроля концентрации метана с выводом на пульт оператора АГЗ и регистрацией на самопишущем приборе. Коэффициент эффективности изолированного отвода метана за счет общешахтной депрессии принят равным – 0,3.