Размеры выемочных полей и очистных забоев

     Выемочный столб - наименьшая часть шахтного поля, ограниченная выемочными штреками (ходками) и участковыми наклонными выработками (при отработке по простиранию) или транспортным и вентиляционным горизонтами (при отработке по падению или восстанию).

     Очистной забой – горная выработка предназначенная для выемки полезного ископаемого.

Длинный очистной забой (лава) – протяженная очистная выработка линейной или уступной формы, одна стенка которой образована угольным массивом, а другая крепью, установленной на границе с выработанным пространством или закладочным массивом.

 

Длина крыла шахтного поля 2600 метров.

Длина выемочного столба 1200 метров.

Длина очистного забоя 200 метров.

 

Нагрузка на очистной забой

Нагрузка на очистной забой - добыча угля в единицу времени.

 

Суточная нагрузка на очистной забой определяется по формуле:

 

                               

                                              A_о.з.сут =Ао.з.мес./30                                       (21)

 

       

Нагрузка на очистной забой равна:

 

A_о.з.сут  =143547.39/30=4784т/сут.

 

Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору

   Для безопасной работы в забое во избежание газовых выбросов необходимо проверить допустимую нагрузку на очистной забой по газовому фактору.

Допустимая нагрузка по газовому фактору определяется по формуле:

 

                   , т/сут.                       (22)

 

где:

 V_д – допустимая скорость движения воздуха в очистном забое по правилам безопасности (4м/с);

d– допустимая концентрация метана по правилам безопасности (1%);

К– коэффициент учитывающий движение воздуха по выработанному пространству (1,2 – 1,4);

К_л – коэффициент выделения в лаву (1,43 – 1,46);

q – относительная метанообильность пласта (5 – 15 м³/т).

Кg – каэффицент характерезующий естественную дегазацию источников

выделения метана. Он равен 0.7.

S – Поперечное сечение (проходное) для струи воздуха при минимальной ширине призабойного пространства.

 

 Нагрузка на очистной забой по газовому фактору равна:

 

 т/сут.

 

Проверка по газовому фактору показала, что шахта может работать с расчетной мощностью (А_з < А).

 

Определение числа действующих забоев

Количество действующих забоев на шахте определяется по формуле:

 

                                   ,                                     (23)

 

где:

 А_{о.з..сут} – нагрузка на очистной забой в сутки;

К_оч – коэффициент выхода угля из очистных забоев. Для пологих пластов 0,88 – 0,9,  для крутых 0,8 – 0,84.

Аш.сут. – мощность шахты в сутки.

 

Мощность шахты в сутки определяется по формуле:

 

                                                     Аш.сут. = Агод./360                                  (24)

 

 

Аш.сут. = 3000000/360 = 8333.4 т/сут.

 

Количество действующих забоев равно:

 

 

Принимаются два очистных забоя.

 

Технологическая схема шахты

Технологическая схема шахты – это совокупность, поверхностных зданий и сооружений с размещенными в них машинами и механизмами, совместная работа которых обеспечивает эффективную и безопасную добычу угля.

Основные элементы технологической схемы шахты:

1) очистные забои;

2) подготовительные забои;

3) транспорт полезного ископаемого;

4) система доставки людей материалов и оборудования;

5) вентиляция шахты;

6) водоотлив;

7) система дегазации угольных пластов;

8) шахтный подъем.

Транспорт полезного ископаемого осуществляется следующим образом:

Очистной забой → Конвейерный штрек → Конвейерный бремсберг → Магистральный штрек → Конвейерный квершлаг → Наклонный конвейерный ствол.

 

Составление графика организации работ.

 

     При составлении графика организации работ необходимо предварительно установить режим рабочих суток и форму орга­низации труда в лаве.

На практике применяют в основном четырехсменный режим работы, из них три смены по 6 ч—добычные и последняя смена — ремонтно-подготовительная. В середине каждой смены рекомендуется одновременный для всех рабочих 15-минутный обеденный перерыв.

Основной формой организации труда является суточная комплексная бригада. Для угольных шахт, разрабатываемые пласты которых подвержены внезапным выбросам угля и газа, предусматриваются четыре шестичасовые смены с двумя сме­нами по добыче угля, одной подготовительной (ремонтной) и одной для осуществления мероприятий по борьбе с внезапными выбросами угля и газа, которая не должна совмещаться с дру­гими сменами.

     В лавах работу ведут комплексные бригады, выполняющие все производственные процессы цикла. В связи с сокращением числа работающих значимость каждого члена бригады неизме­римо возросла. Поэтому для успешной работы комплексной бригады очень важно, чтобы любой ее член не только обладал достаточным диапазоном профессиональных знаний и навыков, но и мог вовремя применить их на практике, имел высокий общеобразовательный уровень.

    График составляет начальник участка для каждого конкрет­ного забоя, затем его прорабатывают с горными мастерами, бригадирами и рабочими участка.

     Режим работы бригады — шестидневная рабочая неделя с общим выходным днем в воскресенье. Второй выходной день рабочие получают в течение недели по скользящему графику. Добыча угля производится в три смены. В бригаде 78 чел.

Бригада разделена на пять звеньев (добычные), которые со­стоят из 14 чел. В ремонтную смену дополнительно выходят 8 электрослесарей и 12 рабочих очистного забоя. Смен­ное звено возглавляет звеньевой. Бригадир, как правило, выхо­дит в первую смену. В ремонтные часы машинист комбайна с. помощником и двумя электрослесарями производят профилак­тический осмотр, ремонт и смазку комбайна. Семь электрослеса­рей регулируют общеучастковые механизмы и электроаппара­туру. Семь горнорабочих заняты ремонтом гидрокрепи и масло-станции, два — проверкой цепей конвейеров. Два человека пере­носят камерные рамы и крепят сопряжения лавы с вентиляци­онным штреком. Трое рабочих погашают вентиляционный штрек, извлекают металлическую арочную крепь, сокращают газоотсасывающий трубопровод и возводят чураковую пере­мычку. За 1 ч до конца смены все механизмы опробуются под нагрузкой.

В воскресные дни рабочие одной смены постоянно произво­дят планово-предупредительный осмотр и ремонт оборудова­ния, сокращают длину ленточного конвейера, заменяют отдель­ные узлы, производят ревизию электрооборудования и электро­аппаратуры.

В добычную смену в лаве работает звено из 14 чел., обязан-
ности, 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 ма-
шинист управляет комбайном, помощник машиниста следит за
силовым кабелем комбайна и шлангом орошения. Трое рабо-
чих располагаются за комбайном и передвигают секции крепи М87. В нижней части лавы один рабочий зачищает от штыба нижнюю ветвь цепи конвейера. Для этого в почве пласта под конвейером проводят небольшую канаву, в которую просыпа­ется штыб при движении цепи конвейера. В обязанности четырех рабочих входит зачистка «карманов» — пустот между конвейе­ром и основанием секций.

Выемка угля комбайном 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 снижает клиновую полосу угля. Одновременно с зарубкой комбайна в верхней ча­сти лавы в направлении сверху вниз осуществляется пере­движка (участками по 30—50 м) забойного 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 и конвейер к линии забоя, а комбайн, дви­гаясь по падению, зарубается и снимает клиновую полосу угля.

При подготовке верхней приводной головки к передвижке двое рабочих снимают впереди конвейера (по ходу ее подвигания) с нижней стороны стойки крепи вентиляционного штрека, крепят верхнюю головку. В нижней части, на сопряжении с кон­вейерным штреком, двое других рабочих снимают с верхней стороны стойки крепи штрека впереди забойного конвейера, устанавливают под верхняк индивидуальные металлические стойки, заводят брус на сопряжении. После передвижки конвей­ера возводится костер на сопряжении лавы со штреком со сто­роны выработанного пространства (через четыре полосы).

 

Технология в очистном забое

1. Механизированная крепь М-138 на длину 300м.(203 секции);

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

3. Очистной комбайн К-500 с высоконапорным орошением (г=0.8);

4. Кабелеукладчик на длину 300м.;

5. Дробилка ДУ-910;

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

7. Перегружатель типа ПСМ-30 мостового типа с непрерывным наездом на ленточный конвейер;

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

9. Насосная станция СНЛ-180(4 шт.);

 

 

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.

  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.

 

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 ПСМ-30 на ленточный конвейер 2ЛУ 120 по конвейерному штреку и бремсбергу;

- в магистральном штреке уголь перегружается на ленточный конвейер 1 ЛУ 120 и по магистральному штреку, конвейерному квершлагу, наклонному стволу выдается на поверхность;

 

 

Основной транспорт (элемент ТСШ) - это совокупность технических средств, горных выработок и подземных сооружений, обеспечивающих доставку угля до околоствольного двора или до поверхности.

 

I.

 

В системе общешахтного транспорта чаще всего используются мощные ленточные конвейеры с шириной ленты 1000, 1200, 1400, 1600мм. Конвейер имеет длину в поставке 500-2000м, применяется при угле наклона от 18° до 25°. Производительность конвейеров может достигать до 1600 т/час.

Для повышения надежности работы конвейерных линий между конвейерами устанавливают промежуточные бункеры мощностью 50-300м³.

Так же на шахте используется локомотивная откатка. При ее использовании полезное ископаемое, породу и другие материалы перевозят в рудничных вагонетках, которые движутся по рельсовым путям при помощи локомотивов. Ширина колеи 600, 750, 900мм.

 

Основная характеристика рельсы: вес 1м ее длины Р = 24, 33, 48 кг/м Шахтные вагонетки подразделяются:

1. Грузовые

2. Людские

3. Вагонетки и платформы для перевозки материалов и оборудования

4. Специальные (ремонтные)

 

По способу разгрузки:

1. С глухим кузовом ВГ

2. Вагонетки с глухим днищем ВД

3. С откидным бортом ВД

 

Емкость шахтовой вагонетки составляет 0,8 - 0,33м³ П.

Локомотивы по виду энергии подразделяются:

1. Контактные электровозы

2. Аккумуляторные электровозы

3. Дизелевозы

4. Гидровозы

 

Наибольшее распространение получили электровозы.

При использовании контактных электровозов, электроэнергия подается по проводнику контактной сети и токоведущему рельсу.

Электровоз оснащается двигателем постоянного тока с напряжением 250В, масса 7 — 25т, скорость движения до 25км/ч. контактные электровозы могут использоваться на негазовых шахтах, в рудниках, а так же на шахтах первой и второй категории.

Аккумуляторые электровозы получают электроэнергию от аккумуляторных батарей,  вес 7 — 14т, скорость движения до 14км/ч.

 

Транспортирование самоходными вагонетками.

Самоходная вагонетка передвигается по почве выработки на 4 или 6 пневмоколесах, электроэнергия подается по кабелю или используется дизельный двигатель.

 

IV.

Гидравлический транспорт применяется для транспортирования угля при гидродобыче.

 

Система вспомогательного транспорта (элемент ТСШ) - совокупность технических средств, горных выработок и подземных сооружений, необходимых для доставки людей, материалов и оборудования:

1. Локомотивная откатка

2. Специально оборудованные ленточные конвейеры

3. Откатка с концевым канатом

4. Откатка с бесконечным канатом

5. Монорельсовые дороги

 

Шахтный подъем (элемент ТСШ) - для обеспечения связи транспортного горизонта и поверхности используются подъемные установки.

 

Система вентиляции шахты

 

Система вентиляции шахты - это совокупность горных выработок, вентиляторных установок, вентиляционных сооружений в шахте и на поверхности, обеспечивающих устойчивое и эффективное проветривание.

 

Способ проветривания определяется тем, как работает вентилятор:

1. Всасывающий способ

2. Нагнетающий способ

3. Комбинированный способ

 

Схема проветривания определяется направлением движения струи воздуха.

 

Центральная схема проветривания предусматривает подачу свежей струи воздуха и отвод исходящей струи воздуха по близкорасположенным вскрывающим выработкам.

 

Фланговая схема проветривания предусматривает подачу свежей струи воздуха и отвод исходящей струи воздуха по главным вскрывающим выработкам, находящимся в разных частях шахтного поля.

 

Комбинированная схема проветривания является комбинацией двух описанных выше схем.

 

Система проветривания может быть единой или секционной.

При единой схеме шахтное поле проветривается без разделения на блоки.