Горно-геологическая характеристика пласта Байкаимского и боковых пород

5.1.3. проведение выработок  в однородных породах- забой  пересекает только один вид  пород;

5.1.4. в неоднородных породах-  забой пересекает 2 или более вида  пород;

5.1.5. проведение выработки  сплошным забоем- уголь и породу  вынимают одновременно;

5.1.6. проведение выработки  уступным забоем- уголь и породу  вынимают раздельно;

5.1.7. проведение выработки  узким забоем- горную массу вынимают  только внутри контура поперечного  сечения г.в.;

5.1.8. проведение выработки  широким забоем- горную массу  вынимают за пределами поперечного  сечения выработки.

Проектом, исходя из условий  задания, с учетом практического  опыта работы в шахте, для проведения вентиляционного уклона принимаем обычный способ проведения, узким неоднородным забоем с комбайновой технологией. Достоинствами комбайновой технологии является то, что процесс проведения выработки имеет непрерывный характер; Обеспечивается высокая безопасность работ; большая устойчивость боковых пород; высокая скорость проведения; высокая производительность труда; меньшая стоимость проведения 1м выработки.

Технологическая схема- это  графическое изображение способа  проведения выработки с показом  крепи и размещаемого оборудования. Технологическую схему выбирают в зависимости от горно-геологических  и производственно-технических факторов. Исходя из условий задания с учетом практического опыта работы на шахте, принимаем прогрессивную технологическую схему проведения вентиляционного уклона.

       5.2. Выбор средств механизации.

Согласно технологической  схеме проектом предусматриваются  следующие средства механизации: для  отбойки горной массы- проходческий комбайн 1ГПКС-01; перегружатель ППМ; для транспортирования горной массы- СР-70; для доставки крепежных материалов- монорельсовая дорога ДКМ; для бурения  шпуров под анкеры- РАМБОР; для проветривания  забоя- ВМП.

Техническая характеристика комбайна 1ГПКС-01

Расчетная производительность, т/мин

  по углю                                     1,42

по породе крепостью 4 единицы               0,23 

Скорость передвижения комбайна, м/с             0,113

Мощность электродвигателей, кВт

исполнительного органа                      55/75

суммарная установленная                     100,5

Напряжение питающей сети, В       380,500,660

Размеры выработки вчерне:        6-17

площадь сечения, м²                         6-17

высота, м                                  2-4,05

ширина понизу, м                           2,6-4,7

Размеры комбайна, мм                           

длина (без перегружателя)                   10000

ширина                                       2000

высота (транспортная)                        2100

Масса комбайна, т  25

Масса перегружателя, т                           2,45

     Техническая характеристика ППМ

Производительность, м³/мин                        2,5

Ширина ленты, мм                                  650

Скорость движения ленты, м/с                      1,6

Мощность привода ленты, кВт                       15

Длина консольной части, м  51,1

Размеры, м 

Длина                                         56

ширина 1,18

масса, т  12,9

Техническая характеристика установки РАМБОР

Объемный расход двигателя  при 689 Па

нормальный ход л/мин                       2832-3256

холостой ход, л/мин                        1416-1557

вращение: соответствие, л/мин                14:39

При 850-900 об/мин

опрокидывающий момент, Hm                     251

крутящий момент на шпинделе, Hm               339

Усилие подачи стойки:

1 ступень, кгс                               1134

2 ступень, кгс                                907

3 ступень, кгс                                680

Длина в транспортном положении, мм               1264

Максимальная раздвижка  стойки, мм                3144

Техническая характеристика скребкового конвейера  СР-70

Производительность, м/мин                      8,75;12,0

Скорость движения скребковой цепи, м/с          1,0;1,37

Мощность электродвигателя, кВт                    1*55

Длина конвейера, мм                           100;150;200

Масса конвейера, кг                       18900;2300;26800

Рештачный став:

ширина, мм                                    595

длина, мм                                    1596

Техническая характеристика монорельса ДКМ

Длина транспортирования, м 2000

Масса груза, кг 2000

Масса груза в зависимости  от угла наклона от 0ºдо-+6º, кг

800

Число пассажирских тележек, шт      4

Вместимость тележки, чел         8/4

Скорость движения, м/с        0,25;0,45

Тяговое усилие, кН не более        27,6

Мощность привода, кВт         45

Диаметр тягового каната, мм       15

6.Технологические  процессы и организация работ.

6.1.Технологические процессы при проведении выработки.

При проведении горной выработки различают основные и  вспомогательные технологические  процессы. Основные процессы выполняют  непосредственно в забое или  вблизи него. К ним относятся: выемка горной массы – работа комбайна и возведение постоянной крепи. В  результате выполнения основных процессов  забой продвигается на определённую величину.

Вспомогательные процессы обеспечивают условия для  выполнения основных. К ним относятся: устройство водоотливной канавки; наращивание  трубопровода; освещение; доставка крепежных  материалов; наращивание транспортных средств; возведение временной крепи; маркшейдерское обслуживание.

Совокупность  основных и вспомогательных процессов, при однократном выполнении которых  забой продвигается на определенную величину, называется проходческим циклом.

   Вспомогательные  процессы проходческого цикла:  водоотливная канавка, предназначена  для отвода воды в околоствольный  двор, канавку сооружают одновременно  с проведением выработки, для  обеспечения самотека воды канавке  предают уклон 0.005. Размеры канавки  зависят от типа крепи, притока  воды и крепости пород. В  породах с ƒ>10 и притоках воды до 100 м³/ч, канавку обычно не крепят. В остальных случаях крепят  деревом или железобетонными плитами.

Силовые кабели подвешивают  по одной стороне выработки, а  осветительные, сигнальные и телефонные по другой. Кабели подвешивают на брезентовых  подвесах.

Вентиляционные  тубы подвешивают к тросу диаметром 5-6 мм, которые натягивают вдоль выработки. Трос и трубы необходимо заземлять. Наращивают вентиляционные трубы последовательно, вначале подвешивают 5 метровое звено  по мере подвигания забоя, его заменяют 10 метровым, затем опять 5 метровое и только потом их заменяют 20 метровым звеном.

Контроль за проведением  выработок осуществляет маркшейдерская служба, она контролирует направление  выработки, размеры поперечного  сечения с помощью отвесов, рулеток, шаблонов, а также световых и лазерных указателей направления. 

Контроль за состоянием рудничной атмосферы осуществляют проходчики, надзор участка и работники  ВТБ. Все подземные рабочие должны быть обучены способам измерения  содержания газа метана. Также применяется  аппаратура автоматического количества воздуха и содержания CH₄.           

6.2. Расчёт производительности проходческого комбайна.

Эксплуатационную  производительность проходческого  комбайна определяем по формуле:

Аэ=(0.375÷0.715)*Атех ;  м³/мин

Где Атех – техническая производительность комбайна = 1.2 м³/мин.

Аэ = (0.375*1.2) = 0.42

Определяем часовую  производительность комбайна:

Ач=60 * Аэ =25.2

Определяем подвигание забоя за смену:

Lсм=Lч * t

Где t – число часов рабочей смены.

t = 6

Lсм = 1.98 * 6= 11.88 м/см

Определяем подвигание забоя за сутки.

Lсут = Lсм * n;

Где n – число рабочих смен в сутки = 3

Lсут = 11.88 * 3=35.64 м/сут.

Определяем число  циклов в сутки:

hц=Lсут/L

где L – подвигание забоя за цикл, равно межрамному расстоянию =0.9

nц = 39.6 ц/сут.

Учитывая практический опыт работы шахты по данному пласту принимаем количество циклов в сутки  равное 18, тогда скорость подвигания забоя в месяц составит:

Lмес= L* Lц * N

Где – N –число рабочих дней в месяц = 30.

Lмес = 0.9 * 18 * 30 = 486 м.

Подвигание забоя за смену.

Lсм = L * n_ц^см= 0.9 *6 = 5.4 м.

Определяем подвигание забоя за сутки.

Lсут = Lсм * n = 5.2 *3 = 16.2 м

6.3 Организация  работ по проведению выработки.

Проектом принимается  четырех сменный режим работы: одна смена ремонтная и три  смены рабочие, продолжительностью 6 часов каждая. В ремонтную смену  выходит звено слесарей ППР, проходческое звено, которые выполняют работу по ремонту оборудования и опробования  его под нагрузкой, наращивают трубопроводы, кабели конвейер, производят доставку крепежных материалов и т.д.

Смены 2, 3, и 4 –  рабочие, в эти смены выполняются  проходческие работы. Для их выполнения каждую смену выходит проходческое звено в составе 4 человек и 1 дежурный электрослесарь. Вначале смены машинист проверяет исправность комбайна, заменяет зубки, пылеулавливающие мешки, смазывает узлы комбайна. А остальные  проходчики проверяют состояние  проветривания выработки, забойных механизмов, состояние крепи, доставляют в забой крепежные материалы. По сигналу машиниста проходчики занимают рабочие места и приступают к работе. Машинист включает комбайн  и производит разрушение пород, начиная  от почвы с перемещением к кровле выработки на глубину 1.5 метра, что  достаточно для установки крепи. Помощник машиниста следит за положением Эл. Кабеля и за перегрузкой горной массы, а остальные члены звена зачищают почву по бортам выработки, готовят элементы крепи и следят за непрерывностью транспортирования горной массы. При остановке комбайна проходчики возводят крепь с затяжкой кровли.

Бурение шпуров под  анкер производится с помощью  установки RAMBOR, при этом диаметр шпуров должен превышать диаметр анкеров на 5 – 8 мм, а длинна на 50 – 150мм меньше длины стержней анкера. После бурения в шпуры помещают принятое количество ампул и с помощью стержня анкера досылают их до упора. После досылки ампул стержень анкера с надетой на него гайкой помещают в буровую установку. Включают ее и вращательным перемещением стержня разрушают ампулы, перемешивают их состав, досылают стержень до конца шпура и прижимают верхняк до конца срока схватывания состава. После чего отключают установку и переносят ее к месту возведения другого анкера. Машинист и его помощник помогают возводить крепь или выполняют профилактические работы, по окончанию возведения крепи цикл повторяют вновь.   

7.Расчет проветривания    подготовительного забоя.

Для проветривания  горной выработки в период ее проведения применяют проветривание с помощью  вентиляторов местного проветривания. Согласно требованиям ПБ на газовых  шахтах для проветривания тупиковых  забоев применяют только нагнетательный способ проветривания. Достоинством способа  является то, что струя воздуха, выходя из трубопровода с относительно большой  скоростью, интенсивно выносит газы и пыль из призабойного пространства, при этом метан, выделяющийся из стенок выработки в забой не попадает. Недостатки способа – газы и пыль удаляются по выработке.

     При  комбайновом способе проведения, расчет проветривания ведется  по следующим факторам:

     По  выделению метана;

Qзп = 100*Узп/C-C_o;

где- Узп – ожидаемое выделение метана в подготовительном забое м³/мин;

C – концентрация  метана в исходящей струе, принимается  согласно ПБ = 1%.

C₀ – концентрация метана в поступающей в забой вентиляционной струе 0,5%.

Qзп = 100*2.1/0,5 = 420 м³/мин.

По выделению  углекислого газа;

Qзп= 100*Узп/C-C₀;

где – Узп – ожидаемое выделение углекислого газа в подготовительном забое м³/мин = 0.4

C – концентрация  углекислого газа в исходящей  из забоя вентиляционной струе,  согласно ПБ = 0.5 м³/мин.

C₀ – концентрация углекислого газа в поступающей в забой вентиляционной струе 0%.

Qзп = 100*0.4/C-C₀ = 80 м³/мин;

Для проветривания  всей подготовительной выработки по газовыделению;

Qпв =( 100 * Упв * Кн)/С-С₀;

где – Упв – ожидаемое выделение метана из стенок выработки по всей ее длине = 2.2 м³/мин.

Кн – коэффициент не равномерности газовыделения, для Кузбасса Кн = 1.1

Qпв = (100 * 2.2 * 1.1)/1 = 242

Расчет по числу  людей:

Qзп = 6 * n_ч;

где- 6- количество воздуха м/мин, приходящееся на 1 человека.

N_ч - наибольшее число людей одновременно находящихся в забое равно 12.

Qзп= 72 м³/мин.

Из рассчитанных факторов принимаем наибольшую величину и проверяем ее по максимальной и  минимально допустимым скоростям движения воздуха в подготовительной выработке:

60 * Sсв * Vmin≤Q_max≤ 60 * Sсв * V_max ;

Где – V_min - минимально допустимая скорость движения воздуха согласно ПБ = 0,25 м/с.

Соответственно  V_max – максимально допустимая скорость движения воздуха 4 м/с.

60 * 11 * 0,25 ≤ 420 ≤ 60 * 11 * 4

Т.к. неравенство  выполняется, то к дальнейшему расчету  принимаем Qзп = 242.

Расчет  производительности ВМП.

Qв = К_уттр * Qзп м³/мин,

где – К_уттр – коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе принимаем по таблице 5.3[7] при длине выработки 1000 м К_уттр = 2.63

Qв = 2.63 * 242 = 636.46

Определяем количество воздуха поступающего к всасу вентилятора: