Технология подземных горных работ

Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Октября 2011 в 20:26, дипломная работа

Описание работы

Существующие схемы подготовки выемочных участков, их проветривания и дегазации не позволяют на пластах с высокой газоносностью отодвинуть газовый барьер до возможной производительности очистного забоя. Отечественная и зарубежная практика показывает, что достижение высоких нагрузок на очистные забои высокогазоносных пластов могут быть достигнуты только с применением многоштрековой подготовки, которая позволяет увеличить количество подаваемого на участок воздуха и существенно расширить возможности подземной дегазации угольного пласта и выработанного пространства.

Содержание

Введение 6
1 Технология подземных горных работ на шахте 8
1.1 Характеристика Печорского угольного бассейна 8
1.2 Характеристика Воркутского месторождения 8
1.3 Общие сведения о шахте «Заполярная» 9
1.4 Газоносность пластов угля 9
1.5 Вскрытие и подготовка шахтного поля 10
1.6 Система разработки пластов 12
2 Механизация горных работ 14
2.1 Механизация подготовительных работ 14
2.2 Механизация очистных работ 15
2.3 Расчет ресурса проходческого комбайна П–110 15
3 Шахтный подземный транспорт 19
3.1 Транспортирование горной массы, материалов, оборудования и доставка людей 19
3.2 Эксплуатационный расчет ленточного конвейера 22
4 Электроснабжение 27
4.1 Общая существующая схема электроснабжения 27
4.2 Подземное электроснабжение и электрооборудование 28
5 Стационарные установки 29
5.1 Вентиляторные установки 29
5.2 Шахтный подъем 30
5.3 Водоотлив 31
6 Электропривод горных машин 38
6.1 Условия эксплуатации 38
6.2 Электропривод стационарных установок 39
6.3 Электропривод вентиляторов местного проветривания 41
6.4 Электропривод конвейерных установок 41
6.5 Электропривод электровозного транспорта 42
6.6 Электропривод забойных машин 43
6.7 Выбор мощности привода ленточного конвейера 43
7 Экология 44
7.1 Загрязнение воздушного бассейна и охрана атмосферы воздуха 44
7.2 Загрязнение, охрана и рациональное использование водных ресурсов 45
7.3 Отходы, образующиеся на шахте 47
7.4 Охрана недр 50
7.5 Охрана и рациональное использование земель 50
7.6 Основные характеристики воздействия на окружающую среду и ее компоненты 51
7.7 Изменение геологической среды 52
7.8 Акустическое воздействие 52
7.9 Изменения поверхностных и подземных вод 53
7.10 Изменение растительного и животного мира 54
7.11 Защита от воздействия электрического поля 54
7.12 Защита от воздействия радиации 54
8 Охрана труда 55
8.1 Общие положения 55
8.2 Категорийность ш. «Заполярная» по газу и мероприятия, исключающие воздействие данного фактора 55
8.3 Пожароопасность 57
8.4 Электробезопасность 57
8.5 План ликвидации аварий 58
8.6 Анализ производственного травматизма по шахте «Заполярная» в 2007 году 59
8.7 Организация и осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на шахте 60
9 Автоматизация производственных процессов 62
9.1 Комплекс управления и диагностики проходческой техники КПТ-13 проходческого комбайна П-110. 62
10 Выбор и обоснование средств механизации проведения спаренных подготовительных выработок по пласту «Тройной» шахты «Заполярная» 66
10.1 Обоснование плановых показателей парной подготовки 66
10.2 Формы и размеры поперечного сечения выработок по пласту «Тройной» 67
10.3 Общий анализ механизации проходческих работ 69
10.4 Проходческие комбайны 70
10.5 Средства транспорта и доставки 79
10.6 Варианты технологических схем и комплектов проходческого оборудования 85
10.7 Организация работ в проходческом забое 90
10.8 Расчета параметров проходческого цикла 90
10.9 Проведение выработок и возведения анкерной крепи комбайном 12СМ30(JOY) 97
11 Электроснабжение проходческого участка 100
11.1 Выбор участковой подстанции 100
11.2 Выбор кабельной сети 100
11.3 Расчет токов короткого замыкания (к.з.) 103
11.4 Выбор пускозащитной аппаратуры 105
12 Расчет технико-экономических показателей проходки 107
Заключение 112
Список использованных источников 113

Работа содержит 1 файл

Диплом.doc

— 1.86 Мб (Скачать)

      Комплекс КПТ-13 обеспечивает:

      1 Управление механизмами комбайна с местного пульта управления в режиме «Крепепод»:

      – подачей звукового сигнала,

    – групповым пускателем комбайна («Стоп аварийный»),

    – включением и отключением электродвигателя привода маслостанции,

    – перемещением исполнительного органа,

    – отключением электродвигателя привода маслостанции («Стоп общий»).

      2 Управление механизмами комбайна с пульта управления носимого в зоне визуального контроля при выработанных режимах управления «Дист.» и «Машина», соответственно, на пульте управления местном и на пульте управления носимом:

      – подачей звукового предупредительно сигнала,

    – групповым пускателем комбайна («Сеть откл.»),

    – включением и отключением электродвигателей приводов исполнительного органа, маслостанции, конвейера и гидродвигателя погрузочных лап питателя и ходовых тележек,

    – перемещением комбайна, исполнительного органа, питателя, конвейера, опорного устройства,

    – общим отключением всех электродвигателей приводов комбайна («Стоп общий»).

      3 Управление механизмами комбайна с пульта управления носимого в зоне визуального контроля и выбранных режимах управления «Дист.» и «Крепепод», соответственно, на пульте управления местном и на пульте управления носимом:

      – подачей звукового предупредительного сигнала,

      – групповым пускателем комбайна («Сеть откл.»),

      – включением и отключением электродвигателя привода маслостанции,

      – перемещением исполнительного органа,

      – отключением электродвигателя привода маслостанции («Сеть откл.»),

      – отключение магнитного пускателя, подающего напряжение питания на комбайн при нарушении линии связи пульта управления носимого с местным пультом и выбранном режиме управления «Дист.» на пульте управления местном,

      – блокировка возможности одновременного управления механизмами комбайна с пульта управления носимого и пульта управления местного,

      – питание искробезопасным напряжением блоков комплекса КПТ-13 и электрогидрораспределителей комбайна,

      – блокировка включения электродвигателей приводов комбайна без предварительной подачи предупредительного звукового сигнала,

      – блокировка работы всех электродвигателей проводов комбайна и гидродвигателей погрузочных лап питателя и ходовых тележек, кроме электродвигателя привода маслостанции, при работе в режиме «Крепепод».

      4 Идентификация контроля состояния элементов электро- и гудрооборудования на пульте управления местном:

      – наличия выходных напряжений источника питания с искробезопасным выходом,

      – включённого состояния контакторов электродвигателей приводов комбайна,

      – включённого состояния промежуточных реле, управляемых блоками БДУ,

      – похождения команд, подаваемых с пульта управления носимого, до блоков выходных ключей,

      – предельно допустимого нижнего уровня масла в маслобаке,

      – предельно допустимой температуры масла в маслобаке,

      – разрешение включения контакторов электродвигателей приводов комбайна после подачи звукового предупредительного сигнала,

      – включения средств пылеподавления,

      – готовности цепей управления к включению электродвигателей приводов комбайна (блокировочных кнопок в цепи «Общий стоп»).

      5 Защита от потери управляемости электродвигателями приводов комбайна.

      6 Отключение электродвигателей приводов комбайна при изменении температуры масла в маслобаке или предельно допустимые при управлении с пульта дистанционного управления.

      7 Блокировка цепей дистанционного управления магнитным пускателем при зафиксированной кнопке «Стоп аварийный».

      Управление (ПУН) пульт управления носимый, происходит через (БДУ) блок дистанционного управления, который включает в себя микроконтроллер, связь с микроконтроллером осуществляется по шинам данных (ШД) шинам адреса (ША), развязка цепей управления датчиков и цепей питания осуществляются через блок оптронов, сигналы поступают в цепь управления пускателем. Управление электромагнитными гидроклапанами осуществляется через блоки выходные.

 

       БДУ

 

      

      10 Выбор и обоснование средств механизации проведения спаренных подготовительных выработок по пласту «Тройной» шахты «Заполярная»

      10.1 Обоснование плановых  показателей парной  подготовки

     На  основании данных планируемого ввода-выбытия очистных забоев на шахте «Заполярная» за период с 2006 по 2015 год установлены протяженности выемочных столбов по пласту «Тройной». Необходимо отметить, что к учету были приняты только лавы с протяженностью выемочных столбов более 1000 м, имеющие преобладающий удельный вес в общем количестве. Интервалы длин выемочных столбов 1140-2710м, количество лав 9, усредненное значение длин выемочных столбов в интервале составит 1805м.

     Этими интервалами будут определяться время отработки выемочных столбов с учетом планируемых в перспективе нагрузок на лавы по пласту «Тройной», а с учетом этого временного фактора – необходимые скорости проведения выработок при нарезке выемочных столбов для их своевременной подготовки.

     С целью обеспечения необходимой добычи угля к моменту отработки выемочного участка должен быть полностью подготовлен новый аналогичный участок, то есть должен быть пройден весь комплекс оконтуривающих выработок, включая монтажную камеру. Считается целесообразным продолжительность подготовки фронта очистных работ определять временем, необходимым для отработки выемочного участка с учетом резерва (25%) на возможное перевыполнение плана добычи угля.

     К комплексу организационно-технических мероприятий по увеличению темпов проведения горных выработок можно отнести следующие.

     1. Обоснованный выбор проходческого  комбайна и транспортных средств  в максимальной степени соответствующих  условиям применения (по сечению  проводимой выработки, крепости разрушаемых пород в забое, величины присечки и т.д.) и адекватность их технических показателей по производительности процесса отбойки горной массы и ее транспортировки.

     2. Применение ленточных перегружателей  с длиной става не менее  30м.

     3. Для обеспечения надежного проветривания  проходческого забоя при скоростной проходке и повышения безопасности труда рабочих применять телескопические вентиляционные трубопроводы ТВТ.

     4. Обеспечить максимальное совмещение  операций во времени.

     5. В ремонтную смену производительность  весь запланированный объем работ  по ревизии и наладке оборудования для обеспечения надежной и безаварийной эксплуатации его в рабочие смены.

     6. Обеспечить своевременно проходческий забой крепежными материалами в полном объеме на запланированное сменное (суточное) подвигание забоя.

     7. Сократить до минимума использование в забое непроизвольного ручного труда.

     8. Исключить создание пиковых нагрузок  на отдельные элементы транспортной  цепочки как участковой, так и общешахтной.

      10.2 Формы и размеры  поперечного сечения  выработок по пласту  «Тройной»

     Размеры поперечного сечения горных выработок определяются количеством воздухом, пропускаемого по этим выработкам, максимальными габаритными размерами транспортных средств, применяемых для транспортирования полезного ископаемого, доставки материалов, оборудования и людей, допустимыми зазорами между наиболее выступающими частями транспортных средств и крепью или боковой стенкой выработки, предусмотренными ПБ.

     Опыт  эксплуатации подготовительных выработок, находящихся в зоне влияния очистных работ на шахтах ОАО «Воркутауголь», показал, что для сохранения по ПБ зазоров в течении всего срока их службы необходимо принимать размеры с запасом: по высоте до 0,3-0,4 мощности пласта, по ширине – на 0,4-0,5м более расчетной величины.

     Выработанное  сечение выработки в свету должно быть проверено по скорости движения струи воздуха, необходимого для проветривания. В частности, согласно ПБ, скорость воздуха в выработках, предназначенных для подготовки выемочных столбов не должна превышать 6м/сек.

     В перспективе на шахтах ОАО «Воркутауголь» намечена тенденция к переходу на многоштрековую подготовку выемочных столбов с реализацией в настоящее время ее первого этапа – парной подготовки. Планируемые при этом высокие нагрузки на очистные забои по отрабатываемым пластам вызывают необходимость решения вопроса интенсификации горнопроходческих работ, в частности, увеличения скорости проходки в 2-4 раза по отношению к достигнутым. Объем проведения выработок при парной подготовке увеличится более чем в 2 раза по сравнению с бесцеликовой, что требует перехода на новую, более совершенную, мощную и габаритную технику, транспортные средства, вызывает необходимость совершенствования технологии и организации работ.

     При выборе размеров сечений выработок  необходимо учитывать данные факторы, а также маневренность крупногабаритной проходческой техники в проводимых выработках.

     При выборе ширины выработок важным моментом является учет величины выноса приводной и натяжной головок забойного конвейера при работе впоследствии очистного забоя на примыкающие к лаве выработки (конвейерной и вентиляционной) с обеспечением одновременно требуемых по ПБ зазоров для прохода людей.

      С учетом выше указанных факторов минимальная  ширина выработки при эксплуатации определяется функциональным назначением, габаритами применяемых транспортных средств, а также нормируемой по ПБ скоростью движения воздушной струи по выработке и определяется по формуле в общем виде:

где а  – зазор между крепью и конвейером, м (по ПБ а=0,4м); к12 – максимальная ширина транспортных средств по выработке, м; р – нормируемый зазор между транспортными средствами, м (по ПБ р=0,4 м); n – ширина свободного прохода для людей, м.

      Минимальное значение ширины прохода по ПБ – 0,7 м, в случае применения монорельсовых  дорог при скорости перемещения > 1м/с – р=0,85 м.

      При назначении окончательной ширины выработки  необходимо учесть потери по ширине в  процессе эксплуатации выработки, величина которых достигает 0,3-0,5 м.

      Исходя  из назначения выработки, способа проведения и крепления, расчетного минимального значения ширины выработки, принимаем сечение прямоугольной (трапециевидной) формы с шириной 5,2 м, высотой 3,2. Сечение в свету составит 16,6.

      Выбранное сечение выработки необходимо проверить  по скости движения воздушной струи:

где Q – расход воздуха по выработке, Q=4900 м³/мин; Sсв – принятое сечение выработки, Sсв=16,6м²; Vдоп – допустимая скорость движения воздушной струи по ПБ, Vдоп≤6м/с:

.

     Форма сечения выработок при креплении  их анкерной крепью в качестве основной принимается прямоугольной.

Информация о работе Технология подземных горных работ