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)

Порядок работ:

  • проходка конвейерного штрека на всю длину выемочного столба с одновременной проходкой тупиков под сбойки на максимальную длину не более 2,5-3,0м,
  • наращивание ленточного конвейера в конвейерном штреке;
  • вентиляционный штрек проходится в обратном направлении, одновременно сбиваются сбойки на тупики конвейерного штрека,
  • перемещение в следующую сбойку скребкового (ленточного) перегружателя.

Состав  проходческого цикла:

  • отбойка, зачистка и погрузка горной массы комбайном 12CM30 (JOY) в бункер-перегружатель БПС-25;
  • транспортирование горной массы самоходным вагоном и его разгрузка на скребковый (ленточный) перегружатель в сбойке, далее горная масса перегружается на конвейер 2ПТ-120 конвейерного штрека;
  • крепление выработки навесным оборудованием комбайна 12CM30 (JOY).

Вентиляция:

Конвейерный штрек проходится как тупиковая выработка. Необходимо обеспечение обособленного проветривания тупиковой части вентиляционного штрека и завершение работ по его проходке до пуска лавы в эксплуатацию. 
 
 

Доставка  материалов:

В конвейерный  штрек (к месту складирования материалов) доставка осуществляется подвесной монорельсовой дорогой. От места складирования материалов до забоя материалы доставляются самоходным вагоном.

      10.7 Организация работ в проходческом забое

      Комбайновая проходка выработок состоит из ряда достаточно сложных производственных процессов: отбойки и отгрузки горной массы; крепления выработки; обслуживания машины и различного оборудования, связанного с технологией проходки; транспортирования горной массы, крепежных и прочих материалов; комплекса вспомогательных работ.

      Анализ  скоростных проходок комбайнами показал, что главным фактором, влияющим на темпы проходки, является организация работ: расстановка людей на рабочих местах; совмещение операций проходческого цикла; укрупнение проходческих бригад; материально-техническая подготовка к работе по скоростному графику. Для каждой схемы подготовки по соответствующим пластам разрабатываются конкретные графики организации работ.

     Правильная  организация труда это достижение наибольшей скорости проведения выработки, высокой производительности труда и снижение стоимости 1 п.м. выработки.

      Организация труда проходчиков имеет свою специфику, т.к. рабочим местом проходческой бригады является небольшой участок горной выработки, прилегающей к забою, который постоянно перемещается. На этом участке сосредотачивается несколько машин и механизмов.

      Исходя  из производственного опыта, работа по проведению штреков организуется в четыре смены по 6 ч. В три смены осуществляется проходка, а в четвертую (ремонтную) - вспомогательные операции (наращивание труб водопровода, воздушной магистрали, балки монорельса, профилактический осмотр, ремонт оборудования и т.д.).

      Организация работ в забое и состав сменного звена проходчиков определяются из условия максимальной занятости рабочих на выполнении операций проходческого цикла.

      10.8 Расчета параметров проходческого цикла

      Для определения рациональных параметров организации работ по проведению выработок проходческими комбайнами, рассматриваются следующие основные процессы: работа комбайна, крепление выработки, работа самоходного вагона по загрузке, транспортированию и выгрузке горной массы и материалов, прочие вспомогательные работы.

     1. Продолжительность  работы комбайна по выемке  угля и породы при проходке  одного метра выработки определяется по формуле:

 

,

где Sуг - площадь угольной пачки в сечении выработки, м2; γy - плотность угля, т/м3; Qу - производительность комбайна при выемки угля, т/мин; Sп - площадь присекаемой породы в сечении выработки, м2; γп - плотность присекаемой породы, т/м3; Qп - производительность комбайна при выемки породы, т/мин; tзач - затраты время на зачистку забоя.

     2. Продолжительность работ по креплению  выработки. Процесс бурения шпуров  и установка анкеров в кровлю и борта выработки, время на крепление кровли и бортов проводимой выработки приняты равными экспериментальным замерам, с учетом производительности бурильных установок размещенных на комбайнах: АВМ-20 (Voest Alpine), 12CM30 (Joy), Mk–2b(Dosco). Норматив на установку одного анкера представлен в таблице 10.8.

Таблица 10.8 - Время на установку одного анкера АВМ-20, Mk–2b(Dosco), 12CM30 (Joy)

Процессы Время, сек.
1. Установка штанги в буровую каретку 15
2. Бурение шпура 150
3. Извлечение  бурового инструмента и установка  ампулы в шпур 60
4. Установка анкера в буровую каретку 15
5. Установка анкера в шпур 30
6. Перемешивание смолы 30
7. Выдержка анкера в шпуре 30
8. Опускание буровой  каретки 15
  Всего: 345
 

      С учетом возможности одновременной установки двух и более анкеров данными типами машин среднее время на цикл крепления выработки согласно расчетам параметров крепления проводимых выработок составит 30 мин.

      3. Продолжительность движения вагона:

где Lпрям, Lкрив и Lсл - длина прямолинейных, криволинейных участков и участка сложного профиля, м; Vпрям ,Vкрив, Vсл- скорость движения вагона на различных участках выработки, м/мин;

Средние значения скорости движения вагона приведены в таблице 10.9.

Таблица 10.9 - Скорости движения самоходных вагона типа 10ВС-15 и 10SC32C

Тип участка Скорость  движения вагона, м/мин
с грузом порожняком
Прямолинейный 120 133
Криволинейный 15-25 20-40
Сложного  профиля  10-15 10-15
 

     Длина криволинейного участка при повороте в сбойку или из нее принята не более 5 метров.

     Таким образом, среднее время на одну ходку вагона с учетом максимального расстояния между сбойками 300м:

      - без заезда в сбойки:

,

,

      - c заездом в сбойки:

,

. 

     4. Количество циклов по транспортировке на 1 цикл проходки:

где V изв.угля - объем горной массы извлекаемого при проходке, ; V вагона - емкость кузова вагона с надставками, ; к разр.- коэффициент разрыхления, кразр =1,5.

      Чтобы исключить цикличность в транспортной цепи при использовании самоходных вагонов необходимо предусмотреть накопление отбитой горной массы в промежуточных емкостях и выдачу её на транспортное средство. Для этих целей используются бункер-перегружатели типа БПС-25.

     5. Продолжительность транспортировки на один цикл: 

, мин,

,

.

     6. Продолжительность операций по  загрузке и выгрузке самоходного  вагона.

Загрузка вагона горной массой осуществляется работающим по выемке комбайном:

,

где Кзагр - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты времени, несовмещенные с выемкой (зачистка свалившихся кусков угля, разравнивание массы по кузову и др.), Кзагр=1,0-1,05.

     7. Выгрузка горной массы из вагона  осуществляется конвейером вагона:

,

где qвыгр - производительность конвейера вагона, т/мин.

      Таким образом, продолжительность цикла  проходки 1 метра выработки:

, 

 

где tп.з. - затраты времени на подготовительно-заключительные операции, tп.з=10-15мин; tв - затраты время на выемку угля, мин; tкр - затраты время на крепление выработки (могут быть совмещены); Т - затраты время на операции по транспортировке горной массы, мин (могут быть совмещены); tвыгр - затраты время на выгрузку горной массы, мин (могут быть совмещены); tпростоев – длительность простоев из-за отказов прочего неучтенного оборудования (магистрального транспорта, вентиляторов и др.).

      Для предлагаемых технологических схем произведен расчёт параметров проходческого цикла по представленной выше методике.

     Расчетная схема структуры пласта для определения производительности проходческих комбайнов, представлена на рисунке 10.3.

     Результаты  расчета по пластам и сечениям выработок с использованием современной техники сведены в таблицу 10.10. На основании этих данных составлены графики организации работ по предложенным схемам.

      Для значительной части производственных участков шахт, представляющих собой систему (технология - бригада - комплекс машин - среда) характерна нестабильная работа. Степень нестабильности работы может быть разной на различных производственных участках даже одного предприятия. Участки являются циклическими системами, технология выполнения работ на которых в течение смены, суток и так далее определяется планограммами. Фактически технологические процессы могут существенно отличаться от принятой планограммы работ в зависимости от технологии, состояния оборудования, действий персонала, участвующего в технологическом процессе, изменений горно-геологических условий, нарушений в связях между производственными подразделениями, управленческими ошибками и т. п. Влияние указанных факторов весьма существенно, носит преимущественно случайный характер и сильно дестабилизирует работу участков. Это вредно сказывается на надежности и сроках службы машин и оборудования, здоровье людей, входящих в бригаду участка, и неизбежно ведет к росту вероятности аварий, травматизма, ухудшению экономических показателей работы участка.

Информация о работе Технология подземных горных работ