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)

      В предложенных технологических схемах проходческих участков их надежность, измеряемая вероятностью безотказной работы, принята равной единице. Однако под влиянием работы комплекса машин, человеческого фактора показатель может быть меньше единицы.

 

 

Рисунок 10.3 – Структура проходческого  забоя по пласту «Тройной»

 

Таблица 10.10 - Расчетные данные для построения графиков организации работ 

Сечение выработки,
Структура забоя  Тип комбайна (аналоги) Осредненная производи-тельность,
Время выемки, мин Время крепления, мин Количество  циклов в смену Расчетная скорость подвигания забоя,
1 2 3 4 5 6 7 8
16,6 Присечка породы до 15%,
=50 МПа (f=4-5)
12СМ30(JOY) 2,76 8 30 9,3 810
16,6 Присечка породы до 15%,
=50 МПа (f=4-5)
Dosco Mk-2b (AM75) 1,63 15 30 7,7 693
16,6 Присечка породы до 15%,
=50 МПа (f=4-5)
П-110/01М/04 (КСП32(33), AM75) 1,38 17 55 4,8 432
14,7 Присечка породы до 15%,
=50 МПа (f=4-5)
12СМ30(JOY) 2,76 7,3 30 9,3 837
16,6 Присечка породы до 15%,
=50 МПа (f=4-5)
ABM20 3,2 30 30 11,5 1035
 

      10.9 Проведение выработок и возведения анкерной крепи комбайном 12СМ30(JOY)

      В зависимости от устойчивости и крепости пород кровли, выработки крепятся анкерами типа АСП, с применением полимерных смол типа АП-1-470У.

      Перетяжка кровли производится металлической  решетчатой затяжкой. В качестве верхняков  используется металлические штрипсы (подхваты) размером 350x5000мм. В зависимости от типа кровли её крепости и устойчивости выбираем шаг установки анкерной крепи и длину анкера. Шаг анкерной крепи составляет 1,0м, величина заходки не более 1,0м с применением трех полимерной ампулы типа АП-470У, длина анкера равна 2,5м.

      На  всем протяжении проводимых горных выработок производится анкеровка верхнего и нижнего бортов анкерами А20В (А16В) L=1,8м и перетяжкой бортов металлической решетчатой затяжкой с металлическими шайбами размером 150x300мм.

     Бурение шпуров под анкера в кровле выработок  и борта выработок производится гидравлическими навесными бурильными установками:

    - 4 бурильных установки для установки анкеров в кровлю,

      - 2 навесных бурильных установки для установки анкеров в борта выработки, слева и справа.

     Проветривание выработок (нагнетание) производится вентиляторами местного проветривания типа ВМЭ2-10, а отсос метановоздушной смеси осуществляется пылеотсосом. Воздух в забой подается по вентиляционным трубам типа диаметром 1,0м.

     По  выработкам прокладывается пожарно-оросительный трубопровод диаметром Ø114 мм с отводами.

     Процесс отбойки горной массы и анкерование  производится раздельно.

     Шаг 1. Режущий орган начинает перемещаться за счет своей телескопической рамы вперед, максимум на 1 м. Одновременно начинает перемещаться вперед и погрузочный стол и транспортер, за счет чего обеспечивается своевременная погрузка и транспортировка горной массы. Во время этого процесса погрузочные механизмы и транспортер должны находиться в действии.

     Шаг 2. По окончании процесса отработки забоя режущий барабан возвращается по почве в исходное положение, производя при этом зачистку почвы. Во время этого процесса погрузочные механизмы и транспортер должны находиться в действии.

     Шаг 3. Положить штрипс (подхват) и металлическую сетку на козырек временной крепи. Кровля перекрывается металлической решетчатой затяжкой стык в стык.

     Шаг 4. Поднять козырек временной крепи при помощи двух гидроцилиндров вверх, оперев его на кровлю, металлическая сетка удерживается временной крепью. Обеспечиваемого двумя гидроцилиндрами усилия достаточно для того, чтобы удерживать навесной бурильный механизм в заданном положении и для поддержания кровли. Начинать с почвы. Опоры козырька должны быть также подведены к кровле.

     Шаг 5. Начать процесс бурения анкерования.

     Шаг 6. По окончании анкерования козырек временной крепи опускается и комбайн устанавливается на новый цикл работы. Весь процесс повторяется заново.

      10.9.1 Отбойка горной массы

      Отбойку горной породы производить в направлении от кровли к почве. Отбойка в обратном направлении может привести, из-за возникающей перегрузки, к серьезным повреждениям механизмов комбайна.

      Комбайн может быть использован исключительно  по назначению, а именно: для резания, погрузки и откатки (транспортирования) горной массы по цепному транспортеру.

      Эксплуатация  комбайна разрешается только тогда, когда он находится в исключительно  надежном, безупречном, с точки зрения его работоспособности, состоянии. Эксплуатация комбайна разрешается  только при условии, что он полностью оборудован всеми необходимыми защитными и предохранительными устройствами, в том числе и всеми съемными защитными приспособлениями, а также всеми необходимыми аварийными выключателями и кнопками (ОСТАНОВКИ), шумозащитой и вытяжными устройствами и они находятся в работоспособном состоянии.

      10.9.2 Процесс анкерования кровли выработки 

      
  1. Положить  металлическую сетку и штрипс на козырек временной крепи.
  2. Прежде чем поднять козырек временной крепи убедиться, что направляющие буровой штанги находятся внизу.
  3. Поднять козырек временной крепи, после того как буровой лафет будет установлен в вертикальное положение.
  4. Вложить анкерную шайбу в углубление фронтальной плиты.
  5. Поднять направляющую буровой штанги до кровли.
  6. Слегка опустить буровой механизм и вложить буровую штангу.
  7. Ориентировать буровой лафет на отверстие в подхвате и до конца поднять направляющую.
  8. Задействовать рычаги подачи и бурения (фиксированная автоматическая функция бурения).
  9. Автоматически включаются бурение, подача и промывка.
  10. Конечный выключатель касается ограничителя исполнительного устройства. Вращение, подача и подвод воды отключаются.
  11. Опустить буровой двигатель в нужное положение, снять буровую штангу и вставить ключ для затяжки анкерной гайки.
  12. Ввести в шпур ампулы и анкер и ввести гайку в ключ.
  13. Активизировать рычаг управления подачи и бурения, бурение и подача автоматически активизируются (без воды).
  14. Выдержать время, рекомендуемое для затвердевания ампулы 15-45сек., затем нажать кнопку (БУРЕНИЕ) и затянуть анкерную гайку.
  15. На всех других буровых установках выполняются действия, указанные в пунктах с 6 по 11.
  16. Вернуть направляющую буровой штанги в исходное положение.
  17. Буровой механизм установить в вертикальное положение.
  18. Приподнять буровую головку над почвой.
  19. Опустить козырек временной крепи.

      10.9.3 Процесс анкерования бортов выработки.

      1. Ввести буровую штангу в буровой механизм.

      2. Закрыть зажимную колодку направляющей.

      3. Установить угол наклона навесной бурильной установки для боковых стенок (путем поворота вверх-вниз).

      4. После установки верхнего углового анкера повесить на него подхват L£1,8м, завести решетчатую затяжку, после этого бурят и устанавливают оставшиеся 2 анкера.

      5. Подвести навесную бурильную установку для боковой стенки к борту выработки и прижать решетку.

      6. Включить поворотный серводвигатель.

      7. Включить подачу воды и начать бурение вплоть до упора.

      8. Закончить бурение.

      9. Отвести навесной бурильный механизм для бурения бортов при помощи рычага и снять буровую штангу.

      10. Ввести вручную ампулу и анкер в шпур.

      11. Вставить адаптер в режущий башмак навесной бурильной установки для боковых стенок, вывести устройство подачи и ввинтить так, чтобы перемешалась ампула.

      12. Дать затвердеть, затем повернуть и затянуть.

      13. Отвести навесную бурильную установку и вернуть её в исходное положение.

 

      11 Электроснабжение проходческого участка

      11.1 Выбор участковой  подстанции

Таблица 11.1 – Характеристики основных потребителей

Потребитель Р, кВт Iном, А cos
,%
Комбайн 12CM30 (JOY) 2 х170

55

2 х30

2 х100

59

2 х34

0,89

0,87

0,88

0,93

0,89

0,87

Вагон 10SC32 (JOY) 2 х85

23

14

2 х 70

15

10

0,88

0,86

0,87

0,86

0,87

0,86

Бункер BF14B (JOY) 150

25

136

20

0,86

0,87

0,89

0,87

 

      Коэффициент спроса определяем по формуле:

    

=0,52,

,

,

где Р  – номинальная мощность наибольшего  эл. двигателя в группе эл. приемников питающихся от одной КТП; суммарная установленная мощность токоприемников шахтой КТП.

      Принимаю  подстанцию ТСВП 630/6/1,2 мощностью Р=630 кВА [11, с.10-50].

      11.2 Выбор кабельной  сети

      Ток магистрального кабеля определяем с  учетом загрузки трансформатора:

,

где ; ; –номинальный ток подстанции, =304А;

      Для магистрального кабеля выбираем КГЭШ 3 95: .

      Для питания электродвигателей комбайна выбираем КГЭШ 3 95: .

      Для питания электродвигателей вагона КГЭШ 3 16:

      Для питания электродвигателей бункера  КГЭШ 3 35:

      11.2.1 Расчет кабельной сети в нормальном режиме.

      Расчеты потери напряжения в трансформаторной подстанции произведем по формуле:

.

      Технические характеристики:

ПУПП ТСВП 630/6/1,2: Pк з=4,7 кВт; Sном=630 кВА; uк=3,5 %,

%,

,

,

      Потеря  напряжения в вольтах составит:

.

      Потеря  напряжения в магистральном кабеле:

,

.

      Потеря напряжения в гибком кабеле электродвигателя комбайна:

.

      Потеря  напряжения в гибком кабеле электродвигателя вагона:

Информация о работе Технология подземных горных работ