Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Октября 2011 в 20:26, дипломная работа
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.
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
Таблица 10.2 – Ленточные перегружатели
№ | Тип | Ширина ленты, мм | Скорость движения ленты, м/с | Мощность привода, кВт | Производительность, не более, т/ч | Длина, не более, м | Угол наклона выработки, ° | Примечание |
1. | ППЛ1К | 650 | 1,6 | 1×15 (18,5) | 150 | 35,2 | н.д. | монорельс |
ОАО завод «Красный Октябрь» | ||||||||
2. | ПЛП-600У | 600-650 | 1,6 | 2×7,5 | 180 | 45 | 10 | монорельс |
Украина / ОАО «Ясиноватский машиностроительный завод» | ||||||||
3. | КСП штатный | 650/800 | 1,45 | 2×18,5 | н.д. | 11,4/20 | 12 | Комб-монорельс |
Украина / ЗАО Горловский машиностроительный» | ||||||||
4. | КПД.95 | 800 | 1,2 | 15 | 500 | 19 | н.д. | Почва-монорельс |
5. | КПД.96 | 800 | 1,2 | 15 | 500 | 44 | н.д. | монорельс |
6. | КПД.97 | 1000 | 1,2 | 2×22 | 760 | 100 | н.д. | монорельс |
7. | КПД.36 | 800 | 2,2 | 7,5 | 400 | 4 (6- в самох. вагон) | н.д. | поворотный |
ОАО «Красноармейский завод промышленного оборудования» | ||||||||
8. | ЛП800КП | 800 | 1,5 | 18,5; 2×18,5 | 300 | 6-40 | 0-10 | монорельс |
Россия / ОАО НПО «Сибсельмаш» | ||||||||
9. | КПЛ 800 | 800 | 2 | 11 | н.д. | 18 | 20 | н.д. |
Польша / SIGMA | ||||||||
10. | PDT-SIGMA 800 | 800 | 2,5 | 2×11; 3×11; 4×11; 2×22; 1×30; 2×30 | 350 | 60 (100) | 18 | монорельс |
11. | PDT-SIGMA 1000 | 1000 | 2,5 | 438 | 60 (100) | 18 | монорельс |
Рисунок 10.2 – Схема системы подавателей «SIGMA»:
1 – проходческая
машина; 2 – перегружатель типа «ВОА»;
3 – рельс монорельсовой дороги KSP; 4 –
ленточный подаватель типа «PDT SIGMA»; 5 –
ленточный конвейер
В зависимости от типа комбайна и горно-технических условий рекомендуется так же ленточные перегружатели типа КПД и ЛП800КП (см. таблицу 10.2).
При многоштрековой подготовки предполагается использовать самоходные вагоны, которые обладают высокой мобильностью. Технические характеристики этого средства транспорта представлены в таблице 10.3.
Для транспортирования горной массы от проходческого комбайна до конвейера может быть рекомендован самоходный вагон 10SC32C или отечественный.
Заслуживает внимания новый вагон ВС-30 – производительность на 15-20% выше, чем у его предшественника – 10ВС-15М (см. таблицу 10.3). Это достигнуто за счет увеличения грузоподъемности, мощности силовых агрегатов, более мощной и эффективной тормозной системы и, что немаловажно, – упрощения кинематики хода (ходовая часть проще, ломается реже и поломки небольшие).
Чтобы
исключить цикличность в
Таблица 10.4 – Технические характеристики бункер-перегружателей
Тип | БПС-25 | БП-15 |
Фирма производитель | «Рудгормаш» | КМЗ |
Грузоподъемность, т | 30 | 15 |
Макс. скорость движения, км/час | 0,9 | – |
Время разгрузки, с | 60 | 40 |
Миним. радиус поворота по наружному габариту, м | 15 | 10,5 |
Высота разгрузки, м | 0,7 ... 2,1 | н.д. |
Привод | два гидромотора | 30 кВт |
Максимальный преодолеваемый уклон, град | 12 | 12 |
Габаритные размеры, мм: | ||
длина | 9800 | 8400 |
ширина | 2900 | 2300/2800 |
высота | 1920 | 1900/2350 |
Масса, т: | 16,5 | 10 |
Таблица 10.3 – Самоходные вагоны
Страна производитель | Россия | Австрия | GB, USA | Германия | |||||||
Фирма производитель, торговая марка | «Рудгормаш» | КМЗ | Voest Alpine | Joy | DBT | ||||||
Модель | 5ВС-15М | 10ВС-15 | ВС-30 | В15К | ASC18 | 10SC32C | FBR-15 | RAMCAR- 4110 | RAMCAR- 4113 | RAMCAR- 4120 | Un-A-Hauler СН816 |
Грузоподъемность, т | 15 | 15 | 30 | 17 | 15/18 | 18,2 | 8 | 9,1-12,7 | 16,3 | 18,2 | 17,2 |
Вместимость кузова, | 8,6/11 | н.д. | н.д. | 10,7 | 12/16 | от 13 | н.д. | 15 | н.д. | н.д. | н.д. |
Время разгузки, с | н.д. | 83 | 70 | н.д. | н.д. | 60 | н.д. | н.д. | н.д. | н.д. | н.д. |
Максимальная скорость движения, км/ч | 8 | 9 | 9 | 9 | 9,6 | 9,7 | 24 | 9,7 | н.д. | н.д. | н.д. |
Максимально преодолеваемый уклон, град. | ±15 | 15 | 12 | ±15 | 6 | 10 | н.д. | н.д. | н.д. | н.д. | н.д. |
Радиус поворота по наружному габариту, м | 8,5 | ≤8,5 | 17 | 8,1 | 6,675 | 7,6 | н.д. | 6,78 | н.д. | н.д. | н.д. |
Тип привода | Электрический | Дизель | Электрический-аккумуляторный | ||||||||
Мощность двигателя, кВт | 127 | 22/46/23 | н.д. | 132 | н.д. | 2×85/2×23/14 | н.д. | 70 | 130 | 115 | н.д. |
Емкость кабельного барабана, м | 150 | 180-200 | 200 | 220 | н.д. | 200 | – | – | – | – | – |
Основные размеры, мм | |||||||||||
длина | 8200 ±100 | 8200 | 11070 | 9000 | 9150 | н.д. | 10859 | 10620 | 10670 | 11890 | 11330 |
ширина | 2500 ±100 | 2500 | 2900 | 2600 | 3350 | н.д. | 3330 | 3350 | 3250 | 3500 | 3280 |
высота по кабине | 1750 ±100 | 1750 | 1700 | 1650 | 1980 | н.д. | 1800 | 1220 | 1525 | 2135 | 1195 |
Масса, т | 17,5 | 17 | 26 | 18 | 30 | 27,5 | 22 | 27,5 | н.д. | н.д. | н.д. |
Использование бункер-перегружатели БПС-25 для самоходного вагона 10SC32С значительно сокращает время отгрузки угля и трудозатраты горняков. Он очень удобен тем, что не нужно останавливать конвейер проходческого комбайна, пока вагон увозит добытую породу. Бункер-перегружатель способен накапливать до 30 тонн породы, пока не подойдет пустой вагон для загрузки.
Таким образом, при многоштрековой подготовке можно рекомендовать следующие транспортные цепочки:
– в конвейерном штреке: комбайн – ленточный перегружатель – ленточный телескопический конвейер,
–
в остальных выработках: комбайн
– бункер-перегружатель –
При
необходимости в сбойке может быть
установлены как ленточный (см. таблицу10.2),
так и скребковый перегружатель таблица
10.5.
Таблица 10.5 – Скребковые перегружатели
№ | Тип | Длина поставки, м | Производительность, т/мин | Параметры цепи | Мощность привода, кВт ° | Размеры рештака, мм | ||||
количество | размер | Скорость движения, м/с | ширина | высота | ||||||
ООО «ТД «Скопинский машиностроительный завод» | ||||||||||
1 | ПТК1У | 51/35 | 5,7/8,7 | 2 | 18× 64 | 1,28 | 55 | 642 | 440 | |
2 | ПТК2У | 51 | 12,7 | 2 | 18× 64 | 1,4 | 2×55 | 642 | 190 | |
3 | ПТК3У | 51 | 11,3/14,2 | 2 | 18× 64 | 1,25/1,4 | 2×55 | 642 | 190 | |
ООО «ПО«ЮРМАШ» | ||||||||||
4 | ПС.271 | 51,7 | 15,8-20 | 2 | 30×108 | 1,16/1,3 | 160/200 | н.д. | н.д. | |
5 | ПС.281 | 34 | 15,8-20 | 2 | 30×108 | 1,3 | 200 | н.д. | н.д. | |
ТПК «УКРУГЛЕМАШ» | ||||||||||
6 | КСД-27Ш | 50-80 | 16 | 2 | 30×108 | 1,05 | 2×65/220 | 754 | 255 |
Для
транспортирования горной массы по конвейерному
штреку предпочтительны ленточные телескопические
конвейеры. Основные технические характеристики,
которых представлены в таблице 10.6.
Таблица 10.6 – Серийно выпускаемые подземные ленточные телескопические конвейеры
№ | Модель | Ширина ленты, мм | Скорость движения ленты, м/с | Приемная способность, |
Производительность, т/ч | Суммарная мощность привода, кВт | Длина, не более, м | Угол наклона выработки, ° |
ОАО «Александровский машиностроительный завод» | ||||||||
1 | 1ЛТ80У | 800 | 2,0 | 8,2/10,2 | 420/520 | 55 | 100-500 | -3…+5 |
2 | 2ЛУ80У | 800 | 2,0 | 8,2/10,2 | 420/520 | 2×55 | 150-700 | -16…+18 |
3 | 1ЛТ1000А-01 | 1000 | 2,5 | 14,0/17,5 | 710/890 | 3×55 | 200-1000 | -3…+10 |
ОАО НПО «Сибсельмаш» | ||||||||
4 | 2ЛТ100У | 1000 | 2,5 | 16,8 | 850 | 2×110/ 3×110 | 150-1500 | -10…+16 |
5 | 2ПТ120 | 1200 | 2,56 3,15 4,15 | 25 30 37,5 | 1200-2040 | 3×250 | 1000 (2000) | -10…+10 (до +18) |
6 | 2Л140 | 1400 | 2,5 3,15 | 32 40 | 2040-3210 | 3×400 | 1000 (2000) | -10…+10 (до +18) |