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
в блоке №2 – полевые людской и конвейерный уклоны 24-ю, рельсовый уклон 24-ю пл. «Четвертый», групповые рельсовые и конвейерный штреки 24-ю;
в блоке “ЮЖНЫЙ”– откаточный квершлаг гор минус 645м, людской уклон 25-ю пл. «Четвертый», грузовой уклон 25-ю пл. «Четвертый», конвейерный квершлаг 25-ю.
Площадь шахтного поля делится на четыре блока:
блок №1 – соответствует северному тектоническому блоку между северной границей шахты и нарушением “Ж4”;
блок №2 – соответствует центральному тектоническому блоку между нарушениями “Ж 4”и “З-К”;
блок №З – соответствует южному тектоническому блоку между нарушениями “З-К”и“З1”;
блок “Южный” – соответствует восточному тектоническому блоку между нарушениями “3-К” и “К1”.
Таблица 1.1 – Основные вскрывающие выработки
№ п./п. | Наименование показателей | Ед. изм. | Скиповой ствол | Клетевой ствол | Вентиляционные стволы | |||
№1 | №2 | №3 | №4 | |||||
1 | Абсолютная отметка устья ствола | м | +157,8 | +155,4 | +130,3 | +140,7 | +153,0 | +137,0 |
2 | Абсолютная отметка сопряжений стволов со II гор. | м | -93,8 | –94,4 | – | –85,0 | –3,0 | – |
3 | Глубина ствола до II гор. | м | 251,6 | 249,8 | – | 226 | 156 | – |
4 | Абсолютная отметка сопряжений стволов с III гор | м | -344,7 | –344,8 | 344,0 | – | – | – |
5 | Абсолютная отметка сопряжений стволов с IV гор | м | – | – | – | – | – | –550 |
6 | Глубина зумпфа | м | 57 | 6 | 12 | – | – | 18 |
7 | Полная глубина ствола с зумпфом | м | 558,2 | 505,5 | 476,3 | 226,0 | 156,0 | 775 |
8 | Диаметр ствола в сету | м | 5,5 | 6,0 | 6,0 | 5,5 | 5,5 | 6,0 |
9 | Площадь сечения ствола в свету | м | 23,8 | 28,3 | 28,3 | 23,8 | 23,8 | 28,3 |
10 | Толщина крепи в коренных породах | м | 250 | 300 | 300 | 250 | 300 | 400 |
11 | Тип крепи | м | Бетон | |||||
12 | Армировка | м | металлическая |
Выбор способа подготовки шахтного поля зависит от горно-геологических условий, определяющими из которых являются углы залегания рабочих пластов.
Для поля шахты угол падения составляет 13°–15°, следовательно, согласно указаниям §22 Правил технической эксплуатации, необходимо отдать предпочтение панельному способу подготовки.
Размеры выемочных полей, количество и размеры панелей по простиранию определяются с учетом наличия в шахтном поле разрывных нарушений ориентированных в крест простиранию (нарушения Зк, Ж4, З3).
Ширина участков шахтного поля образованных этими нарушениями составляет до 2200м. Причем переход комплексами этих нарушений не представляется возможным, т.к. величина углов смесителей и амплитуды значительны (15-20° и 10-З0 м). Таким образом, в шахтном поле размещаются две панели: двукрылая–в центральном и южном блоках, и однокрылая–в северном блоке. Размеры выемочных полей составят порядка 2000м (рисунок 1.1).
Порядок отработки панелей нисходящий. Порядок отработки выемочных столбов обратный.
В связи с тем, что пласт «Четвертый» является защитным для опасного по внезапным выбросам пласта «Тройной», предусматривается его опережающая отработка. Размер опережения, согласно с Правилами безопасности, составит два выемочных поля.
Группирование
пластов осуществляется промежуточными
квершлагами и гезенками, которые
располагаются на флангах и в
центре панелей.
5500
6900
Рисунок. 1.1 – Подготовка шахтного поля
В настоящее время при отработке запасов на шахте «Заполярная» применяется система разработки длинными столбами по простиранию с управлением кровлей полным обрушением.
Характерной для столбовой системы разработки пластов является нарезка лав одинарными выработками и схемой проветривания прямоточной с подсвежением с выпуском исходящей выемочного участка на вентиляционную фланговую сбойку. В этом случае свежий воздух подается по верхнему (вентиляционному) штреку, далее по лаве движется вниз, по лаве к нижнему (конвейерному) штреку. И далее с участка выводится по поддерживаемому позади лавы конвейерному штреку на фланговую вентиляционную сбойку.
Возможность поддержания выработки позади лавы на границе массивов – выработанное пространство по пласту «Тройной» обеспечивается пробивкой ремонтин по центру выработки, а по пласту «Четвертый» закладкой золоблочной стенки. Проведение перечисленных мероприятий, как на шахте «Заполярная», так и на ряде других шахт, позволяет обеспечить выемку опасных по динамическим явлениям пластов без оставления целиков в выработанном пространстве.
Нижний штрек сохраняется при помощи крепи усиления и при необходимости перекрепления вслед за лавой для отработки следующего столба.
В
настоящее время на шахте «Заполярная»
очистные работы ведутся двумя добычными
участками.
Таблица 1.2 – Параметры добычных участков. Данные выемочных участков шахты «Заполярная» на 2008г
Участок № | Номер лавы | Длина выемочного столба, м | Длина лавы, м |
7 | Лава 314-с пл. «Тройной» | 1650 | 200 |
4 | Лава 414-с пл. «Четвертый» | 1675 | 204 |
Подготовительные штреки на шахте «Заполярная» проходят смешанным забоем присечкой пород до 75%.
Сечение горных выработок составляет от 12,8м² до 17,2м² в свету. В последнее время выработки крепятся перспективным способом – анкерами АСП 1 и арочной крепью КМП–А3. Монтажные камеры крепятся также анкерным способом.
Для проведения подготовительных выработок на шахте работают два проходческих участка–№1 и №3. Они осуществляют проходку выработок комбайнами типа 1ГПКС и П110
Горно–капитальные бригады проходческих участков осуществляют проведение выработок перспективного назначения, перекрепления и ремонта выработок. Работы с применением БВР достигают 1,3%.
Таблица 2.1 – Оборудование проходческих участков
Показатели | Участок №1 | Участок №3 | ||
Бригада№1 | Бригада№2 | Бригада№1 | Бригада№2 | |
Тип комбайна | 1 ГПКС | П–110 | П–110 | |
Тип забойного и предзабойного конвейера | СП–202 | СП–202 | ||
Оборудование доставка | ЛВ–25 | ЛВ–25 | ДНГ–1 | |
Тип магистрального конвейера | 1Л–100К | 1Л–80 | 1Л–80 | 2ЛТ–1000 |
Сечение выработки, м² | 12,8 | 14,85 | 12,8 | 12,8 |
Таблица 2.2 – Техническая характеристика комбайна П-110
Показатели | Ед. изм. | Значение |
Техническая производительность | м3/мин | |
по углю | 2,2 | |
по породе | 0,3 | |
Мощность двигателя исполнительного органа | кВт | 2ּ110 |
Основные размеры | м | |
длина | 13,0 | |
ширина | 2,51 | |
высота | 1,85 | |
Масса | т | 36 |
Размеры выработки вчерне | м | |
ширина | 3,6-6,5 | |
высота | 2,6-4,5 | |
Площадь поперечного сечения выработки | м2 | 9-30 |
Коэффициент крепости породы не более | 8 |
В
настоящее время на шахте «Заполярная»
применяются схемы ведения
По пласту «Четвёртый» отработка лавы длиной 204м производится механизированным комплексом 2КМ-138 с применением комбайна KSW–460 NE;
По пласту «Тройной» отработка лавы длиной 200 м производится механизированным комплексом Fazos–17/37 c применением комбайна SL–300.
Таблица 2.3 – Комплектация добычных участков
Показатели | Лава 314c пл. «Тройной» | Лава 414с пл. «Четвертый» |
Тип комплекса | KMK–Fazos | 2KM138 |
Тип крепи | Fazos–17/37 | 2М138 |
Тип комбайна | SL-300 | KSW–460 NE |
Тип лавного конвейера | PSZ-850 «Nowomag» | «Анжера»–30 |
Тип подлавного конвейера | PSZ-850 «Nowomag» | ПСП-308 |
Длина столба, м | 2000 | 1675 |
Вынимаемая мощность, м | 2,6 | 1,41 |
Нагрузка на очистной забой, т/сут | 700–1200 | 1300-1700 |
Паспортные данные комбайна следующие:
80% ресурс до капитального ремонта по углю
с δ сж ≤ 30 МПа–70000м³
с δ сж ≤ 40 МПа–40000м³
Уголь в выработке конвейерного штрека пласта «Тройной» подходят под определение с δ сж≤30 МПа, порода – δ сж≤40 МПа.
Уголь в процентном содержании от выработки – 90%, порода – 10%.
Крепость угля – 1,33 т/м³