Система разработки горно-геологического пласта

Краткая горно-геологическая характеристика пласта. К разработке принята бремсберговая часть пласта, мощностью 1,3-1,7м. Залегание пологое, угол падения составляет 5

1.

2. Краткая горно-геологическая характеристика пласта.

К разработке принята бремсберговая часть пласта, мощностью 1,3-1,7м. Залегание пологое, угол падения составляет 50 . Коэффициент крепости угля по шкале Протодьяконова М.М. равен 1,05. Сопротивляемость угля резанию 210 кН/м, объемный вес угля γу =1,1 т/м3 . Метанообильность пласта 5м3 /т. Предварительная дегазация пласта не требуется. Пласт не склонный к самовозгоранию и газодинамическим явлениям, геологические нарушения отсутствуют.

Кровля трудноуправляемая. Индекс кровли 3.3.1. Состоит из неустойчивой непосредственной кровли и легкой основной кровли. Неустойчивая непосредственная кровля обрушается при обнажении более 5м. От 5÷20 м сохраняет устойчивость 5-30 минут. Крепление должно производиться сразу за исполнительным органом комбайна или с отставанием не более 5 м. При работе комбайна с расположением исполнительного органа впереди, участок над комбайном и около него должен быть закреплен. Состав пород кровли: тонкослоистые, трещиноватые аргилиты, алевролиты, глинистые сланцы, песчанистые сланцы с толщиной слоев менее 0,3м. прочность при сжатии 20÷40 МПа. Мощность непосредственной кровли mн.к =3м. Плотность пород γн.к. =2,1т/м3 . В лавах с неустойчивой кровлей следует применять крепи оградительно-поддерживающего типа.

Легкообрушающаюся основная кровля обрушается вслед за подвиганием крепи с зависанием не более 2 м. Периодических осадков не наблюдается. В состав кровли входит сравнительно однородные слои-это тонкослоистые слабые аргилиты, алевролиты или пески общей мощностью (6÷7)m, толщиной слоев до 0,3 м. прочность при сжатии до 40 МПа. Почва боковых пород средней устойчивости.

3. Система разработки и ее параметры.

Выбор системы разработки производится по принципу соответствия ее главнейшим геологическим и горнотехническим условиям разработки пласта, оговоренных заданием, с учетом факторов достигнутых технико-экономических показателей. В соответствии с заданием для курсового проекта принята система разработки длинными столбами по простиранию бремсбергового поля с сохранением конвейерного штрека для повторного использования, оформляемого позади очистного забоя (рис.1).

Рис.1 Система разработки длинными столбами по простиранию бремсбергового поля с сохранением конвейерного штрека.

Форму поперечного сечения штрека следует принимать преимущественно прямоугольную или трапецивидную. Выработки оформляемые позади очистного забоя, т.е. конвейерный штрек, сохраняется с восстановлением крепи. Выработки, оформляемые позади лавы располагаются при устойчивых и средней устойчивости кровлях между массивом угля и выработанным пространством, при неустойчивых и устойчивых кровлях между массивом угля и охранной полосой угля (целиком от 2 до 4м). Для охраны повторно используемых выработок при отработке лав рекомендуется применять в качестве средств охраны литые полосы из твердеющих материалов при мощности пластов до 2,5 м и угле падения до 180 или устанавливать органный ряд крепи. Если основная кровля любой обрушаемости, почва по склонности к пучению с Ω< 0,55,то основная крепь, при этом способе, податливая рамная с прямолинейными верхняками. При непосредственной кровле средней устойчивости применяется вспомогательная анкерная крепь. Крепь усиления впереди очистного забоя устанавливается на расстоянии от 6 до 20м из податливых гидравлических стоек или клиновых металлических. Выработка охраняется со стороны обрушенных пород литой полосой из твердеющих материалов шириной 0,7·m при легкообрушаемых кровлях; 1·m при среднеобрушаемых кровлях; 1,2·m при труднообрушаемой основной кровле, но не менее 1 метра. Литая полоса возводится от контура выработки на расстоянии не менее высоты нижней подрывки. Мероприятия по борьбе с пучением почвы проводятся при Ω=0,35-0,55. Кроме литых полос можно устанавливать двойную или одинарную органную крепь. Могут устанавливаться костры или тумбы из сборных блоков. Окончательный выбор этих тумб осуществляется исходя из хозяйственной возможности. При охране штрека и сохранения для повторного использования устанавливается один ряд органной крепи при мощности до 3,5 м, углах падения до 18 0 , устойчивой непосредственной кровле или средней устойчивости, легкообрушаемой основной кровли и склонности почвы к пучению с Ω=0,55. Основная крепь выработки должна быть податливая, рамная, с прямолинейными верхняками. Вспомогательную крепь можно применять анкерную при непосредственной кровле средней устойчивости. Впереди и позади лавы устанавливается крепь усиления из гидро- или клиновых стоек. Впереди до 20 м, позади до 60 м по середине штрека под верхняк. Способ охраны штрека с помощью установки двойного органного ряда, при мощности до 3,5 м, α до 180 , непосредственная кровля устойчивая и средней устойчивости, основная кровля любой обрушаемости, при Ω менее 0,55. Основная крепь прямоугольной формы, рамная металлическая. Крепь усиления устанавливается из податливых гидравлических стоек или клиновых, так же на расстоянии впереди лавы до 20м, позади до 60м. Вспомогательная крепь может приниматься анкерная при кровлях средней устойчивости. При легко и среднеобрушаемой кровле штрек охраняется двумя рядами деревянной органной крепи, а при труднообрушаемой основной кровле в один ряд устанавливаются тумбы из сборных блоков при мощности пласта до 1,5 м или 2-3 ряда органной крепи при мощности 1,5-3,5м. Мероприятия по борьбе с пучением почвы при Ω=0,35-0,55.

Схема проветривания . При отработке бремсберговых полей по бесцеликовой технологии отработки должно быть 2 выхода из очистного забоя по сохраняемой выработке: один на фланг, другой в середину выемочного поля. Проветривание осуществляется по бремсберговой схеме (снизу вверх). Для этого проводят в нижней части бремсбергового поля воздухоподающий штрек, который соединен с центральными и фланговым бремсбергом. Очистной забой проветривается с воздухоподающего штрека на путевой и людской ходок. С путевого ходка воздух подается в подготовительных забой, по диагональной печи на вентиляционный штрек через фланговый бремсберг на поверхность. По людскому ходку свежий воздух через заезд поступает на конвейерных штрек в очистной забой. Исходящая струя из очистного забоя выходит по вентиляционному штреку на людской ходок и на поверхность. Часть воздуха проходит по сохраняемому штреку на фланговый бремсберг.

Схема транспортирования. Уголь из очистного забоя транспортируется на конвейерный штрек лавы через пункт перегруза на бремсберг, затем на основной конвейерный штрек через перегрузочный пункт.

Параметры системы разработки.

При панельной подготовке пласта и системе разработки длинными столбами по простиранию длина лавы составляет 200 м, длину столба рекомендуется выбирать при большом по простиранию шахтном поле по ресурсу механизированного комплекса и в зависимости от запасов угля в выемочном столбе. При ресурсе 1 млн. т угля, мощности пласта 1,7 м, длине лавы 200 м, плотности угля в массиве 1,1 т/м3 длина столба составит 2673 м.

К параметрам системы разработки относится сечения подготовительных выработок, которые необходимо определить по необходимому количеству воздуха для проветривания лавы и размещению оборудования в штреках. Сечения подготовительных выработок 3 м2 .

4. Технология и механизация очистных работ.

3.1. Технология очистных работ.

Средняя мощность пласта составляет 1,5 м, поэтому выемка угля осуществляется по челноковой схеме. При челноковой схеме работы комбайна в начальный период комбайн находится внизу лавы. После замозарубки в пласт, начинает выемку полосы угля снизу вверх на ширину захватов шнеков (0,63 м или 0,8 м в зависимости от типа комбайна). В этом положении передний шнек поднят до кровли, а задний шнек по ходу комбайна опущен до почвы. Машинист следит за положением шнека при управлении комбайном и регулирует высоту в соответствии с мощностью пласта. Помощник машиниста комбайна передвигается по лаве вслед за выемкой на расстоянии местонахождения петли траковой цепи. В это время, кроме комбайна, должен работать забойный скребковый конвейер, осуществляющий доставку угля. Устройство блокировки не запустит комбайн, пока не включится конвейер. Машинист крепи передвигает секции крепи вслед за выемкой с отставанием не более 5 м. Остальные рабочие находятся на сопряжениях. На верхнем сопряжении вентиляционного штрека с лавой работает один горнорабочий, он следит за концевой головкой лавного конвейера, за состоянием кровли, устанавливает опережающую крепь усиления на вентиляционном штреке впереди забоя на величину, установленную паспортом крепления. Крепь усиления возводиться из гидравлических стоек ГС на 15 м впереди забоя. После выемки полосы угля и самозарубки комбайна в пласт на верхнем сопряжении начинается выемка угля сверху вниз. Горнорабочий верхнего сопряжения передвигает концевую головку лавного конвейера вплотную к забою. На нижнем сопряжении работают 2 горнорабочих, они следят за погрузкой угля из лавы на перегружатель, занимаются передвижкой энергопоезда, перегружателя, установкой опережающей крепи усиления. Звеньевой работает в тех местах лавы, где необходима помощь и занимается передвижкой крепи сопряжения.

Основные принципы выбора механизированных крепей. В очистных забоях должны применяться гидрофицированные, механизированные крепи, за исключением усилений. Выбор механизированной крепи нужно производить по тому диапазону вынимаемой мощности, в которой попадает максимально потребная для данного очистного забоя высота крепи. При выборе механизированной крепи по сопротивлению следует исходить из того, что серийные механизированные крепи удовлетворяют условиям очистных забоев с легкой и средней кровлями. В очистных забоях с тяжелой кровлей применяются механизированные крепи без повышенного сопротивления, возможно в сочетании с предварительным разупрочнением кровли на всем протяжении отработки выемочного столба или для обеспечения первой посадки основной кровли. По мере создания механизированной крепи с повышенным сопротивлением в очистном забое с трудноуправляемой кровлей, при среднеустойчивой и устойчивой непосредственных кровлях из прочной почвы не допускается вдавливание в нее основной кровли. В очистном забое с трудноуправляемой тяжелой кровлей, при весьма неустойчивой и устойчивой непосредственной кровле или при наличии слабой почвы должны применятся механизированные крепи с сопротивлением в сочетании с разупрочнением кровли. В лавах с неустойчивой кровлей следует применять крепи оградительно-поддерживающего типа.

Выбор типоразмера механизированной крепи следует производить из следующих условий:

Нmin ≤mmin (1-αℓз )-d

Нmax ≥mmax (1-αℓп ),

где Нmin -минимальная конструктивная высота крепи, м

mmin -минимальная вынимаемая мощность угольного пласта, м

mmax -максимальная вынимаемая мощность угольного пласта, м

α-коэффициент сближения боковых пород (0,05 для Кузбасса)

з -наибольшее расстояние от забоя до задней стойки, м

d-запас раздвижности гидростоек на разгрузку (при m>1м, d≥0,05м)

п -наименьшее расстояние от забоя до передней стойки.

При эксплуатации механизированной крепи необходимо контролировать специальным шаблоном запас раздвижности гидростоек на нагрузку. Механизированная крепь в очистном забое применяется в сочетании с механизированной крепью сопряжений очистного забоя с подготовительными выработками. Штрековая крепь сопряжений находится в створе с поддерживающим пространством очистного забоя.

3.2. Выбор средств механизации крепления, выемки угля, транспортирования, вспомогательного оборудования.

3.2.1. Выбор выемочной машины.

По мощности пласта и максимальной производительности был выбран очистной комбайн MB 290Е. Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е приведены в табл.1. Очистной комбайн МB12 предназначен для двухсторонней безнишевой добычи угля в лавах с пропластками крепости 60 МПа и с наклоном по простиранию до ± 35° и по падению до ± 20°. Этот очистной комбайн оснащен бесцепной подачей с автоматическим регулированием полупроводниковым преобразователем частоты в зависимости от крепости добываемого угля. У комбайна два механизма подачи с магнитными тормозами, что обеспечивает безопасное передвижение комбайна по скребковому конвейеру с различными типами горизонтальных элементов, например, таких как, Эйкотрейк или Ходотрейк. В поворотных редукторах комбайна помещены электродвигатели - приводы исполнительных органов. Комбайны MB12 удовлетворяют требования взрыво- и искробезопасности, то есть позволено их применять в среде опасной взрывом метановоздушной смеси. Климатическое исполнение комбайна включительно принадлежностей обеспечивает его безаварийную эксплуатацию в среде с повышенным содержанием угольной пыли, с повышенной относительной влажностью и температурой, а также в присутствии агрессивной шахтной воды.Управление очистного комбайна можно производить с пульта, помещенного на его корпусе, или дистанционно с помощью беспроволочной системы управления. Преимуществом настоящего комбайна является его малая длина, простой монтаж и повышенная жесткость, что достигнуто размещением основных узлов комбайна в моноблочном корпусе.

Таблица 1

Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е.

Очистной комбайн - тип

MB 290Е

Длина комбайна

мм

7 780

Диаметр исполнительных органов

м

0,95-1,25

Добываемая мощность

м

1,0-2,1

Производительность, при сопротивлении угля резанию до 360 кН/м

т/мин

8,7

Минимальная высота корпуса над почвой

мм

748

Обороты исполнительного органа

об/мин

54-47

Ширина исполнительных органов

мм

630-800

Макс, угол наклона пласта по простиранию

гр.

±35

Макс, угол наклона пласта по падению

гр.

±20

Макс, захват под уровнем конвейера

мм

150-200

Скорость подачи

м/мин

0-11,5

Усилие для подачи

кН

2x220

Общая мощность электродвигателей

кВт

291,5

Мощность электродвигателей испол. органов

кВт

2x120

Мощность электродвигателей подачи

кВт

2x22

Мощность электродвигателей гидр, агрегата

кВт

7,5

Питающее напряжение

В

1140/500

Общая масса

кг

17 000

3.2.2. Выбор типа крепи.

В соответствии с горнотехническими и геологическими условиями: мощности пласта 1,3-1,7 м, кровле с индексом 3.3.1 для крепления очистного забоя выбрана механизированная крепь "MVPO 2800". Основные технические параметры механизированной крепи "MVPO 2800" приведены в табл.2.

Типоразмер крепи:

з =0,8+0,7+1=2,5 м

п =0,7+0,8=1,5м

Нmin ≤1,3(1-0,05·2,5)-0,05=1,1м

Нmax ≥1,7(1-0,05·1,5)-0,05=1,5м

Минимальная высота секции 0,7м (0,7<1,1); максимальная высота секции 2,1м (2,1>1,5), следовательно, механизированная крепь "MVPO 2800" соответствует горнотехническим и геологическим условиям.

Механизированная крепь "MVPO 2800" является одним из типов поддерживающе-оградительной двухстоечной крепи для поддержания пространства после выемки угля в пластах тонкой и средней мощности, которые плоско положены при системе выемки на завал. Крепь подходит для крепления пластов с малопрочной кровлей и обеспечивает хорошее перекрытие кровли. Этот тип крепи поставляется для комбайновых и струговых забоев. Эта крепь спроектирована согласно мировых стандартов для подземной добычи, по всем европейским нормам и Правилам техники безопасности. Крепь "MVPO 2800" работает в диапазонах по высоте пласта 0,7 - 2,1 м или 0,9 - 2,4 м. Она оснащена телескопическими стойками двойного действия с возможностью монтажа противсотрясающих клапанов. Отличается хорошим перекрытием кровли и может быть дополнена прочным, наклоняемым или выдвижным подверхняком. Основная рама поставляется вместе с устройством для наклона при перемещении секции. Крепи оснащены боковыми гидравлическими стабилизационными цилиндрами для требуемой установки секции в добываемом забое в зависимости от изменений уклонов. Управление отдельных секций гидравлическое, может быть или с полным стоком гидравлической жидкости или с импульсным с помощью многоканалого шланга с легким управлением. Это решение очень экономное для малого пространства, что является выгодным при добыче пластов тонкой мощности. Отдельные части крепи спроектированы компютерным методом. Все сваренные части крепи изготовлены из обычного металла, который прочностью гарантирует безперерывную эксплуатацию этих частей.

Таблица 2

Основные технические параметры механизированной крепи "MVPO 2800".

Исполнение

0,7/2,1

Минимальная высота секции

мм

700

Максимальная высота секции

мм

2100

Рабочий диапазон

мм

800-2000

Максим, угол наклона пласта по простиранию

град.

±35

Максим, угол наклона пласта по падению

град.

±35

Расстояние между секциями

мм

1500

Ширина секции

мм

1460

Макс.сопротивление секции

кН/м2

585

Мин.сопротивление секции

кН/м2

485

Шаг передвижки секции

мм

650-800

Активный забойный козырек

Да

Рабочее давление

МПа

32

Колличество стоек в секции

шт.

2

Давление на почву

МПа

1,4

Масса секции

кг

7850

3.2.3. Выбор забойного конвейера.

Для транспортировки угля из очистного забоя к установке принят скребковый забойный конвейер типа СЗК 228. Основные технические параметры скребкового забойного конвейера СЗК 228 приведены в табл.3. Скребковый забойный конвейер этой конструкции был создан для работы в сложных геологических условиях. Конвейеры СЗК 228 былы разработаны специально для пластов от мощности 0,8 до 2,5 метра. Конвейер имеет номинальную производительность, в зависимости от скорости движения транспортной цепы и исполнению конвейера (ширина конвейера 732, 800 или 832 мм). Примененные абразивостойчивые материалы, а так же, "Е" профиль новой конструкции, повышают гарантийный срок на уровень 3 млн. отгруженных тонн угля. Надежность конвейера особенно повышается массивным соединением рештаков с допускаемой нагрузкой в пределах 2000 кН, применением специальной транспортной цепи для особо тяжелых условий и кованных скребков.

Таблица 3

Основные технические параметры скребкового

забойного конвейера СЗК 228.

СЗК 228/732

Производительность транспортирования

т/ч

800 (900)

Скорость передвижения

м/с

0,95 (1,1)

Цепь

2x30x108мм по DIN

Расстояние цепей

мм

130

Скребки

Кованные

Электродвигатели

кВт

4x200/65 или 4x250/85 или 4x315/100

Макс.общая длина конвейера

м

350

Срок службы

млн. тонн

млн. тонн

3.2.4. Выбор вспомогательного оборудования.

Дробилки угля типоряда DU состоят из основных частей (входной, средний и выходной рештаки, входной, средний и выходной шкафы, крышка среднего шкафа, дробящий барабан, привод, маховик с фрикционной муфтой, чехол привода, орошение и средства автоматизации) с горизонтально расположенным дробящим барабаном. На оси дробящего барабана расположены четыре диска с дробящими молотками. Оборудование приводится в движение электродвигателем и посредством комплекса клиновых ремней приводится в движение массивный маховик, обеспечивающий соответствующий крутящий момент для дробления отбитой массы. Автоматическое управление дробилкой обеспечивает её стыковку с режимом работы конвейера и орошением, а также безопасность её эксплуатации и защиту от повреждения. Дробилка устанавливается на раме перегружателя ПСП-26.

Основные технические параметры дробилки DU:

· Пропускная способность: 600 - 2 000 м³/ч (в зависимости от типа)

· Для конвейеров ширины: 800 - 1 100 мм (в зависимости от типа).

Технические данные на перегружатель типа ПСП-26:

· Длина в поставке 44-100 м.

· Максимальная производительность 690 т/ч.

· Мощность электродвигателя 110;160 кВт.

С помощью согласующего устройства СУ (типа «Матильда») уголь, доставляемый из лавы скребковым конвейером, перегружается на перегружатель ПСП-26 и далее через согласующее устройство на ленточный конвейер.

Технические параметры для СУ:

· Диаметр барабана холостого 380 мм.

· Диаметр барабана амортизационного 200 мм.

· Ширина транспортной ленты 1200 мм.

· Номинальное давление гидросистемы 204 Бар.

· Масса СУ 13400 кг.

3.3. Расчет нагрузки на очистной забой.

Среднесуточная нагрузка на очистной забой определяется по факторам, ограничивающим скорость подачи комбайна: сопротивляемость угля резанию, допустимое тяговое усилие подающей части комбайна, скорость крепления. Проверяется нагрузка на забой по газовому фактору. Из всех расчетных принимается наименьшая.

Норматив суточной нагрузки на очистной забой рассчитывается по нормативам, принятых на шахтах. В конкретных условиях величина норматива нагрузки на очистной забой (А, т/сут) определяется по формуле:

где величина норматива нагрузки на очистной забой, приведенный в таблицах сборника нагрузок, т/сут;

- увеличение (уменьшение) норматива нагрузк на 1 см изменения вынимаемой мощности пласта;

-увеличение (уменьшение) норматива нагрузки на 1 м изменения длины забоя, т/сут;

- длина очистного забоя и вынимаемая мощность пласта, для которых норматив нагрузки приведен в таблицах сборника, м

и -конкретные условия, для которых определяется норматив нагрузки, м

- поправочный коэффициент, равный производительности поправочных коэффициентов на режим работы, объемный вес угля, ухудшение горно-геологических условий, разубоживание, вязко пластичность добываемых углей;

100-коэффициент, учитывающий перевод мощности пласта из метров в сантиметры.

При использовании настоящих нормативов длина очистного забоя и вынимаемая мощность пласта принимаются по маркшейдерским данным.

· -поправочный коэффициент на режим работы:

где -продолжительность добычной смены, мин;

-число добычных смен в сутки, принимается .

· - поправочный коэффициент на объемный вес угля:

где γ-фактический объемный вес угля, т/м3 , при расчете нормативной нагрузки принят-1,3т/м3 .

· - поправочный коэффициент на неустойчивую кровлю. При неустойчивой кровле к нормативам нагрузок применять =0,8.

· - поправочный коэффициент на разубоживание:

· Кпод - поправочный коэффициент на подвигание лавы за цикл:

где r ф - фактическая ширина захвата исполнительного органа, м.

· Квсп –коэффициент на пластичность угля:

для хрупкого угля Квсп =1

· Кгеол. - поправочный коэффициент на сложные горно-геологические условия ведения очистных работ.

,

= 0,81

7.1) Кр.н. - коэффициент, учитывающий работу лавы в зоне разрывного горно-геологического нарушения:

где L л - длина очистного забоя, м;

L н - длина нарушения, м;

п - амплитуда нарушения, м;

т - мощность пласта, м

7.2) Кп.л. - коэффициент, учитывающий работу очистного забоя в зоне пластового геологического нарушения (утонения, размывы пласта):

Кп.л. =1

7.3) Кт.кр. - коэффициент, учитывающий работу лавы с труднообрушаемой кровлей:

Кт.кр. =1

7.4) Кпол - коэффициент, учитывающий выкладку костров в полостях непосредственно кровли, образующихся в зоне выемки над секциями крепи при неустойчивых кровлях:

Кпол =1

7.5) Кобв - коэффициент, учитывающий обводненность очистного забоя:

Кобв =0,95

7.6) Кзат - коэффициент, учитывающий затяжку неустойчивой кровли по всей длине лавы между грудью забоя и перекрытиями секции крепи:

где Δ - доля обнаженной площади кровли между грудью забоя и перекрытием крепи, подлежащая затяжке, Δ = 0,1 - 0,3;

L заз - расстояние между грудью забоя и козырьком крепи согласно паспорта крепления, Lзаз = 0,3 м;

L пл - дополнительное обнажение кровли вследствие ухода груди забоя в связи с интенсивным отжимом угля из верхних пачек пласта;

L коз - размер козырька крепи.

Нагрузка на очистной забой по нормативам:

Нагрузка на очистной забой по газовому фактору (Агаз , т/сут).

где S-площадь поперечного сечения призабойного пространства, свободная для проходки воздуха, м2 ;

v -допустимая правилами безопасности максимальная скорость движения воздуха вдоль забоя, м/с (v =4м/с);

d -допустимая максимальная концентрация метана в исходящей струе, % (d =1%);

коэффициент равномерного газовыделения по условиям шахты,0,6-0,8;

относительная метанообильность лавы;

864-эмпирический коэффициент;

P-коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство, непосредственно прилегающее к призабойному пространству, 0,6-0,8.

Относительная метанообильность лавы:

где относительная метанообильность пласта, м3 /т;

0,3 – коэффициент, учитывающий дегазацию пласта;

-относительное метановыделение из выработоного пространства;

коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойном;

коэффициент, учитывающий эффективность дегазации спутников пласта и выработанного пространства.

К дальнейшим расчетам принимаем плановоую нагрузку, то есть меньшая из рассчитанных по факторам.

По плановой нагрузке определяем количество циклов в сутки

,

где Ац -добыча угля с одного цикла, т:

,

где с-коэффициент извлечения угля: с=0,95.

Количество циклов корректируется до целого и окончательно принимается нагрузка на очистной забой

5. Специальные меры.

Передвижение людей по лаве разрешается между стойками крепи и конвейером. Выход на комбайновую дорожку разрешается только для ведения или ремонтных работ или работ по укреплению забоя с целью предупреждения отжима угля и вывалов кровли.

Места перегрузки угля, место установки энергопоезда должны быть освещены. Минимальная освещенность в лаве должна быть 5 лк. Светильники в лаве подвешиваем к перекрытию крепи через 4,5 м, на штреках светильники подвешиваем к верхнякам штрековой крепи на расстоянии не более 2,0 м.

Для оперативной связи в лаве через 10 м, на сопряжениях и на энергопоезде устанавливаем приемопередающие устройства громкоговорящей связи.

Перед пуском забойного конвейера и комбайна должен подаваться звуковой сигнал.

Основным вредным производственным фактором при комбайновой выемке угля является угольная пыль. Для борьбы с пылью очистной комбайн оборудуется системой пылеподавления. Имеется внутреннее орошение с подачей воды через полые валы шнеков непосредственно к резцам в зону разрушения угля и внешнее с подачей воды в зону распространения пыли.

Водяными завесами оборудуем места перегрузки угля с забойного конвейера на перегружатель и с перегружателя на ленточный конвейер.

Управление комплексом производится в автоматическом режиме с помощью программного обеспечения РМ 4.

Программное обеспечение состоит из модулей, что позволяет произвести оптимальную настройку на различные условия работы. Возможна особая настройка при использовании спецсекций, например, функция забойной секции или крепи сопряжения, или устройства передвижки.

Управление прибором РМ 4 производится с клавиатуры с 25 клавишами, что оптимизирует настройку всех необходимых на сегодняшний день функций. На буквенно-цифровом LED-дисплее (16 знаков) отображаются показатели замеров.

Посредством меню можно вызвать на экран параметры и произвести корректировку, на экране отображаются сообщения об ошибках-помехах, и может быть активизирована блокировочная функция.

Возможно групповое управление по 2 или 3 щитовые секции крепи.

В зависимости от протяженности лавы и от объема программы время загрузки длится максимум 5 мин.

Есть возможность подключения до 8 сенсоров к системе РМ 4. Они подключаются посредством четырехжильного кабеля со штекерами SКК 24 на щите латунной планки с фиксирующими зажимами. Прибор РМ 4 прифланцовывается на этой планке и таким образом обеспечивается герметичность на входах счетного устройства.

Обычно используются следующие виды сенсоров:

- надежные, высокочувствительные сенсоры давления;

- бесконтактная язычковая мерная рейка;

- сенсор близости;

- сенсор инфракрасных лучей;

- инклинометр.

В целях упрощения адаптации гидроуправления к РМ 4 подключается панель с клапанами. Применяются специальные герметичные штекеры, контакты которых позолочены. Возможна настройка 22 клапанов и, благодаря этому, функций крепи.

Каждый прибор РМ 4 соединяется со следующим, четырехжильным кабелем со штекерами SКК 24. В зависимости от необходимой мощности допущенного уровня питания может производится объединение нескольких секций крепи в энергетическую группу с гальванической изоляцией их друг от друга посредством адаптера питающего тока и изоляционного адаптера.

Системой предусмотрены различные уровни автоматизации. Для начального уровня автоматизации необходимо управление РМ 4 в лаве, при этом речь идет о двойном непосредственном управлении соседней секцией. При расширении программы можно интегрировать ход, последствия, групповые функции, групповую передвижку и т. д.

Следующая ступень автоматизации - выемочные работы с применением комбайна - это, запускаемая вручную, с учетом местонахождения комбайна, система автоматизации работы крепи.

Оператор предварительно задает на клавиатуре местонахождение и направление движения машины. Оптимальный вариант автоматизации выемочных работ с применением комбайна осуществляется посредством серийного контакта с сетью комбайна на конце лавы. Для этого дополнительно необходима установка РМ 4, куда будет вводиться информация о комбайне на конце лавы. Отсюда одновременно передается точная информация на РМ4 каждой секции крепи.

Данная функция, инициируемая автоматически, может, задаваться также посредством инфракрасной системы.

6. Монтажно-демонтажные работы.

5.1. Монтажные работы.

Наименование применяемого оборудования, места его расстановки, способы крепления приведены в табл.4.

Таблица 4

Наименование монтажного оборудования.

№ п/п

Наименование оборудования

Место установки

Назначение

Способ крепления

1

ЛВ-25 № 1 ЛВ425 № 2

В устье вентиляционного штрека. На вентиляционном штреке за монтажной камерой.

Доставка оборудования в лаву и выдача порожних сосудов.

На почве клиновыми стойками.

2

ЛШВ-14

В монтажной камере выше вентиляционного штрека перед изоляционной перемычкой.

Доставка оборудования и выдача порожних сосудов по монтажной камере.

На почве клиновыми стойками.

3

ЛПК-10Б№1

В монтажной камере в 15-20 м от сопряжения с вентиляционным штреком.

Маневровые работы на сопряжении монтажной камеры с вент штреком. Монтаж комбайна.

На почве клиновыми стойками.

4

ЛПК- 1 ОБ №2

В монтажной камере на линейных секциях забойного конвейера.

Монтаж линейных секций, секций крепи , приводных головок.

Цепями за линейные сек

5

Насосная станция

На вентиляционном штреке под лавой.

Работая с гидросистемой

-

6

Сигнализация

По монтажной камере

Связь между лебедками и местом производства работ

7

Отклоняющий блок

На месте монтажа

Доставка, разворот, монтаж оборудования

Объем и последовательность выполняемых работ приведены в табл.5.

Таблица 5

Объем и последовательность выполняемых работ.

№ п./п.

Наименование работ

Ед.измерения

Кол-во

I. Подготовительные работы

1.1

Доставка, установка и крепление лебедок

шт.

3

1.2

Доставка и монтаж аппаратуры управления и связи

компл.

2

1.3

Доставка средств пожаротушения

компл.

6

II. Монтажные работы

2.1

Монтаж нижней приводной головки конвейера

шт.

1

2.2

Монтаж секций крепи «MVPO 2800»

шт.

133

2.3

Монтаж комбайна «MB290E»

шт.

1

2.4

Монтаж крепи сопряжения на вентиляционном штреке

шт.

1

2.6

Монтаж верхней приводной головки конвейера

шт.

1

2.6

Монтаж перегружателя «ПСП-26»

шт.

1

2.7

Монтаж ленточного конвейера «2ЛТ80У»

шт.

1

2.8

Монтаж энергопоезда

компл.

1

III. Заключительные работы

3.1

Демонтаж и выдача лебедок

шт.

3

3.2

Демонтаж и выдача насосной станции

компл.

1

3.3

Демонтаж и выдача электроаппаратуры управления связи

компл.

1

5.1.1. Монтаж забойного конвейера.

Лебедкой ЛПК - 10Б №2 узлы привода доставляются к месту монтажа. Рама привода устанавливается на «лыже», подводится переходная секция и соединяется с рамой навешиваются приводные блоки, в корпус привода монтируется цепесъемники и цепной барабан. Линейные секции конвейера доставляются до места разгрузки, выгружаются и укладываются вдоль забоя. Стыковка линейных секций производится лебедкой ЛПК- 10Б №2. Монтаж навесного оборудования производится вслед за монтажом конвейера с отставанием на 1 линейную секцию.

5.1.2. Монтаж секций крепи.

Для выгрузки секций крепи в монтажной камере на конце рельсового пути установлен передвижной разгрузочный полок. Выгрузка секций крепи производится согласно «Технологической схеме монтажа, демонтажа механизированных комплексов». Секция крепи на специальной площадке лебедкой ЛШВ - 14 доставляется до конца рельсового пути к разгрузочному полку, после чего площадка крепится к рельсовому пути отрезками круглозвенной цепи не менее чем в 2-х точках. С секции крепи снимаются увязки и при помощи каната ЛПК - 10 Б №2 секция путем стаскивания выгружается на полок и доставляется к месту монтажа. Путем поочередного зацепления каната ЛПК - 1 ОБ №2 за проушины на задней и передней частях основания, секция разворачивается и устанавливается на место, с помощью насосной станции домкрат передвижки соединяется с бортом линейной секции конвейера и секция распирается в кровлю монтажной камеры.

Ввиду того, что крепление монтажной камеры выполнено с пробивкой средних рядов деревянных стоек под подхваты из СВП и они мешают развороту секций крепи, перед разворотом секций производится демонтаж стоек таким образом, чтобы расстояние от последней секции крепи до ближайшей стойки не превышало 2,5 м. Удаление стоек (не более одной за один прием) производится канатом лебедки ЛПК 10Б №2. При выполнении этих операций люди выводятся в безопасные места, в т.ч. в секции крепи.

5.1.3. Монтаж крепи сопряжения.

Перед монтажом верхней секции крепи и крепи сопряжения лебедка ЛВ - 25 №2 переносится на новое место - на вентиляционном штреке перед монтажной камерой, и доставка оборудования в монтажную камеру производится через разминовку лебедкой ЛПК-10Б.

Монтаж крепи сопряжения производится в следующей последовательности:

• лебедкой ЛПК - 10Б №2 доставляются к месту монтажа все элементы крепи сопряжения;

• после доставки секции крепи сопряжения разворачиваются по направлению, гидростойки заводятся в гнезда, к секциям подсоединяются нижние переходные балки;

• с помощью отклоняющего блока и лебедки ЛПК - 10Б №2 навешиваются верхние балки крепи сопряжения, гидростойки заводятся в гнезда балок и при помощи насосной станции производится распор гидростоек секций крепи и балок.

5.1.4. Монтаж комбайна MB 290E .

На секции крепи навешиваются отклоняющие блоки, монтаж ведется в следующей последовательности:

• доставляется нижний поворотный редуктор;

• доставляется нижняя режущая часть;

• доставляется рама комбайна и устанавливается на настил забойного конвейера на «лыжи»;

• монтируется на раме комбайна нижняя режущая часть;

• монтируется нижний поворотный редуктор;

• доставляется электродвигатель, состыковывается с режущей частью;

• доставляется верхняя режущая часть и состыковывается с электродвигателями:

• доставляется верхний поворотный редуктор и монтируется к верхней режущей части;

• навешиваются шнеки, устанавливаются пылеподавляющие устройства. производится гидро- и электроразводка.

• устанавливаются домкрат - опоры.

5.1.5. Монтаж перегружателя ПСП-26.

Монтаж перегружателя ведется в следующей последовательности: с помощью каната лебедки ЛПК-10Б, в секции крепи сопряжения устанавливается концевая головка, по оси перегружателя укладываются рештаки и с помощью замков соединяются между собой. В процессе монтажа линейных секций вместо нижней ветви заводится канат. С помощью каната лебедки ЛПК - 10Б устанавливаются борта по всему ставу перегружателя, борта перекрываются листами перекрытия и на них устанавливается электроаппаратура. После монтажа рештачного става, с помощью лебедки ЛПК - 10Б устанавливаются линейные секции «2ЛТ80У». На них устанавливается рама приводной головки перегружателя, с помощью ручных тягалок устанавливается редуктор и электродвигатель. Приводная головка замками соединяется с рештачным ставом. После стыковки приводной головки и рештачного става производится заводка скребковой цепи.

5.2. Демонтажные работы

Наименование применяемого оборудования, места его расстановки, способы крепления при демонтажных работах указаны в табл.6.

Таблица 6

Наименование применяемого оборудования, места его расстановки, способы крепления при демонтажных работах.

Наименование оборудования

Место установки

Назначение

Способ крепления

1

2

3

4

5

1

1

Лебедка

ЛПК-10Б№1

На вентиляционном

штреке

Разворот секций крепи

на сопряжении демонтажной камеры с

вентиляционным

штреком, доставка оборудования к месту

погрузки и погрузка.

На почве

клиновыми стойками.

2

Лебедка

ЛПК- 1 ОБ №2

В нише напротив

демонтажной камеры.

Демонтаж комбайна,

доставка линейных секций, секций крепи по демонтажной камере, разворот секций крепи на сопряжение демонтажной камеры с вентиляционным

штреком.

На почве

клиновыми стойками.

3

Лебедка

ЛПК-10Б№3

Демонтажная камера, в секциях крепи.

Демонтаж крепи

сопряжения, перегру­жателя «ПСП-26»

линейных секций,

секций крепи, доставка их по демонтажной камере.

На основаниях

секций крепи отрезками круглозвенной

цепи.

4

Лебедка

ЛПК- 10Б №4

Конвейерный штрек

у сопряжения демонтажной

камерой лавы

Демонтаж и выдача перегружателя «ПСП-26» и конвейера «2ЛТ80У»

На почве клиновыми стойками.

5

Насосная

станция

Вентиляционный

штрек

Работа с гидросистемой.

6

Отклоняющие блоки.

Сопряжение конвейерного штрека с де­монтажной камерой, вентиляционный штрек

Выдача оборудования с конвейерного штрека, погрузка оборудования и секции крепи.

Объем и последовательность выполнения работ при демонтажных работах указан в табл.7.

Таблица 7

Объем и последовательность выполнения работ при демонтажных работах.

Наименование работ

Ед. измерения

Кол-во

I.

Подготовительные работы.

1.1

Доставка лебедок и их крепление.

шт

4

1.2

Доставка и монтаж аппаратуры связи и управления.

комплект.

1

1.3.

Доставка и монтаж насосной станции.

комплект.

1

II.

Демонтажные работы.

2.1.

Демонтаж верхнего энергопоезда

шт

1

2.2.

Демонтаж верхней приводной головки

шт

1

2.3.

Демонтаж комбайна МВ 290Е

шт.

1

2.4.

Демонтаж линейных секций

шт

130

2.5.

Демонтаж нижней приводной головки

шт

1

2.6.

Демонтаж перегружателя «ПСП-26»

шт

1

2.7.

Демонтаж конвейера «2ЛТ80У»

шт

1

2.8.

Демонтаж крепи сопряжения

комплект

1

2.9.

Демонтаж секций крепи «MVPO 2800»

шт

133

III.

Заключительные работы.

3.1.

Демонтаж и выдача насосной станции

комплект

1

3.2.

Демонтаж и выдача аппаратуры связи и управления

комплект

1

3.3.

Демонтаж и выдача лебедок.

шт

4

5.2.1. Демонтаж верхней приводной головки.

Демонтаж верхней приводной головки ведется с помощью лебедки ЛПК 10Б №2

Рассоединяется скребковая цепь, раскручиваются болты крепления приводного блока к раме. Отсоединяется рама конвейера от лыжи и переходного рештака. Узлы приводной головки с помощью лебедки ЛПК- 10Б №1 доставляются к месту погрузки и грузятся на платформы.

5.2.2. Демонтаж комбайна МВ 290Е.

Демонтаж комбайна производится в верхней части демонтажной камеры с помощью лебедки ЛПК-10Б №2. Демонтируется гидро- и электроразводка, щиты, пылеподавляющие устройства. Снимаются шнеки с валов. Поочередно приподнимаются и снимаются опорно-направляющие механизмы. Производится расстыковка остова комбайна. Узлы комбайна при помощи лебедки ЛПК-10Б №1 доставляются к месту погрузки и грузятся на платформы и в вагоны.

5.2.3. Демонтаж забойного конвейера.

Демонтаж конвейера производится при помощи лебедок ЛПК10Б №3 и №2. Разъединяется скребковая цепь по замкам. Разъединяются замковые соединения на стыках линейных секций конвейера, борта и лемеха отсоединяются от линейных секций. Канатами лебедок ЛПК -10Б №3 и №2 демонтированное оборудование доставляется к вентиляционному штреку, откуда лебедкой ЛПК -10Б №1 доставляются к месту погрузки.

5.2.4. Демонтаж нижней приводной головки.

Демонтаж ведется с помощью лебедки ЛПК-10Б №3. Раскручиваются болты крепления приводного блока к раме. Рама конвейера отсоединяется от лыжи. Демонтированные узлы приводной головки по демонтажной камере до вентиляционного штрека доставляются лебедкой ЛПК-10Б №2 и №3. По вентиляционному штреку к месту погрузки доставка производится лебедкой ЛПК-10Б №1.

5.2.5. Демонтаж перегружателя ПСП-26.

Разъединяется скребковая цепь по замкам, раскручиваются болты крепления приводного блока к раме. Раскручиваются и отсоединяются борта от линейных секций перегружателя. Узлы перегружателя ПСП-26 доставляются с помощью лебедки ЛПК-10Б №4 к сопряжению с демонтажной камерой, далее лебедками ЛПК-1 ОБ №3 и №2 к вентиляционному штреку. Доставка к месту погрузки и погрузка осуществляется лебедкой ЛПК-10Б №1

5.2.6. Демонтаж конвейера СЗК 228.

Разрезается ленточное полотно, раскручиваются болтовые соединения узлов приводной и натяжной станций и при помощи лебедки ЛПК-10Б №4 доставляются и складируются на конвейерном штреке у сопряжения с демонтажной камерой и далее лебедками ЛПК-10Б №3 и №2 транспортируются к вентиляционному штреку. Элементы настила конвейера выдаются на путевой уклон через диагональную сбоечную печь .

5.2.7. Демонтаж крепи сопряжения.

При заводке бруса в месте остановки лавы на конвейерном штреке за верхняки арочной крепи хомутами крепятся 2 ряда подхватов из СВП. Демонтаж секций крепи сопряжения ведется с помощью лебедки ЛПК-1 ОБ №3 и отклоняющего блока. Порядок производства работ:

• канат лебедки ЛПК-10Б №3 подсоединяется через блок к верхней балки нижней секции крепи сопряжения. Под верхнюю балку подбиваются деревянные стойки.

• при помощи насосной станции снимается распор с гидростоек и они демонтируются.

• верхняя балка отсоединяется от перекрытия секции крепи сопряжения, с помощью лебедки роняется на почву и доставляется в демонтажную камеру.

• нижняя балка отсоединяется от основания секций крепи сопряжения и выдается в демонтажную камеру.

• под перекрытие нижней секции крепи сопряжения подбиваются две стойки из круглого леса. При помощи полосной станции гидростойка разгружается.

• выбивается палец, соединяющий перекрытие с ограждающей частью крепи, гидростойка демонтируется.

• перекрытие при помощи лебедки ЛПК-1 ОБ роняется на почву и доставляется к месту погрузки.

• демонтаж ограждающей части ведется аналогично демонтажу секций крепи.

После демонтажа нижней секции крепи сопряжения под каждый верхняк арочной крепи пробиваются стойки из круглого леса d ≥ 20см.

Аналогично производятся демонтаж верхней секции крепи сопряжения и пробивка стоек под верхняки арочной крепи. После демонтажа крепи сопряжения на конвейерном штреке выкладываются клетки.

5.2.8. Демонтаж секций крепи MVPO 2800 .

Демонтаж начинается с первой секции от конвейерного штрека в следующей последовательности:

• перед секцией у груди забоя устанавливается стойка из отрезка СВП и распирается в металлический верхняк кровли и в почву (с наклоном в сторону завальной части);

• с помощью насосной станции снимается гидрораспор со стоек крепи и их сокращение:

• круглозвенной цепью, состоящей из ее отрезков, соединенных между собой с помощью серег, болтов М20, гаек и уплотнительных шайб, стойка охватывается в нижней части и соединяется с балкой системы передвижки секций крепи;

• с помощью домкрата передвижки секция крепи выдвигается в демонтажную камеру, упорная стойка и соединяющая цепь демонтируются;

• канат лебедки ЛПК-1 ОБ через отрезок круглозвенной цепи подсоединяется к нижней части основания и производится разворот секции в демонтажной камере;

• с помощью лебедок ЛПК-1 ОБ №3 и №2 секция доставляется к вентиляционному штреку.

• на сопряжении канатами лебедок №2 и №1 секция разворачивается, доставляется к месту погрузки и грузится на платформы.

7. Меры безопасности при очистных работах на пластах склонных к самовозгоранию.

1.Месячная скорость подвигания очистного забоя должна быть не менее 40 м/месяц.

2.Запрещается оставление в выработанном пространстве целиков, не предусмотренных проектом. При аварийном оставлении целиков угля обязательно производить их обработку.

8. Организация работ в очистном забое и участковые экономические расчеты.

Работы в лаве организуются в четыре смены по 6 часов каждая, при непрерывной рабочей неделе. Три смены по добыче угля и одна ремонтно-подготовительная.

В лаве работает комплексная бригада, состоящая из машинистов комбайна, машинистов крепи, специалистов по обслуживанию электрогидравлической аппаратуры и ГРОЗ. Кроме того, в звене, на смене заняты машинисты подземных установок, электрослесари и горнорабочие подземные.