Конструирование, проектирование и организация ведения горных работ

4.4 Нагрузка на очистной забой

   Нагрузка на очистной забой – это добыча угля в очистном забое за сутки (3т. – 15т в сутки).

   Суточная нагрузка на очистной забой с учетом горнотехнических характеристик определяется по следующей формуле:

                                          А_{о.з.сут.}=L_лm_irγn_цC                                             (22)

               А_{о.з.сут.}=200*3,2*0,63*10*1,25*0,97=4888,8т/сут

где L_л – длина лавы, L_л=200

      m_i – мощность отрабатываемого пласта

      r – ширина захвата комбайна или глубина вруба, r= 0,5;0,63;0,8. Используем ширину захвата комбайна, равную 0,63.

      n_ц – количество циклов в сутки (количество стружек), n_ц=7-10. Принимается 10 циклов в сутки.

      C – коэффициент извлечения по выемочному участку, С=0,95-0,97. Используем коэффициент извлечения, равный 0,97

4.5 Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору

Нагрузка  на очистной забой проверяется по газовому фактору.

                                          А_{о.з.пров.}= ,т/сут.                                 (23)

                А_{о.з.пров.}= т/сут.

Где F – проходное сечение для струи воздуха

                                            F=(0,6÷0,7)Bm, м²                                            (24)

                  F=0,6*5*3,2=9,6 м²

       d – max допустимая концентрация метана, d=1%

         – max допустимая скорость движения воздуха по лаве, =4м/с

    - коэффициент, учитывающий движение  воздуха по выработанному      пространству за крепью, =1,2-1,4. Используем коэффициент, учиты-вающий движение воздуха по выработанному пространству, равный 1,4.

      – относительное метана выделение в исходящую струю воздуха,     =5-10. Предположим, что относительное метана выделение равно 5.

       – коэффициент, характеризующий естественную дегазацию в период отсутствия очистных работ, =0,7.

Условие выполняется:

А_{о.з.сут.}< А_{о.з.пров.}

4888,8<13271,04

4.6 Определение числа действующих забоев

Количество  очистных действующих забоев определяется по следующей формуле:

                                           n_о.з. , шт.                                            (25)

                    n_о.з.= =1,53 шт.

где k_о.ч. – коэффициент, учитывающий добычу из очистных забоев, k_о.ч.=0,89-0,92

      А_ш.сут. – добыча угля на шахте за сутки

                                            А_ш.сут.=                                                           (26)

                     А_{ш. сут.}= =8333,33 т/сут.

Исходя  из полученного результата, принимается 2 очистных забоя.

4.7 Технологическая схема шахты

   Технологическая схема шахты (ТСШ)– это совокупность горных выработок, поверхностных зданий и сооружений, с размещенными в них машинами и механизмами, совместная работа которых обеспечивает эффективную безопасную добычу угля.

Основные  элементы ТСШ:

• Очистной забой
• Подготовительный забой
• Система транспортирования полезных ископаемых
• Система доставки людей, материалов и оборудования
• Система вентиляции
• Система водоотлива
• Система дегазации угольных пластов
• Шахтный подъем

   Транспорт полезного ископаемого осуществляется следующим образом:

Очистной  забой → Конвейерный штрек  → Конвейерный бремсберг →  Магистральный штрек → Конвейерный квершлаг → Вертикальный скиповой ствол.

                        Технические средства очистных работ.

1. Механизированная крепь 3 КМ-174.

2. Электрооборудование комплекса (напряжение 660, 1140 В.).

3. Очистной комбайн KSW500-2A2V с высоконапорным орошением (г=0,65;0,75;0,8).

4. Кабелеукладчик.

5. Дробилка ДУ-910.

6. Скребковый изгибающийся конвейер СПЦ-271 2 блоками приводов по 250 кВт.

7. Перегружатель типа ПСМ-30 мостового типа с непрерывным наездом на ленточный конвейер.

8. Рейка типа Айкотрак, совместимая с К-500.

9. Насосная станция СНЛ-180( 4 шт.).

                                     Организация работ в лаве.

    На практике применяют в основном четырех- и трехсменный режим работы, из них две-три смены по 6—7 ч — добычные и, последняя смена — ремонтно-подготовительная. В середине каждой семичасовой смены рекомендуется одновременный для всех рабочих 15-минутный обеденный перерыв.

   Основной формой организации труда является сменная или суточная комплексная бригада. Для угольных шахт, разрабатываемые пласты которых подвержены внезапным  выбросам угля и газа, предусматриваются четыре шестичасовые смены с двумя сменами по добыче угля, одной подготовительной (ремонтной) для осуществления мероприятий по борьбе с внезапными выбросами угля и газа, которая не должна совмещаться с другими сменами.

   В лавах работу ведут комплексные бригады, которые выполняют все производственные процессы цикла. В бригаде 78 человек. Она разделена на пять звеньев (добычные), которые состоят из 14 человек. В ремонтную смену дополнительно выходят 8 электрослесарей и 12 рабочих очистного забоя. Сменное звено возглавляет звеньевой. Бригадир, как правило, выходит в первую смену. В ремонтные часы машинист комбайна с помощником и двумя электрослесарями производят профилактический осмотр, ремонт и смазку комбайна. Семь электрослесарей регулируют общеучастковые механизмы и электроаппаратуру. Семь горнорабочих заняты ремонтом гидрокрепи и маслостанции, два— проверкой цепей конвейеров СП-87П и СП-63. Два человека переносят камерные рамы и крепят сопряжения лавы с вентиляционным штреком. Три рабочих погашают вентиляционный штрек, извлекают металлическую арочную крепь, сокращают газоотсасывающий трубопровод и возводят чураковую перемычку. За 1 час до конца смены все механизмы опробуются под нагрузкой.

   В добычную смену в лаве работает звено из 14 человек, обязанности между которыми распределяются следующим образом. Машинист комбайна и его помощник осматривают комбайн и меняют зубки, заливают масло в редуктор и выполняют другие работы по подготовке комбайна к выемке угля. После этого машинист управляет комбайном, помощник машиниста следит за силовым кабелем комбайна и шлангом орошения. Трое рабочих располагаются за комбайном и передвигают секции крепи М-87. В нижней части лавы один рабочий зачищает от штыба нижнюю ветвь цепи конвейера. Для этого в почве пласта под конвейером проводится небольшая канава, в которую просыпается штыб при движении цепи конвейера. В обязанности четырех рабочих входит зачистка «карманов» — пустот между конвейером и основанием секций.

   График составляет начальник участка для каждого конкретного забоя, затем его прорабатывают с горными мастерами, бригадирами и рабочими участка.

   Режим работы бригады — шестидневная рабочая неделя с общим выходным днем в воскресенье. Второй выходной день рабочие получают в течение недели по скользящему графику. Добыча угля производится в три смены.

   В воскресные дни рабочие одной смены постоянно производят планово-предупредительный осмотр и ремонт оборудования, сокращают конвейер 1Л-100, заменяют отдельные узлы, производят ревизию электрооборудования и электроаппаратуры.

                       Грузопоток угля от забоя до поверхности.

Транспортировка угля из лавы осуществляется по постоянной схеме:

1. Непосредственно по забою скребковым конвейером СПЦ-271.

2. Скребковым перегружателем ПСМ-30 на ленточный конвейер 2ЛУ 120 по конвейерному штреку и бремсбергу.

3. В магистральном штреке уголь перегружается на ленточный конвейер 1 ЛУ 120 и по магистральному штреку, конвейерному квершлагу, вертикальному стволу выдается на поверхность. 

4.8 Горнотехнологические показатели работы шахты

Основные качественные и технологические характеристики представлены в Таблице 4.5

Таблица 4.5 - Горнотехнологические показатели шахты

4.9 Безопасность ведения горных работ

1. Выемка угля в очистных забоях должна осуществляться в соответствии с паспортом выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок и с применением комплекса мер по предотвращению всех опасных и вредных производственных факторов.

   Не допускается ведение очистных работ на участках шахтного поля, где не пройден и не сбит с действующими выработками ствол (скважина), предусмотренный проектом для надежного проветривания. Запрещается подтапливание или прекращение проветривания ствола (скважины), расположенного на горном отводе шахты.

2. Запрещается ведение эксплуатационных работ более чем в двух смежных этажах. Погашение целиков, а также отработка отдельных выемочных участков на вышележащих этажах допускаются по проектам, утвержденным техническим руководителем организации.

3. Все оборудование комплексно-механизированных очистных забоев (мехкрепь, конвейеры, выемочные машины и др.) должно пройти предпусковую наладку перед приемкой выемочного участка в эксплуатацию. При эксплуатации такие наладки должны проводиться регулярно в сроки, установленные инструкцией завода-изготовителя.

   Эксплуатация горношахтного оборудования после проведения его капитального ремонта, а также продление его срока службы возможны только по разрешению Госгортехнадзора России при наличии заключения промышленной безопасности.

4. Ведение очистных работ до первичной посадки основной кровли, первичная посадка основной кровли, а также подход забоя к техническим границам выемочного участка должны производиться по мероприятиям, предусмотренным паспортом выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок. Первичная посадка основной кровли должна производиться под руководством начальника участка или его 
заместителя.

   Осадка кровли при ведении демонтажа очистных комплексов должна выполняться по проекту, разработанному в соответствии с действующими нормативными документами, как правило, с применением специальных механизированных крепей, исключающих нахождение людей в зоне обрушения.

5. В случае остановки работ в очистной выработке на время свыше суток должны быть приняты меры по предупреждению обрушения кровли в призабойном пространстве, загазирования или затопления. Возобновление работ допускается с разрешения главного инженера шахты после осмотра очистной выработки инженерно-техническими работниками участка.