Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ЛАВЫ (нагрузки на очистной забой)




Кафедра Разработки месторождений полезных ископаемых

      Допущены КК проведению занятий в 2016-2017 уч.году Заведующий кафедрой Профессор В.П. Зубов _____________ "_____"___________2016 г.

Учебно-Методические материалы

Для проведения практических занятий по учебной дисциплине

 

Составитель: доц. Ю.Г.Сиренко

 

Санкт-Петербург


Содержание

  Структура и свойства массива горных пород. Основные физико-механические свойства горных пород  
  Горные выработки, их расположение относительно элементов залегания  
  Решение задач об определении основных параметров шахт, запасов, потерь  
  Схемы подъема. Скиповой и клетевой подъемы.  
  Изучение схем околоствольных дворов и поверхностных комплексов шахт.  
  Расчет параметров БВР горючих сланцев.  
  Расчет нагрузки на очистной забой по технико-организационному фактору.  
  Проверка нагрузки на очистной забой по условиям проветривания» РГР по оптимизации нагрузки на очистной забой.  
  Изучение схем технологических процессов при очистной выемке.  
  Расчет взаимного положения очистных и подготовительных работ.……………………………………………...  
  Анализ схем разработки крутых пластов  
  Расчет рациональной длины выемочного столба.  
  Решение примера по выбору способа вскрытия методом вариантов  
  Определение линии очистных забоев, количества лав  
  Формирование на ЭВМ основных параметров шахты, шахтного поля. Таблица заданий по вариантам …………………………………………………………………..  
  Определение поперечного сечения горной выработки  
  Изучение выемочно-погрузочных и транспортных операций в карьере-разрезе  
  Изучение принципиальных схем обогащения полезных ископаемых  
  Просмотр видеофильмов по разработке МПИ  
  Просмотр видеофильмов по разработке калийных месторождений  

 

ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ

Работы, которые производят при выемке полезного ископаемого или породы, называют горными работами. В результате ведения горных работ в толще земной коры образуются пустоты (полости), которые называют горными выработками.

Рис. 1. Классификация горных выработок

 

Горные выработки весьма разнообразны по своей форме, разме­рам, назначению и положению в пространстве. Различают выра­ботки открытые, расположенные на земной поверхности и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения, и подземные — с замк­нутым контуром поперечного сечения, расположенные на некото­рой глубине от поверхности. Среди подземных выделяют протяженные выработки, очистные выработки и камеры (рис. 3). Протяжен­ные выработки имеют обычно большую длину и незначительные размеры поперечного сечения. По положению в пространстве они разделяются на вертикальные, горизонтальные и наклонные.

Вертикальные горные выработки (рис. 4). К ним относятся шахтные стволы, гезенки, слепые стволы, восстающие, шурфы, скважины.

Рис. 2. Размещение горных выработок.

 

Шахтные стволы 1 и 2 — выработки, имеющие не­посредственный выход на земную поверхность и предназначенные для обслуживания подземных работ. В зависимости от назначения стволы могут быть главными, вспомогательными и вентиляцион­ными. Главный ствол служит для подъема угля и породы на поверх­ность; вспомогательный используют для спуска и подъема людей, машин, материалов, выдачи породы; вентиляционный предназначен для подачи в шахту свежего или выдачи из шахты загрязненного воздуха.

Гезенк 3 — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и предназначенная для спуска угля с верхнего горизонта на нижний под действием собственного веса, для передвижения людей, канализации воздуха и пр.

Слепой ствол — выработка, не имеющая выхода на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подзем­ных работ (подъема полезного ископаемого, вентиляции, спуска и подъема людей). Слепые стволы проходят при вскрытии части месторождения полезного ископаемого, расположенной ниже го­ризонта, ранее вскрытого выработками, пройденными с поверх­ности.

Шурф 4 — выработка небольшого сечения и глубиной до 50—60 м, имеющая непосредственный выход на земную поверх­ность и предназначенная для разведки полезного ископаемого или для обслуживания подземных работ (спуска крепежного леса, вен­тиляции, подачи закладочного материала и др.). Шурф, в отличие от ствола, обычно не оборудован механическим подъемом, но имеет специальное отделение, которое оборудуют полками и лестницами и используют в качестве запасного выхода.

Скважина — выработка, пройденная выбуриванием гор­ных пород, имеет круглое сечение диаметром от 0,04 до 2 м.

Горизонтальные горные выработки (см. рис. 2). К ним относятся штрек, квершлаг, штольня, просек, орт.

Штрек 5 — выработка, не имеющая непосредственного вы­хода на земную поверхность и проводимая по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого. При горизонтальном залегании месторождения штрек проводят в любом направлении, так как горизонтальные пласты или залежи не имеют ни простирания, ни падения.

Штрек, проводимый по породам или по пласту нерабочей мощ­ности, называют полевым.

В зависимости от назначения штреки подразделяются на отка­точные 5 и вентиляционные 6. Откаточные штреки служат для транспортирования полезного ископаемого, пропуска свежего воз­духа, передвижения людей, стока воды и пр. Вентиляционные штреки предназначены для отвода исходящей струи воздуха, транс­портирования грузов (леса, породы) и для передвижения людей.

Квершлаг 7 — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по пустым породам вкрест простирания или под углом к простиранию месторождения. Квершлаги разделяют на откаточные и вентиляционные; они вы­полняют те же функции, что и штреки.

Просек 8 — выработка, проводимая параллельно штреку по пласту полезного ископаемого, иногда с небольшой подрывкой боковых пород (на тонких пластах). Просек используется при про­ветривании забоя штрека в период его проведения, а также для транспортирования угля.

Штольня — выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность. Предназначена она, так же как и ствол, для обслуживания подземных работ. Штольня может быть отка­точной, вентиляционной, водоотливной, разведочной.

Орт — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проведенная в толще полезного ископае­мого вкрест его простирания или под углом к нему. Орты проводят при разработке мощных залежей для соединения штреков, прове­денных у кровли и почвы.

Наклонные горные выработки (см. рис. 2). К ним относят наклонный шахтный ствол, бремсберг, уклон, скат, ходок, печь.

Наклонный шахтный ствол — выработка, имею­щая непосредственный выход на земную поверхность и предна­значенная для обслуживания подземных работ.

Бремсберг 9 — выработка, не имеющая непосредствен­ного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород, предназначенная для спуска различных грузов при помощи механических устройств.

Уклон 10 — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, пройденная по падению пласта или пород и предназначенная для подъема различных грузов с ниж­них горизонтов на верхний.

В качестве механических устройств для спуска груза по бремсбергам, а также для подъема груза по уклонам применяют ленточ­ные конвейеры, канатный подъем в вагонетках или скипах.

Ходок 11 — выработка, предназначенная, преимущественно для канализации воздуха, перевозки людей и грузов (породы, материалов, оборудования). В связи с этим их делят на людские и грузовые. Ходки обычно проводят параллельно бремсбергу или

уклону на расстоянии 20—30 м от них.

Ходок — горизонтальная или наклонная выработка, соединяю­щая служебную камеру с протяженной горной выработкой.

Скат — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проведенная по падению пласта или пород и предназначенная для спуска полезного ископаемого под дей­ствием собственного веса. Скаты проводят на месторождениях, угол падения которых достаточен для обеспечения движения полезного

ископаемого самотеком.

Рудоспуск — наклонная (или вертикальная) горная вы­работка, предназначенная для перепуска руды под действием

собственного веса.

Восстающий — наклонная или вертикальная выработка, пройденная по рудному телу или пустым породам и предназначен­ная для подготовки блоков, проветривания, спуска закладки и материалов.

Печь 12 — выработка, проводимая по восстанию пласта и предназначенная для проветривания, передвижения людей, а также для транспортирования грузов. Чаще всего печь соеди­няет откаточный штрек с просеком. Печь, проводимую по полез­ному ископаемому между откаточным и вентиляционным штреком для подготовки очистного забоя, называют разрезной.

Очистные выработки. Выработку, предназначенную для добывания полезного ископаемого, называют очистной. На угольных шахтах к очистным выработкам относят лавы и камеры.

Лава 13 — выработка, имеющая забой значительной протя­женности. Под забоем подразумевается поверхность полезного ископаемого, ограничивающая лаву и перемещающаяся в резуль­тате ведения горных работ.

Очистная камера 14 — выработка с забоем небольшой протяженности (до 12—16 м), ограниченная по бокам целиками угля *.

От очистных камер следует отличать служебные камеры, которые предназначены для установки оборудования, а также для производственных, хозяйственных и санитарных целей.

Обычно служебные камеры располагаются в околоствольном дворе.

Околоствольный двор — комплекс выработок (служебные ка­меры, участки квершлагов или штреков, а также других протяжен­ных выработок), расположенных около шахтных стволов и пред­назначенных для обслуживания подземных горных работ.

 

 

* Целик, часть залежи (пласта) полезного ископаемого, оставляемая нетронутой при разработке месторождения для охраны горных выработок, наземных сооружений, управления горным давлением и других целей.

 


На рис.3 показана технологическая схема проведения па­нельного уклона буровзрывным способом с раздельной выемкой угля и породы. Шпуры по углю бурят ручным электросверлом, а по породе — колонковым электросверлом ЭБГП-1. Площадь сечения уклона в свету 10,4 м2, в проходке— 12,9 м2. Крепление уклона предусмотрено производить арочной металлической крепью из спецпрофиля СВП-22 или той же арочной крепью, но с установкой между арками анкерной крепи, при этом арки устанавливают с меньшей плотностью, чем без анкерной крепи, Забой уклона проветривают вентилятором местного проветри­вания СВМ-6.

При проведении уклонов с углом наклона от 18 до 35—40° уголь и породу грузят с применением скреперных комплексов в вагонетки или скипы.

Рис..3 Технологическая схема проведения панельного уклона буровзрывным способом с раздельной выемкой угля и породы:

1 —погрузочная машина 1ПНБ-2У; 2— вагонетка; 3 — канат от лебедки; 4— вентиляци­онные трубы

 

На рис.4 показана технологическая схема проведения выемочного (транспортного) штрека комбайном ГПКС с подрывкой породы с /sS:4 до 30% от площади сечения. Площадь сечения штрека в проходке 10,6 м2, в свету—8,5 м2.

Отбитая комбайном горная масса поступает через перегру­жатель ППЛ на конвейер СР-70М и затем на конвейер, распо­ложенный на вспомогательном бремсберге. Крепежные мате­риалы в забой доставляют монорельсовой дорогой. Выработку крепят металлической арочной трехзвенной крепью. В соответствии с графиком организации работ сменное звено состоит из четырех человек. Скорость проведения штрека в смену 3 м/смену, или 230 м/мес. Производительность труда проходчика 0,75 м/смену.

Рис4. Технологическая схема проведения выемочного (транспортного) штрека комбайном:

а — схема размещения оборудования; б — график организации работ: 1 - комбан'1 ГПКС; 2 — перегружатель ППЛ; 3 — конвейер СР-70М; 4 - подвесная монорельсовая до­рога ДМВ-38; 5

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ЛАВЫ (нагрузки на очистной забой)

 

1. Определить длину лавы, оборудованную комплексом КМ-87Д, при следующих данных:

Параметр Обозначение Значение
Мощность пласта, м m 1,5
Угол падения, град. a  
Ширина захвата комбайна (2К-52Ш), м r 0,63
Объемная масса угля, т/м3 g 1,3
Продолжительность смены, мин Тсм  
Количество добычных смен в сутки nсм  
Количество циклов (принимаем предварительно) nц  
Метанообильность, м3 q  
Чему соответствует норма воздуха, м3 qн 1,25
Сопротивляемость угля резанию, кгс/см А  
Комбайн работает по челноковой схеме    

 

2. Сначала длину лавы находим по технико-организационному фактору по формуле:

Челноковая схема работы комбайна:

По односторонней схеме:

где: Тсм – продолжительность добычной смены ();

tпз – время на подготовительно-заключительные операции (по нормировочнику – норматив времени на все эти операции для современных узкозахватных комбайнов tпз = 15¸18 мин/см);

tпр – время на взрывание шпуров в нишах и проветривание лавы (tпр = 5¸7 мин);

nсм – число добычных смен в сутки (nсм = 3 см);

tко – время на концевые операции (подготовку комбайна к выемке следующей полосы), зависит от схемы взаимодействия крепи, конвейера и комбайна комплекса, обусловленной нередко их конструктивными особенностями (изменяется в широких пределах по данным нормировочника), для ориентировочных расчетов рекомендуется в среднем принимать tко = 20¸30 мин/цикл;

nц – целое число циклов (вынимаемых полос угля) в сутки. При расчете по данной формуле nц – выбирают (подбирают, задают) с таким расчетом, чтобы полученная длина лавы находилась бы в пределах, если не оптимального значения, то, по крайней мере, не меньше длины, допускаемой по условиям вентиляции;

k – коэффициент, учитывающий что в процессе работы комбайна, могут быть простои и потери рабочего времени комбайна по организационным или техническим причинам (k = 0,8¸0,96);

Vп – скорость подачи выемочной машины (комбайна) от 0 до 3¸4 м/мин (а у отдельных комбайнов 4,5¸5 м/мин).

Выбор скорости подачи, кроме всего прочего, зависит от крепости угля, сопротивляемости угля резанию. При расчетах, когда не указана группа средних скоростей подачи комбайна для данного угля, скорость подачи рекомендуется принимать, как правило, не ниже среднего значения скорости подачи, приведенной в характеристике комбайна;

tз – время на замену одного зубка (резца) (tз = 1 мин);

r – ширина захвата комбайна или вынимаемой полосы угля, м;

m – вынимаемая мощность пласта, м;

Z – расход зубков на 1 м3 угля в целике шт/м3; (Z = 0,02¸0,005 шт/м3 – в зависимости от крепости угля и качества материала армировки зубков (для очень крепких углей – Z = 0,08¸0,1 шт/м3));

tв – время на различные вспомогательные операции, не перекрываемые работой комбайна по выемке, отнесенное к 1 м длины лавы (tв = 0,08¸0,3 м на 1 м дины лавы);

lн – суммарная длина верхней и нижней ниш, м (в среднем lн = 8¸10 м);

Vм – маневровая скорость комбайна, м/мин (в среднем Vм = 8,1¸10,5 м/мин)

 

 

Проверка длины лавы и скорости ее подвигания по газовому фактору

где V – предельно допустимая Правилами безопасности скорость движения воздуха в лаве (4 м/сек);

S – площадь сечения пространства лавы, по которому проходит воздух, м2

b – ширина рабочего пространства лавы, м;

j - коэффициент, учитывающий загроможденность призабойного пространства (для лав закрепленных индивидуальной крепью – 0,9; для гидрокрепей – 0,75¸0,8);

kвп – коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному пространству, прилегающему к рабочему (при управлении кровлей полным обрушением – 1,2¸1,3; при плавном опускании – 1,15; при частичной закладке – 1,1; при полной закладке – 1,05);

d – допустимая ПБ концентрация CH4 в исходящей струе – 1%.

 

 

3. Скорость движения воздуха по горным выработкам

Горные выработки, призабойные пространства, вентиляционные устройства Максимальная скорость воздуха, м/с
     
  Вентиляционные скважины Не ограничена
  Стволы и вентиляционные скважины с подъемными установками, предназначенными только для подъема людей в аварийных случаях, вентиляционные каналы  
  Стволы для спуска и подъема только грузов  
  Кроссинги трубчатые и типа перекидных мостов  
  Стволы для спуска и подъема людей и грузов, квершлаги, главные откаточные и панельные бремсберги и уклоны  
  Все прочие горные выработки, проведенные по углю и породе  
  Призабойные пространства очистных и тупиковых выработок  
Производство ремонтных работ в стволах и передвижение людей по лестничным отделениям разрешается при V £ 8 м/с

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЕВ

 

Расчет взаимного положения очистных и подготовительных забоев при панельной подготовке. Правильное ведение работ при столбовой системе разработки предусматривает определенное соотношение между положением забоев очистных и подготовительных выработок: подготовка очередного выемочного поля (яруса) должна быть закончена на 1—2 мес. раньше, чем в нем начнутся очистные работы. Если подготовка нового яруса будет запаздывать, то сократится фронт очистных забоев, и наоборот, если выработка будут проводиться с большим опережением, то, что вызовет дополнительные расходы на их поддержание и преждевременные капиталовложения.

Резервное время 1—2 мес. необходимо для ликвидации возможных непредвиденных задержек в работе при проведении выработок и монтаж в разрезных печах очистного оборудования. Кроме того, резервное время необходимо для осушения пласта и боковых пород в пределах выемочного поля при разработке обводненных месторождений.

Рис. 1. Расчет взаимного положения очистных и подготовительных забоев

при панельной подготовке

 

Для правильного ведения работ при столбовой системе необходимо решить две задачи:

1) установить, где должны находиться забой подготовительных выработок при данном положении очистных забоев и принятом расчетном запасе времени;

2) установить, какой запас времени фактически имеется на подготовительные работы при данном положении очистных забоев и забоев подготовительных выработок.

Рассмотрим методику проведения расчетов на примере первого случая. При этом следует иметь в виду, что расчет ведется в по­рядке, обратном проведению выработок.

При панельной подготовке (рис. 1) последовательность проведения подготовительных выработок в нижерасположенном ярусе следующая: вначале проводится ярусный откаточный и параллельный ему штрек одновременно с вентиляционными пе­чами. Затем проводится разрезная печь, в которой монтируется очистной комплекс.

 

1. Определяется время, необходимое для отработки яруса № 1,

мес,

где а — часть столба, подлежащая отработке, м;

uо. з — скорость подвигания очистного забоя, м/мес.

2. Принимается резерв времени для подготовки яруса №2: обычно принимается tрез = 1—3 мес.

3. Принимается время на монтаж очистного комплекса tм.к (обычно tм.к = 0,5 — 1 мес).

4. Определяется время t2, оставшееся, для подготовки яруса № 2,

, мес.

5. Определяется время на проведение разрезной печи,

мес.

где lл — длина лавы;

uр.п — скорость проведения разрезной печи, м/мес.

6. Определяется время, оставшееся на проведение ярусного и параллельного штреков,

мес.

7. Рассчитывается длина ярусного штрека, которая может быть пройдена за время tз,

где uя. ш — скорость проведения ярусного штрека, м/мес.

Таким образом, при данном положении очистных забоев в ярусе № 1 для того, чтобы успеть подготовить нижерасположенный ярус № 2, ярусный и параллельный штреки должны быть пройдены на длину

м

где Sn размер панели по простиранию, м.

Для решения второй части задачи по определению взаимного положения очистных и подготовительных забоев достаточно срав­нить время t1, по истечении которого закончатся очистные работы в первом выбывшем забое вышерасположенного яруса, с тем временем t2, которое придется затратить на включение в работу нового такого же забоя в нижерасположенном ярусе.

Расчет ведется исходя из фактически существующих планов горных работ, порядка ведения подготовительных работ, ско­ростей подвигания очистных и подготовительных забоев.

Разность t1 — t2 показывает величину резерва времени. Если t1t2 == 0, а тем более, если разность окажется величиной отрицательной, то это значит, что имеется отставание в подготовке очередного яруса. Для ускорения подготовки последнего можно произвести ряд мероприятий, в частности, например, форсировать скорости проведения подготовительных выработок и т. д.

 

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных