Организация подземных горных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Прокопьевский филиал

Курсовой проект по дисциплине «Горное дело»

Выполнил: студент

группы ЗПМУ-11

Кириленко К.В.

Проверил: Сухоруков В.А

Прокопьевск 2012 г.



Содержание

1. Введение

2. Исходные данные

3. Выбор системы разработки

4. Характеристики подготовительных выработок

5. Подсчёт запасов выемочного поля и эксплуатационных потерь по системе разработки

6. Определение нагрузки на очистной забой

7. Расчёт количества воздуха для проветривания выемочного участка

8. Меры безопасности при ведении очистных работ

Литература



1. Введение

Данный курсовой проект выполняется в соответствии с индивидуальным заданием, с целью формирования навыков самостоятельного решения задач конструирования, организации подземных горных работ.

Задачами курсового проекта являются: выбор системы разработки, соответствующий исходной информации для проектирования, расчёт графиков организации работ в очистном забое; расчёт количества воздуха для проветривания выемочного участка.



2. Исходные данные

Мощность пласта	12 м.
Угол падения пласта	80?
Мощность пород основной кровли	20 м
Мощность пород непосредственной кровли	40 м
Крепость угля	1
Крепость боковых пород	3
Плотность угля	1,3
Плотность пород кровли	2,5
Плотность почвы пласта	2,5
Устойчивость пород кровли и почвы пласта	средне- устойчивые
Сопротивляемость угля резанию	130
Глубина разработки, считая от поверхности до откаточного горизонта	180
Режим работы	6 ч

3. Выбор системы разработки

Система разработки должна обеспечивать безопасное ведение работ, экономичность разработки, минимальные потери полезного ископаемого. Мощные, крутые пласты рекомендуется отрабатывать либо с разделением на слои «горизонтальные, наклонные, поперечно-наклонные » с закладкой и обрушением пород кровли, либо комбинированной системой разработки с гибким перекрытием или гидродобычей. Учитывая все данные, принимаем отработку гидравлическим способом.



4. Характеристики подготовительных выработок

Таблица 1 Характеристика подготовительных выработок

Подготовка этажа полевая; вскрытие выемочного поля осуществляется транспортным и вентиляционным промежуточными квершлагами, которые имеют уклон в сторону полевого штрека. От транспортного квершлага до границ выемочного поля проводится аккумулирующий штрек.

Блоки готовятся по следующей схеме. В 10 м от пласта по породе лежачего бока проводят грузоходовой скат рядом с промежуточным квершлагом. Скат служит для спуска материалов и оборудования, вывода исходящей струи воздуха, перемещения людей. От породного ската на пласт проводят подэтажные квершлаги, продолжением которых являются орты. По пласту от нижнего подэтажного квершлага (орта) рядом с породным скатом проводят пульпоспускную и вентиляционную печи соответственно у почвы и кровли. По пульпоспускной печи прокладывают трубы для спуска пульпы, подачи в забой высоконапорной и низконапорной воды. По вентиляционной печи в забой участка подается свежий воздух.

От ортов с подъемом проводят два штрека у почвы и кровли пласта они являются границами подэтажей в пределах блока. Вертикальная высота подэтажей составляет 10--12 м. Штреки периодически соединяют ортами. Через каждые два подэтажа предусматривается монтажный слой высотой до 6 м. Штреки крепят анкерной крепью.

Проведение подэтажных штреков и выемка монтажного слоя осуществляется с помощью комбайнов. Для спуска комбайна без его разборки с одного подэтажа на другой проводятся специальные наклонные выработки.

5. Подсчёт запасов выемочного поля и эксплуатационных потерь по системе разработки.

Исходя из принятых параметров выемочного участка, определяются запасы выемочного участка.

Z=LHmY. т, (1)

Где L- длинна выемочного участка по простиранию, м;

H- наклонная длинна выемочного участка по падению, м;

m- мощность пласта, м;

Y- средняя плотность угля, т/м³_.

300*100*12*1,3=468000 т.

Эксплуатационные потери слагаются из потерь в целиках. Потери для каждого целика определяются из выражения:

Z_цел=L_ц.ih_ц.imY; т, (2)

где L_ц.i - длинна по простиранию i-го целика, м;

h_ц.i - ширина i-го целика, м;

m- мощность пласта, м;

Y- средняя плотность угля, т/м³

Все расчёты эксплуатационных потерь сводятся в табл. 2



Таблица 2 Эксплуатационные потери

Определим процент эксплуатационных потерь по системе разработки от общих запасов выемочного участка

%потерь=8 %

6. Определение нагрузки на очистной забой

Суточная нагрузка на очистной забой оборудованный гидромонитором, определяется из выражения (3)

А_сут = П_э t_см n_см, (3)

Где П_э - эксплуатационная производительность гидромонитора т/час;

t_{см -} продолжительность добычной смены, час;

n_см - число смен по добыче угля в сутки.

94,3*6*3=1697,4 т

Эксплуатационную производительность гидромониторной выработки определяется из выражения (4)



П_э =. (4)

где Д - добыча угля из одной заходки, т.

Т_з - время отработки одной заходки, час;

1272,96 /13.5=94.3 т/час

Д=аЧвЧmЧYЧc (5)

Где а- длинна заходки, м;

в - ширина заходки (расстояние между подэтажными штреками при крутом падении пластов), м.

m - мощность пласта, м.

Y - средняя плотность угля, т/м³;

С - коэффициент извлечения угля ;

Д=8,5*10*12*1,3*0,96=1272,96 т.

Т_з=+1,1t_н (6)

где П_в - возможная производительность гидромонитора т/час.

k_з - коэффициент готовности забойного оборудования (0,95)

k_{г -} - коэффициент готовности технологической схемы шахты (0,8)

t_н - продолжительность несовмещенных с выемкой угля операций (наращивание или укорачивание желобов, трубопроводов, перестановка гидромониторов, усиление крепи сопряжения штрека с забоем и т.д. ) t_н=0,5ч 1,2 час.

Т_з= 1= 13.5 час.

Возможная производительность гидромонитора (т/час.)



П_в=k_mk_тШ_tk_стрQз, (7)

где k_m - коэффициент учитывающий влияние мощности пласта,

П_в=1,51*2,2*0,2*360*0,8*0.7=133.9 т/час.

k_m=; (8)

k_m=1,51

k_г - коэффициент влияния горнотехнических факторов, принимается при 0,6??1 в пределах 2,2ч2,4;

- плотность угля;

Р - рабочее давление воды в гидромониторе (таб. 3) МПа;

Ш_t - значение консистенции пульпы (отношение твёрдой и жидкой фракции пульпы 0,125-0, 35)

з - коэффициент использования гидромонитора в очистном забое (0,8-0,95);

k_стр - коэффициент, учитывающий длину струи гидромонитора,

k_стр=, (9)

где I - относительная длина струи гидромонитора, м.

k_стр==0.7

I=, (10)

Где I - длина струи (длинна наибольшей диагонали в заходке, определяется в зависимости от параметров очистного забоя (а) и (в), м.

- диаметр насадки гидромонитора (0,025-0,032 м.)

I==1,24

Таблица 3 Техническая характеристика гидромониторов

Показатели	ГМДЦ-3М	ГМДЦ-4	12ГД-2	16ГД	12ГП-2	16ГП	ГПИ
Мощность отрабатываемого пласта, м.	?0,8	?0,8	?1,35	?1.7	>1.7	>1,7	>1,8
Номинальное рабочее давление, МПа	до 11	16	12	16	12	16	18
Номинальный расход воды, м3/час	150	180	400	до 440	400	до 440	140 - 360
Диаметр насадки, мм	18;20;25.	18;20; 22.	25;28;30;32.	25;28; 30	25;28; 30;32	25;28; 30	20;22;25

Учитывая все данные, принимаем гидромонитор ГПИ

7. Расчёт количества воздуха для проветривания выемочного участка

очистной забой выработка выемочной

Расчёт количества воздуха необходимого для разжижения газа метана до безопасной концентрации.

Q_очCH4= (11)

Где J-абсолютное выделение газа метана в очистной выработке м³/мин.

С_д - максимально допустимая концентрация газа метана в исходящей струе %

С_о - концентрация метана в свежей струе %

Q_очCH4==100 м³/мин.

Количество воздуха по фактору максимального количества людей одновременно находящихся в забое, м³/мин.



Q_очл=q*N_л (12)

где q-норма воздуха на одного человека,(6 м³/мин.)

N_л - максимальное количество людей одновременно находящихся в забое.

Q_очл=6*4=24 м³/мин.

Количество воздуха по пылевому фактору м³/мин.

Q_очп=V_опт*S_оч (13)

где V_опт - оптимальная скорость движения воздуха в очистном забое

S_оч - площадь поперечного сечения очистного забоя м².

Q_очп=1,6*5,2=8,32 м³/мин.

Количество воздуха для проветривания выемочного участка

Q_уч=Q_оч*k_ут (14)

Где k_ут - коэффициент утечек воздуха

Q_уч=100*1,2=120 м³/мин.

8. Меры безопасности при ведении очистных работ

1. При гидравлической отбойке угля в каждом действующем забое должны работать не менее двух рабочих (ГРОЗ), имеющим удостоверение на право работы с гидромонитором.

2. Перед началом работы гидромонитора из сферы действия его струи должны быть удалены все люди, а с мест управления гидромонитором - лица, не имеющие прямого отношения к работе.

3. Задвижка на водоподводящем трубопроводе располагается на расстоянии не далее 50м от гидромонитора. В месте установки задвижки при ее закрытии должна быть вывешена табличка с надписью «Не открывать! Работают люди».

4. При непредвиденном прекращении подачи воды в забой возобновление работ по отбойке угля допускается только после промывки става желобов и почвы выработки и удаления с них горной массы.

5. Запрещается производить ликвидацию неполадок и аварий, переноску и прочие работы с гидромонитором без закрытия задвижки или остановки насосной станции.

6. При вынужденной остановке гидромонитора, соединенного с высоконапорным водоводом, задвижка должна быть плавно закрыта, а ствол гидромонитора направлен в безопасное для окружающих место. Быстрое открытие и закрытие задвижек запрещается.

7. Запрещается подтягивать болты на гидромониторе, находящемся под напором.

8. Запрещается гидромониторщику или другим лицам, связанным с работой гидромонитора, находиться в незакрепленном выработанном пространстве и устанавливать в нем гидромонитор.

9.Запрещается работать неисправным гидромонитором.

10. В местах сопряжений горизонтальных выработок с восстающими должен быть обеспечен проход для людей. Устья действующих скатов должны надежно ограждаться.

11. Состояние пульпоперепускных выработок, ставов желобов и пульпоспускных труб должно проверяться горным мастером ежесменно, начальником участка или его помощником - ежесуточно.

12. Инженерно-технические работники участка должны ежесменно контролировать соблюдение паспорта выемки угля, проверять состояние крепи выработок, наличие предохранительного щита у пульта управления гидромонитором, исправность ограждения у пульповентиляционного ската и работу газовой защиты. Обнаруженные нарушения ПБ должны немедленно устраняться.

13. Перед началом очистных работ в первой заходке, с целью предотвращения скопления метана в заходке, на каждом подэтаже должна проводиться разрезная печь до верхнего отработанного подэтажа ( для первого подэтажа до вышележащего горизонта +40м) по каждому пласту.

14. Во время проведения разрезной печи должен осуществляться непрерывный контроль содержания метана в забое при помощи прибора «Сигнал-2», при достижении концентрации метана 2% работы по проведению печи должны быть прекращены. Возобновление работ разрешается после снижения концентрации метана до 1%.

Если в течение 15 минут концентрация метана не снизилась или обнаружился ее дальнейший рост, люди из подэтажа должны быть выведены на свежую струю воздуха. Об этом необходимо сообщить дежурному по шахте и принять меры по разгазированию выработок.

15. Выемка первой заходки должна производиться гидромонитором, установленным в 1м от разрезной печи на выход, в направлении от разрезной печи к межблоковому целику, начиная с нижней части заходки, с последующим расширением на всю длину, ширину и высоту подэтажа до обрушения породы.

16. Запрещается ведение очистных работ в последующей заходке без «посаженной» и заполненной породой предыдущей камеры.

17. Категорически запрещен проход людей в выемочную камеру и в зону действия водяной струи.

18. Запрещается эксплуатация трубопровода на быстроразъемных соединениях в следующих случаях:

- наличие течи через стыки труб;

- применение клина не заводского изготовления;

- при отсутствии шплинта на клине;

- при отсутствии натяга клина.

19. Забойная задвижка должна находиться не далее 50м от места установки гидромонитора.

20. Запрещается складировать материалы и оборудование на почве выработок, в которых осуществляется самотечный гидротранспорт. Запрещается складировать материалы, оборудование на высоконапорный трубопровод, а также загромождать его породой, углем или лесоматериалами.

21. Не менее чем в 10м на выход от гидромонитора в выемочном штреке должен устанавливаться предохранительный щит шириной 1м и высотой 2,2м, предохраняющий рабочего по выемке угля от брызг отраженной струи гидромонитора и разлета кусков угля. Если выемочный штрек закреплен металлической крепью А9-17, тогда под «замок» устанавливается деревянная стойка на которую устанавливается деревянный щит. Щит изготавливается из теса толщиной 3-4см, в щите разделывается смотровое окно (15см х 20см), которое перекрывается мелкой сеткой см граф. часть листы №№, 14а,15.

22. Разбивка негабаритных кусков угля и породы должна производиться гидромониторщиком при горизонтальном положении ствола гидромонитора, направленного в сторону почвы пласта.

23. С целью исключения скопления воды в завальной части при выемке угля необходимо осуществлять постоянный контроль за равномерным выходом пульпы из заходки.



Литература

1. А.П.Килячков ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА, М., «Недра», 1992г.

2. Б.М. Воробьёв ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА, М., «Недра», 1973г.

Размещено на Allbest.ru

...