Техническое перевооружение ЗАО ШУ "Талдинское-Южное"

Расчёт затрат по основному варианту:

Стоимость проведения вентиляционного наклонного ствола длинной 1000 метров при стоимости 1 погонного метра 23 тыс. руб. составит 23000 тыс. руб.. Стоимость проведения штреков общей длинной 4200 метров при стоимости 1 погонного метра 7 тыс. руб. составит 29400 тыс. руб.. В стоимость включены стоимость оборудования конвейером и монорельсовым путём.

Итого затраты по основному варианту составят 53200 тыс. рублей.

Расчёт затрат по альтернативному варианту:

Альтернативным вариантом предлагается проведение вертикального и наклонного стволов, объём проведения штреков такой же как и в основном варианте.

Стоимость проведения вертикального ствола глубиной 364 метра при стоимости 1 погонного метра 196 тыс. руб. составит 71344 тыс. руб..

Итого затраты по альтернативному варианту составят 83146 тыс. рублей.

В стоимость проведения включены затраты на необходимое оборудование.

6.2 Расчёт эксплуатационных затрат

Эксплуатационные затраты включают текущие расходы, связанные с обеспечением функционирования всех систем шахт в периоды её эксплуатации. К ним относятся трудовые и материальные затраты по обслуживанию систем общешахтного и участкового транспорта и подъема, проветривание и водоотлива, подготовительных и очистных работ.

Стоимость транспортировки горной массы:

, (20)

где А_год - средняя годовая добыча шахты, А_год = 2400 тыс.т;

L_трансп - длина транспортировки, м;

С_т.м. - стоимость транспортирования одной тонны горной массы на 1 метр расстояния (включая затраты на электроэнергию и амортизацию), С_т.м. = 0,0007 руб/м·т. (при конвейером транспорте) и С_т.м. = 0,0005 руб/м·т. (при гидротранспорте).

Длина транспортировки принимается средняя за весь срок отработки проектируемых пластов и соответствует расстоянию от вертикального ствола до угольного склада.

Годовые затраты на вентиляцию:

, (21)

где С_час - стоимость часа эксплуатации вентиляционной установки (включает стоимость электроэнергии и амортизацию), С_час = 2,5 руб/час;

N_час - количество часов работы установки в год (установка работает непрерывно), N_час = 8760 час;

N_уст - мощность установки, N_уст = 250 кВт;

К - количество одновременно работающих установок.

Затраты по основному варианту:

Транспортировка горной массы:

L_трансп = 3100 м;

Вентиляция (одна установка работает на нагнетание и одна на всас):

.

Итого по основному варианту С_экспл = 16158 тыс. руб..

Затраты по альтернативному варианту:

Транспортировка горной массы:

L_трансп = 3100 м;

Вентиляция (одна установка работает на нагнетание):

.

Итого по альтернативному варианту С_экспл = 9195 тыс. рублей.

Полученные затраты по двум вариантам сведены в таблицу 5.

Таблица 5 - Затраты по основному и альтернативному вариантам

Как видно, основной вариант намного выгодней альтернативного по затратам, поэтому в итоге он принимается курсовым проектом.

7. Основные проектные решения по принятому варианту технологической схемы шахты

Для отработки пласта 48 необходимо провести вентиляционный наклонный ствол для обеспечения флангового проветривания, а так же комплекс подготовительных выработок для оконтуривания выемочного столба. Подготовка принята панельная индивидуальным пластовым способом.

Система разработки - столбовая.

Выемка угля будет осуществляться механизированным комплексом DBT. Проведение подготовительных выработок - сдвоенными забоями при помощи комбайнов 1ГПКС.

Охрана выработок - неизвлекаемые целики.

Транспортирование горной массы - полная конвейеризация.

Управление кровлей в очистном забое производится полным обрушением за секциями крепи.

Схема вентиляции комбинированная с применением газоотсасывающей установки УВЦГ-15.

8. Специальная часть проекта

«Изучение новейшей технологии, анализ и выявление достоинств и недостатков канатного анкерования кровли с закреплением канатных анкеров в шпурах и упрочнением порол при помощи органоминеральной смолы Геофлекс»

Актуальность выбранной темы заключается в том, что анкерная крепь широко используется в угольной отрасли. В отличие от обычных рамных, сплошных, бетонных и других крепей анкерная крепь относится к активным видам крепи, так как она сразу же после установки противодействует развитию геопластических деформаций и тем самым повышает устойчивость пород кровли.

Многолетний опыт применения анкерной крепи на угольных шахтах России подтверждает техническую целесообразность и экономическую эффективность крепления ею горных выработок. Она применяется в широком диапазоне горнотехнических условий и по сравнению с обычными подпорными крепями имеет целый ряд преимуществ повышает безопасность ведения горных работ, позволяет обеспечить полную механизацию процесса крепления, требует меньшего расхода материала, позволяет уменьшить сечение горной выработки на 15-20% и тд.

В настоящее время широкое распространение на шахтах Кузбасса получила технология канатного анкерования пород кровли с использованием канатных анкеров АК-01 и АК-02 (рисунок ) производства ООО «Ранк», Кемерово. Конструкция канатных анкеров АК-02 специально разработана для закрепления канатных анкеров в шпурах по всей длине при помощи полимерной смолы.

Основным направлением применения канатных анкеров АК-02 является усиление крепи горных выработок в зонах неустойчивых пород кровли или высокого горного давления (демонтажные камеры, разрезные печи, сопряжения выработок).

Рисунок - Канатный анкер АК-02

Отличные показатели устойчивости пород кровли обеспечиваются при закреплении канатных анкеров АК-02 по всей длине в шпурах с одновременным упрочнением пород кровли при помощи органоминеральной смолы Геофлекс (рисунок ). Смола Геофлекс не вспенивается в реакционном состоянии, что позволяет производить равномерную пропитку трещин в массиве, а также склеивание канатных анкеров по всей длине шпура, в результате достигается высокое сопротивление крепи и ее надежность, особенно в зонах высокого горного давления.

Рисунок - Смола Геофлекс

Таким образом, задачей исследования является изучение новейшей технологии, анализ и выявление достоинств и недостатков канатного анкерования кровли с закреплением канатных анкеров в шпурах и упрочнением порол при помощи органоминеральной смолы Геофлекс.

В данной работе разработан вариант применения технологии канатного анкерования кровли с закреплением канатных анкеров в шпурах и упрочнением пород при помощи органоминеральной смолы Геофлекс в условиях шахты «Талдинская-Южная».

Канатный анкер глубокого заложения

Канатный анкер состоит из 6 сплетенных проволок диаметром по 6 мм и установленной в середине трубкой диаметром 6 мм и толщиной стенки 1,5 мм. Общий диаметр анкера составляет 18,3 мм, общая длина варьируется по желанию заказчика. В качестве головки анкера используется втулка длиной примерно 120 мм с наружной резьбой М 30.

Область применения: горные выработки и их сопряжении, а так же сопряжения с выработанным пространством в сложных горнотехнических условиях (выработки н зонах повышенного горного давления, сопряжения выработок, демонтажные, монтажные камеры, выработки, поддерживаемые на границе с выработанным пространством, в зонах геологических нарушений);

Характеристика: канатные анкеры ЛК01 и ЛК02 отличаются относительной простотой изготовления и способом соединения с опорной муфтой посредством клина. В качестве клина используется клиновая втулка, клин или шарики, в зависимости от типов применяемых канатов и анкеров. В отличие от способа соединения с опорной муфтой цанговым захватом, клиновой обеснечивает возможность закрепления канатного анкера в шпуре (скважине) следующими способами: ампульным, нагнетательным, ампульно-нагнетательным. При этом нагнетание закрепляющего материала осуществляется через опорную муфту. Климовой способ соединения опорной муфты с канатом упрощает способ герметизации устья шпура, что важно при упрочнении массива нагнетанием в зонах геологических нарушений. Главное преимущество состоит в том, что клиновой способ обеспечивает более низкую цену канатного анкера при ею высокой несущей способности;

Научно-технический уровень: обеспечение устойчивости приконтурного массива горных выработок, повышение безопасности работ при подземной угледобыче, добыче руды, тоннелестроении соответствует разработкам мировою уровня;

Степень готовности: серийно выпускаются два типа канатных анкеров АК01, АК02. Три новых класса канатных анкеров в стадии стендовых испытаний. Производится около 10 тыс. шт./мес. Рынок шахты Кузнецкого и Воркутинского угольного месторождения;

Экологичность: высокая степень за счет замены элементов крепления горных выработок шахт из дерева на анкерную крепь;

Ожидаемые результаты: обеспечение устойчивости приконтурного массива горных выработок, повышение безопасности работ при подземной угледобыче, добыче руды, тоннелестроении; срок окупаемости: 2 года.

Достоинства данной крепи перед другими аналогичными:

- Высокое разрывное усилие и усилие на срез; Оптимальная несущая способность устойчивость системы;

- Легко устанавливаются в забое или в прилегающем к нему

- пространстве;

- Обеспечивают закрепление породы смолой Геофлекс по всей длине:

- Могут быть фиксированными или натяжными;

- Обеспечивают высокую надежность, особенно в зонах высокого

- горного давления;

- Главное преимущество состоит в том, что клиновой способ обеспечивает более низкую цену канатного анкера при его высокой несущей способности.

Недостатки других видов крепей перед канатным анкером глубокого заложения:

- Деревянная крепь- недолговечность (срок службы 2-3 года, иногда до 5 лет), опасность в пожарном отношении, меньшая прочность по сравнению с другими материалами;

- Металлическая крепь - подверженность коррозии, высокая стоимость;

- Анкерная крепь - ограниченное применение в сложных условиях;

- Бетонные и железобетонные крепи - большая плотность, незначительное сопротивление изгибающим и растягивающим нагрузкам, трудоемкость возведения, невозможность воспринимать нагрузки сразу после возведения крепи.

Органоминеральная смола Геофлекс состоит из двух жидких компонентов (рисунок ), которые в объемном соотношении 1:1 при помощи насоса подаются раздельно по шлангам, перемешиваются в смесителе и через анкерную систему и герметизатор нагнетаются в упрочняемый массив. Реакция компонентов начинается в смесителе, а полное отверждение полимерной смеси происходит через 3-4 минуты после смешивания компонентов.

Область применения органоминеральной смолы Геофлекс:

- упрочнение нарушенных зон угольных пластов;

- предотвращение отжима угля в очистных и подготовительных забоях;

- тампонаж угольного массива для уменьшения газопроницаемости;

- анкерование горных пород с упрочнением окружающего массива.

Основные преимущества применения органоминеральной смолы Геофлекс:

- отвержденная смола способна деформироваться под влиянием нагрузок при сохранении своей несущей способности;

- объем смолы после реакции компонентов не увеличивается, что не приводит к повышению трещиноватости и разрушению упрочняемого угольного массива.

Принцип действия смолы Геофлекс:

Смола после перемешивания компонентов нагнетается через герметизатор в массив и под давлением распространяется по трещинам. Отсутствие вспенивания позволяет производить заполнение трещин смолой без разрушения угля и образования новых трещин. В результате в массиве формируется упрочненная область, скрепленная твердым эластичным составом.

9. Оценка качества принятых проектных решений

Рассмотренные в проекте технологические решения по подготовке и отработке пласта 48 позволяют применить их на практике, что позволит продлить срок службы предприятия, сохранить рабочие места и повысить рентабельность производства за счет использования существующего поверхностного комплекса шахты с его коммуникациями и развитой инфраструктурой.

Проектные и фактические технико-экономические показатели приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Технико - экономические показатели по ш. «Талдинская-Южная»

Заключение

В результате проведенных мероприятий было принято техническое перевооружение ЗАО ШУ «Талдинское-Южное». Была произведена замена механизированного комплекса МКЮ4У-18/43 с комбайном К500Ю, на новейший механизированный комплекс JOY-2, в состав которого входит: очистной комбайн 6LS3, забойный конвейер DBT PF 1000, механизированная крепь JOY(RS4700/870), перегружатель, дробилка.

Проектом рассмотрены несколько альтернативных вариантов технологических схем, из которых был выбран наиболее предпочтительный и экономичный.

В специальной части проекта рассматривается вопрос «Изучение новейшей технологии, анализ и выявление достоинств и недостатков канатного анкерования кровли с закреплением канатных анкеров в шпурах и упрочнением порол при помощи органоминеральной смолы Геофлекс».

Список использованных литературных источников

1. Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03) Серия 05. Выпуск 11/Копл. авт.: ГУП «НТЦ» Промышленная безопасность «Госгортехнодзора России», 2006 - 296 с. СНиП 11-01-95

2. Ильин В. И., Соин В.В., Проектирование шахт: Учебн. пособие Сиб. Металлург. Ин-т. - Новокузнецк, 1993. - 47с.

3. Бурчаков А.С., Малкин А. С., Устинов М. И. Проектирование шахт.: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра 1985. 399с.

4. Килячков А.П. Технология горного производства.- М.:Недра,1992.415с.

5. Бурчаков А.С. Проектирование предприятий с подземным способом добычи полезных ископаемых: Справочник / А.С. Бурчаков, А.С. Малкин. - М.: Недра, 1991. - 395 с.

6. Семенихин А.Я. Вспомогательные процессы горного производства: Учеб. пособие / А.Я. Семенихин, В.Н. Фрянов. - Новокузнецк: СибГИУ, 2001. -117 с.

7. Семенихин А.Я. Процессы очистных работ и системы разработки: Учеб. пособие / А.Я. Семенихин, В.В. Соин. - Новокузнецк: СибГИУ, 1998. -111 с.

8. Семенихин А.Я. Технология горнопроходческих работ и организация проведения подготовительных выработок: Учеб. пособие / А.Я. Семенихин, В.В. Соин, С.А. Смирнова. - Новокузнецк: Кузбасский политехнический институт, 1990. - 85 с.

9. Дипломное проектирование. Структура и оформление расчетно-пояснительной записки. Оформление графической части. Новокузнецк 2000.

10. Горно - графическая документация шахты «Талдинская-Южная».

Размещено на Allbest.ru