Технология, механизация и организация очистных работ

Дисциплина: Горное дело
Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 10 страниц
В избранное:

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский политехнический колледж

Методические указания

по курсовому проектированию по дисциплине «Горное дело»

Тема: «Технология, механизация и организация очистных работ»

Специальность:

0705113 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

КПТК

Цель и Задачи курсового проектирования

Цель курсового проектирования - подготовить студентов к самостоятельному решению вопросов технологии очистных работ.

Задачи курсового проектирования - закрепить и расширить теоретические знания, привить студентам навыки самостоятельной работы, развить применение на практике полученных знаний.

При проектировании должны быть использованы новейшие достижения науки и техники, передовая технология реального производства.

Решение всех вопросов проекта в обязательном порядке должно сопровождаться необходимыми расчетами или другими обоснованиями. Особое внимание в проекте должно быть уделено мероприятиям по обеспечению безопасности работ.

Курсовой проект выполняется на основании данных шахты, где работает или проходил практику студент.

Оформление курсового проекта

Курсовой проект состоит из двух частей: пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка должна быть выполнена на компьютере на стандартных листах бумаги формата А4 (297х210 мм) . Каждый раздел пояснительной записки рекомендуется начинать с нового листа, а каждый пункт текста записывается с абзаца. Не допускаются сокращения слов, за исключением общепринятых в технической литературе.

Все страницы пояснительной записки: таблицы, схемы, чертежи и графики должны быть пронумерованы. Например, таблица 1, схема 2 и т. д. Приводимые формулы должны иметь объяснения буквенных обозначений и их размерностей. Необходимо указывать и страницу, откуда заимствована формула. Например, после написания формулы в скобках указывается (3 с. 42), где 3 - порядковый номер литературного источника по списку используемой литературы, прилагаемому в конце пояснительной записки.

В начале пояснительной записки помещается титульный лист, выполненный на компьютере. После титульного листа следует задание на курсовой проект и подробное оглавление с указанием страниц пояснительной записки. На последней странице приводится список использованной литературы с указанием автора книги, ее названия, издательства и года издания. Пояснительная записка должна быть подписана студентом и руководителем проекта.

Объем пояснительной записки 20 - 25 страниц.

Графическая часть проекта выполняется на компьютере.

На листе формата А-1 должны быть показаны:

1. Схема вскрытия шахтного поля масштаб 1:2000

1:5000

2. Технологическая схема очистных работ

с показом всех процессов и операций масштаб 1:500

1:1000

3. Паспорт крепления и управления кровлей

очистного забоя масштаб 1:50

1:100

4. Структурная колонка разрабатываемого пласта масштаб 1:50

1:100

5. Планограмма работ в очистном забое

6. График выходов рабочих

7. Технико-экономические показатели по очистному забою

Оформление проекта должно соответствовать общепринятым стандартам Республики Казахстан, а также требованиям стандарта колледжа.

Исходные данные в индивидуальном задании для выполнение курсового проекта:

1. Размер шахтного поля по простиранию м

2. Размер шахтного поля по падению м

3. Вынимаемая мощность пласта м

4. Угол падения разрабатываемого пласта град

5. Относительная метанообильность разрабатываемого

пласта м ³ /т

6. Суточная производительность шахты т

Прим . (др. данные необходимые для производства расчётов и принятия решений приводятся студентом самостоятельно в тексте пояснительной записки)

Содержание пояснительной записки:

- Этикетка

- Титульный лист

- Задание на курсовое проектирование

- Содержание

Общая часть:Общие сведения о шахте

Описать место расположения шахты, год сдачи ее в эксплуатацию, проектную и фактическую (годовую, суточную) мощность шахты, электроснабжение, водоснабжение, режим работы шахты (число рабочих дней в году, число рабочих смен по добыче угля в сутки) и т. д.

1. 2 Краткая геологическая характеристика шахтного поля

(характеристика угольных пластов)

Описать геологическое строение шахтного поля, границы и оставшиеся размеры шахтного поля по простиранию и по падению, состав угленосной толщи, число угольных пластов и условия их залегания.

Дать характеристику разрабатываемых пластов, их полную и вынимаемую мощность, угол падения, крепость, объемный вес угля, газоносность, пыленосность и пожароопасность пластов, формы выделения метана, породные прослойки, их мощность и распределение.

Характеристика вмещающих пород: наименование непосредственной и основной кровли, ее мощность, объемный вес пород, их состав и строение. Описать зольность угля и выход летучих веществ, водоносность пластов и боковых пород.

1. 3Границы и запасы шахтного поля

1. 3. 1 Границы и запасы шахтного поля. Оставшиеся размеры шахтного поля

Границы и запасы шахтного поля принимаются по данным “Пояснительной записки” проекта на отработку шахтного поля. Оставшиеся размеры шахтного поля определяются по выкопировкам из плана горных работ.

1. 3. 2 Определение оставшихся балансовых и промышленных запасов угля в шахтном поле и срока службы шахты

Оставшиеся балансовые запасы угля в шахтном поле определяются по формуле:

Z _б = SHΣ _p , т

Где S - оставшаяся часть шахтного поля по простиранию, м

H - оставшаяся часть шахтного поля по падению, м

Σ _p - суммарная производительность пластов, т/м ²

Σ _p = m1γ1 + m2γ2 + . . . +m _n γ _n , т/м ²

Где m1, m2, m _n - полная мощность пластов, м

γ1, γ2, γ _n - плотность угля, т/м ³

Оставшиеся промышленные запасы угля в шахтном поле определяются по формуле:

Z _пром = Z _б С _и

Где С _и - коэффициент извлечения запасов, С _и = 0. 75 - 0. 85

Срок службы шахты определяется по формуле:

Т _о = Z _пром /A _r + t _зат , лет

Где A _r - годовая производительность шахты, т

A _r = A _сут N

Где A _сут - суточная производительность шахты, т

N - количество рабочих дней в году, при шестидневной рабочей неделе N=300 дней; T _зат - время на затухание добычи шахты, t _зат = 4 - 5 лет

Специальная часть:Вскрытие, подготовка и системы разработки шахтного поляВскрытие шахтного поля

Описать применяемый на шахте способ вскрытия пластов, взаимное расположение главных и вспомогательных стволов, их диаметр, глубину, тип подъемных сосудов и их грузоподъемность.

Подготовка шахтного поля и порядок отработки этажа (столба)

Описать применяемые способы подготовки шахтного поля, порядок отработки его частей.

Обосновать рациональность выбранной на шахте схемы подготовки и отработки пласта в границах проектного горизонта.

Выбор и обоснование системы разработки пласта

После описания применяемых систем разработки, обосновать рациональность выбора системы разработки по отработке проектного выемочного участка, дать ее подробный анализ, определить достоинства и недостатки.

При анализе системы разработки необходимо использовать показатели по системам разработки на шахте, опыт работы других шахт и литературные источники.

После выбора системы разработки устанавливаются ее параметры: длина очистного забоя, количество очистных забоев в этаже, размеры охранных целиков над откаточным и под вентиляционными штреками (или между бремсбергами), расстояние между подготовительными и очистными забоями.

Длина очистного забоя принимается, исходя из горно-геологических условий залегания пласта, принятых средств механизации и данных практики.

Ширина предохранительных целиков принимается по нормативам и технологическим картам.

Взаимное расположение очистных забоев и расстояние между подготовительными выработками следует принимать на основании данных практики и требований ПБ.

Принятая в расчет длина лавы проверяется исходя из нормативной нагрузки на лаву по газовому фактору и производительности комбайна.

2. 1. 3. 1 Определение длины лавы

Длина лавы является основным элементом системы разработки, влияющим на производительность труда не только рабочего по очистному забою, но и всех подземных рабочих.

К основным техническим факторам, влияющим на выбор длины лавы, относятся производительность добычных и транспортных машин.

Допустимая длина лавы по фактору проветривания при заданной скорости подвигания очистного забоя определяется по формуле:

L _л = 864 V _max S _оч c/um _n γq _оч k _н , м

Где Vmax = 4м/c - максимальная скорость движения воздуха в призабойном пространстве очистной выработки

(ПБ изд. 1986 г. § 161) ;

S _оч - площадь сечения призабойного пространства лавы, свободного для прохождения воздуха, м ² ;

с - максимально-допустимая ПБ концентрация метана в исходящей из очистной выработки вентиляционной струе, (1%) ;

u - суточное подвигание лавы, м;

m _n - полезная мощность пласта, м;

γ - плотность угля, т/м ³ ;

q _оч - относительное метановыделение в лаве, м ³ /т

q _оч = 0. 2-14

k _н - коэффициент неравномерности газовыделения

(k _н =1. 43 - 3. 44 )

Свободное сечение призабойного пространства определяется по формуле:

S _оч = m _в bφk _{в. п.}

Где m _в - вынимаемая мощность пласта, м;

b - ширина призабойного пространства лавы, м;

φ - коэффициент, учитывающий загроможденность призабойного пространства; для лав, закрепленных индивидуальной крепью φ= 0. 9, для гидрофицированных крепей φ=0. 75 - 0. 8

k _{в. п} . - коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному пространству, прилегающему к рабочему. При управлении кровлей полным обрушением

k _{в. п} . =1. 2 - 1. 3; при плавном опускании - 1. 15; при частичной закладке - 1. 1; при полной закладке -1. 05.

2. 1. 3. 2 Допустимая суточная нагрузка на лаву по газовому фактору

Допустимая суточная нагрузка на лаву по газовому фактору определяется по формуле:

H _сут = 864 V _max S _оч c/q _оч k _н , т/сут

2. 1. 3. 3 Нормативная суточная нагрузка на лаву при комбайновой выемке

Нормативная суточная нагрузка на лаву при комбайновой выемке определяется по формуле:

H _сут = Т _см n _см l _л rm _в γ c _э /Т _ц

Где Т _см = 360 мин - продолжительность рабочей смены;

n _см = 3 - количество рабочих смен в сутки по добыче угля;

l _л - длина лавы, м;

r - ширина захвата комбайна, м;

m _в - вынимаемая мощность пласта, м;

c _э - коэффициент, учитывающий эксплуатационные потери угля (cэ = 0. 97-0. 98)

Т _ц - продолжительность технологического цикла, мин

Т _ц = l _л (1/V _p + 1V _x + Σt) k _o k _п . _з.

Где V _p - средняя рабочая скорость подачи комбайна, м/мин;

(принимается по картам распределения шахтопластов по категориям буримости, отбойности углей и группы средних рабочих скоростей подачи комбайнов для технического нормирования в условиях Карагандинского бассейна)

V _x - средняя маневровая скорость подачи комбайна, м/мин (принимается по технической характеристике комбайна) ;

Σt - суммарное время на все вспомогательные операции цикла, отнесенное к 1 м длины лавы, мин/м

(Σt=0. 4-0. 6)

k _o - коэффициент, учитывающий норматив времени на отдых (k _o = 1/12) ;

k _{п. з.} - коэффициент, учитывающий норматив времени на подготовительно-заключительные операции и личное время работающего (k _{п. з.} = 1. 15)

2. 1. 3. 4 Расчет взаимного положения забоев очистных и выемочных выработок

Подготовительные и очистные работы должны быть взаимно увязаны во времени, чтобы к моменту отработки выемочного поля (этажа, столба) было подготовлено новое выемочное поле в следующем этаже. Подготовка нового выемочного поля должна опережать отработку, столба на 1-2 месяца.

Время, необходимое на отработку выемочного поля (этажа, столба), определяется по формуле:

Т _от = H _от /V _оч , мес

Где H _от - размер выемочного поля (этажа, столба) по простиранию (или по падению пласта), м

V _оч - скорость подвигания очистного забоя, м/мес

V _оч = r J n _д , м

Где r - ширина захвата комбайна, м;

J - количество циклов в сутки;

n _д - количество рабочих дней по выемке угля в месяц;

Время, необходимое на проведение откаточного штрека, определяется по формуле:

Т _{о. ш.} = l _{о. ш} . /V _{о. ш} , мес

Где l _{о. ш} - длина откаточного штрека, м;

V _{о. ш} - скорость проведения откаточного штрека, м/мес (принимается по нормативам проведения подготовительных выработок)

Время, необходимое на проведение конвейерного просека, определяется по формуле:

Т _{к. п} = l _{к. п} /V _{к. п} , мес

Где l _{к. п} - длина конвейерного просека, м;

Время, необходимое на проведение конвейерных печей, определяется по формуле:

Т _п = l _{к. п} l _п /l _р V _п , мес

Где l _п - длина конвейерных печей, м;

l _р - расстояние между конвейерными печами, м;

V _п - скорость проведения конвейерных печей, м/мес

Время, необходимое на проведение разрезной печи, определяется по формуле:

Т _{р. п} = l _{р. п} /V _{р. п} , мес

Где l _{р. п} - длина разрезной печи, м;

V _{р. п} - скорость проведения разрезной печи, м/мес

Время на монтаж комплекса необходимо принимать:

Т _мк = 1 - 2 месяца

Время на опережение подготовки нового выемочного поля (этажа, столба) необходимо принимать:

Т _оп = 1 - 2 месяца

Общее время, необходимое на подготовку выемочного поля (этажа, столба) определяется по формуле:

Т _о = Т _{о. ш} + Т _{к. п} + Т _п + Т _{р. п} + Т _{м. к} + Т _{о. п} , мес

После определения времени, необходимого на отработку выемочного поля (этажа, столба) описать выводы.

Дать схему к расчету взаимного положения очистных и подготовительных выработок.

2. 2 Технология, комплексная механизация и организация работ в очистном забое

2. 2. 1 Выбор технологической схемы и средств механизации для выемки, транспортировки угля и крепления лавы.

Под технологией очистной выемки следует понимать совокупность производственных процессов, выполняемых по определенной последовательности в пространстве, времени и направлении на получение готовой продукции.

Основным направлением комплексной механизации очистных работ является дальнейшее внедрение очистных механизированных комплексов повышенной надежности и расширение области их использования.

Процесс выемки угля включает в себя не только разрушение угля, но и погрузку его на конвейер, транспортирование вдоль очистного забоя на откаточную выработку, крепление обнаженной кровли в призабойном пространстве и управление горным давлением, производство работ по оформлению ниш, выполнению концевых и других операций.

Высокие технико-экономические показатели можно получить в том случае, если правильно выбраны параметры горных работ, забойное и транспортное оборудование, особенно механизированные комплексы.

Исходя из горно-геологических условий залегания пласта, необходимо в проекте принять рациональную технологическую схему отработки пласта и механизированный комплекс оборудования.

Дать техническую характеристику оборудования, входящего в механизированный комплекс.

2. 2. 2 Проверка производительности скребкового конвейера по производительности комбайна

Во избежание перегрузки конвейера и пересыпания угля через борта желоба, конвейер должен обеспечивать выдачу угля из лавы в момент максимальных пиковых нагрузок, т. е. его кратковременная производительность должна быть больше эксплуатационной производительности комбайна.

Q _к ≥Q _э т/час

Где Q _к - производительность призабойного конвейера, т/час

(принимается по технической характеристике)

Q _э - эксплутационная производительность комбайна

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.