Характеристика подготовительных выработок

Горная часть

Горно-геологический прогноз

Горно-геологический прогноз по проектируемому участку составляем на основании данных, полученных при бурении скважин геологической организацией, которые уточняются при проведении подготовительных выработок на смежных участках пласта.

Таблица 1 - Горно-геологический прогноз

Наименование показателей	Обозначение	Значение
Мощность пласта	m
Угол падения пласта	a
Устойчивость угля	-
Коэффициент крепости угля	f
Сопротивление угля резанию, кН/см	hp
Плотность угля, т/м^3	g
Газообильность: по СН4, м^3/мин.	IСH4
- абсолютная, м^3/т	qСH4
- по углекислому газу, м^3/мин	IСO2
Опасность пласта:
- по пыли	-
- по горным ударам	-
- по внезапным выбросам угля и газа	-
- по склонности к самовозгоранию угля	-

Продолжение таблицы 1
Кровля пласта непосредственная: - плотность, т/м3 - коэффициент крепости - мощность, м	РК fk mk
Кровля основная
- коэффициент крепости	fk.o
Почва
- коэффициент крепости	fп
- мощность, м	mп
Вертикальная высота этажа	hв
Длина участка по простиранию, м	Lуч
Граница выемочного участка:
- ближняя по простиранию
- дальняя по простиранию
- верхняя по простиранию
- нижняя по падению

2.2 Вскрытие и подготовка шахтного поля и пласта

Способ вскрытия определяется: типом главных вскрывающих выработок, выходящих на поверхность, числу подъемных горизонтов, наличию и типу вспомогательных вскрывающих выработок, не имеющих выхода на земную поверхность.

Для заданных горно-геологических условий принимаем, как на базовой шахте Киселевская, вскрытие произведено пятью вертикальными стволами.

Таблица 2 - Характеристика способа вскрытия и подготовки шахтного поля

Показатели	Значения
Главный ствол
Вспомогательные стволы
Расположение стволов в шахтном поле
Способ подготовки
Число транспортных горизонтов:
абсолютные отметки
Вспомогательные вскрывающие выработки

Порядок вскрытия и подготовки

Выбор системы разработки

Основанием для выбора системы разработки является:

- горно-геологическая характеристика пласта;

- технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах;

- опыт разработки аналогичных пластов на базовом предприятии.

Из нескольких систем разработки, которые можно применить для проектируемого пласта, лучшую выбираем по основным требованиям:

- безопасность работ;

- экономичность;

- минимальные потери угля.

Таблица 3 - Характеристика систем разработки

Наименование системы разработки	Условия применения	Достоинства и недостатки
мощность пласта, м	угол падения, град.
1	2	3	4
Щитовая
Подэтажными штреками (ПШО)
Подэтажной гидроотбойкой

На основании анализа достоинств и недостатков выбираем систему разработки.

2.4 Выбор средств механизации очистных работ

Для крутого или крутонаклонного пласта, при выборе щитовой системы разработки, тип щитового перекрытия и его параметры принимаем в соответствии с требованиями «Инструкции по безопасному применению щитовой системы разработки»

Характеристику оборудования представляем в таблице 4

Таблица 4 - Характеристика оборудования участка

Наименование оборудования, показатели	Тип, значения показателей	Место установки	Количество единиц
1	2	3	4
Тип щита
Длина щита по простиранию, м
Ширина щита по мощности, м
Расстояние между печами, м
Расстояние между ходовой и входной печами, м
Ширина меж щитовых целиков, м
Расстояние ме6жду сбойками, м
Бурение шпуров электросверла::
- под щитом
- в рассечке
- в подготовительных забоях
Продолжение таблицы 4
1	2	3	4
Бурение скважин:
- технических. - бурустановка
- нарезных. - бурмашина
- для транспортировки угля под щитом
Лебедки:
- транспорт материалов
- маневровые работы
Погрузка угля:
- питатель
- толкатель
Насос для нагнетания воды в пласт
Вентилятор:
Конвейер для транспортирования угля

2.5 Параметры системы разработки

Вынимаемая мощность пласта, m_в, м:

(2.1)

где m - полная полезная мощность пласта, м

м

Ширина щита по мощности пласта

М_щ= м, которую принимаем, округляя вынимаемую мощность в меньшую сторону до ближайшего стандартного размера секции (от 3,5 м и более - через 0,5 м, от 4 м и менее через 0,2 м).

Длина очистного забоя равна длине щита по протиранию (принята в таблице 4)

м

Количество рядов накатника в секции, n_н, вычисляем по формуле:

, (2.2)

Для секционного щита УСЩ принимаю 4 ряда накатника диаметром 28-30 см.

Длина участка по простиранию (дана в таблице 1)

м

Ширина участка по падению, Н_уч, м, равна наклонной высоте этажа

(2.3)

где Н_в - вертикальная высота этажа, м;

Н_н - наклонная высота этажа, м

a - угол падения пласта, град.;

Отрабатываемая часть щитового столба по падению, Н_щ, м:

(2.4)

где Н_ц1 - ширина межгоризонтного целика (Н_ц1=7м);

Н_ц5 - ширина целика над откаточным штреком (Н_ц5= 4м);

В_в.ш =В_к.ш= 3м - высота вентиляционного, конвейерного штреков;

В_с.ш. - высота откаточного штрека.

м

Количество щитовых столбов на участке, N_ст, шт:

, (2.5)

шт.

где Н_ц2 - ширина половины меж участкового целика, Н_ц2 = 3,0 м;

Н_ц3 - ширина целика у квершлага, Н_ц3 = 11,0 м;

Н_ц4- ширина межблокового целика (Н_ц4= 6,0 м);

В_ск - ширина ската, В_ск = 4,0 м.

Количество выемочных блоков, N_бл:

(2.6)

блока

где L_бл.max - максимальная длина блока, для пластов склонных к самовозгоранию L_бл.max =200 м, для весьма склонных - L_бл.max= 150 м;

Балансовые запасы угля по участку, Z_б, тыс. т:

(2.7)

тыс. т

где С - коэффициент извлечения угля;

(2.8)

где Z_n- потери угля по нормативам, проц., Z_n =30 %.

Промышленные запасы угля, Z_пр, тыс/т:

(2.9)

тыс/т

2.6 Подготовка выемочного участка

Подготовка пластов, опасных по самовозгоранию угля, должна производиться в соответствии с требованиями «Инструкции по безопасному применению щитовой системы разработки»

Подготовка выемочного участка представлена на чертеже: План горных выработок

Порядок проведения выработок.

Характеристика подготовительных выработок

Количество подготовительных выработок и их длину в пределах выемочного участка определяем по составленной технологической схеме. Для проведения подготовительных выработок используем типовые технологические схемы, «Паспорт подготовительных и очистных работ по Киселевскуголь», а также типовые паспорта базового предприятия.

Таблица 5 - Объем и характеристика подготовительных выработок

Показатели

Наименование выработок

откаточный штрек

вентиляционный штрек

конвейерный штрек

скат

ходовая печь

сбойки

углеспускные печи

бункер

вентиляционная печь

рассечка

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Количество выработок

Длина выработки, м

Общая длина выработок, м

Сечение, м 2 - в свету - в проходке

Способ проведения

Материал крепи

Плотность крепи, рам/м

Проветривание

Скорость проведения, м/с

Объем подготовительных выработок на 1000т промышленных запасов, L₁₀₀₀, м:

, (2.10)

м

где Sl - суммарный объем выработок на выемочный участок, м;

Z_пр - промышленные запасы, тыс.т.

Высоту бункера, h_б, м, определяем из расчета размещения в нем угля за один максимальный прием взрывания по формуле:

(2.11)

м

где т_пр - ширина прохода под щитом, принимаем т_пр=0,5, т_щ (2 - 3,5);

l_n - расстояние между печами, l_n = 18,0 м

r - шаг посадки щита (принимаем r=1,0 м);

К_р - коэффициент разрыхления угля, К_р=1,3;

S_б - площадь сечения бункера в свету (S_б = 4 м²)

2.8 Технология выемки угля, крепление и управление кровлей в очистном забое

Способ выемки угля под щитом и организация работ принимается в соответствии с типовыми паспортами базового предприятия и «Инструкцией по безопасному применению щитовой системы разработки».

2.9 Транспортировка угля по участку

2.10 Организация работ в очистном забое

Месячный режим работы участка принимаем с учётом режима работы на базовом предприятии: 28 рабочих дней.

Недельный режим работы участка и забоя принимаем непрерывным (7 + 0).

Недельный режим работы трудящихся (5 + 1 + 1).

Суточный режим работы для очистного забоя на БВР проектируем 4 смены по добыче угля. Монтаж щитовых перекрытий и проходку рассечек осуществляем в три смены.

Продолжительность смены 6 часов.

Технологический график организации работ принимаем на основании выполняемых расчётов по затратам времени на выполнение отдельных операций.

Расчёт затрат времени производится по технической характеристике машин и механизмов и на основании технически обоснованных норм выработки.

Добычу угля при посадке щита на 1м составляет, , тонн:

, (2.1)

т

где: l - длина очистного забоя, м;

m - вынимаемая мощность пласта, м;

y - плотность угля, т/м³;

S_n - сечение углеспускных печей, м²;

n_n- количество печей под щитом, шт.

Комплексную норму выработки определяем на выемку угля для всего вынимаемого столба.

Расчеты производим в сводной таблице 6. Добычу угля с 1 м дробим по операциям пропорционально их значению при выемке угля в столбе.

Расчет комплексной нормы выработки и расценки за единицу работ производим в этой же таблице.

При вынимаемой мощности пласта 5.5 м выемку угля под щитовым перекрытием производим за два приема взятие горизонтального прохода шириной 2.6 м и круговая посадка щита, ширина опорных целиков у лежачего и висячего бока пласта 1.2 м и 1.7 м.

Комплексная норма выработки, Н_к, т/чел. см, составляет:

, (2.2)

т/чел. см

Комплексная расценка за единицу работ, Р_к, руб./т, составляет:

, (2.3)

руб./т

Шаг посадки щита, r, м, составит:

, (2.4)

м

где N_зв - численность звена при работе под щитом в смену.

К_вн - 1 ¸1,15

Таблица 6 - Расчет комплексной нормы выработки

Наименование операций	Норма выработки	Объём работ, т/сут	Трудо-ём- кость ч/см	Тариф- ная ставка, руб	Стои- мость работ руб	Источ ник норм
по ЕНВ	поправ. коэфф.	уста- нов- ленная
усло-вие	значение
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1.Выемка угля по крепленым печам, т
2. Доработка щита, т
3. Скрепирование, т
Итого:

Добыча угля за цикл, Д_ц, т, составляет:

Д_ц = Д_1м · r, (2.5)

Д_ц = 1 т

Добыча угля за сутки, Д_с, т, составляет:

Д_с = Д_ц · п_ц, (2.6)

Д_с = т

где п_ц - кол-во циклов в сутки

Добыча угля за месяц, Д_м, т, составляет:

Д_м = Д_с · п_р.д, (2.7)

Д_м = т

где п_р.д - кол-во рабочих дней в месяц участка по добыче

Для роботы очистного забоя создается сквозная, комплексная бригада в составе -- горнорабочих очистного забоя, мастеров-взрывников, машинистов подземных: установок (МПУ) на конвейерной линии и погрузочном пункте, электрослесарей.

Состав бригады, N_бр, чел:

N_бр = N_зв · п_сд, (2.8)

N_бр = чел.

Время выполнения, t_пр, мин., приема включает затраты времени на выполнение следующих операций:

t_пр = t_бур + t_зар + t_вз.пр + t_оф, (2.9)

где t_бур - время бурения шпуров, мин:

(2.10)

где V_бур- объем по бурению шпуров, шп. м:

V_бур = l_шп Ĥ N_шп, (2.11)

где l_шп - длина шпура, м;

N_шп - количество шпуров по паспорту БВР, шп;

Н_бур - норма выработки по бурению шпуров, шп;

t_зар - время на заряжание шпуров, мин:

t_зар = N_шт Ĥ t_1шп Ĥ К_сов, (2.12)

где t_шп -время на заряжание 1 шпура;

К_сов - коэффициент, учитывающий совмещение операций;

t_вз.пр - время взрывания и проветривания;

t_оф - время оформления забоя (выгрузки угля), мин:

t_оф = t_приема - t_бур - t_зар - t_вз.пр., (2.13)

t_оф = мин.

График организации работ строим на листе графической части проекта.

2.11 Соотношение очистных и подготовительных работ

Для щитового забоя нормативное соотношение подготовительных и очистных работ, определено "Инструкцией по безопасному применению щитовой системе разработки": один щит в работе, второй щитовой столб в монтаже, а по третьему должны выполняться нарезные работы.

Соотношение определяем аналитическим методом. Объем подготовительных и монтажных работ должен соответствовать отрабатываемой части пласта.

Коэффициент воссоздания очистного фронта, К_оч.ф., определяем по формуле:

(2.15)

где h_щ - отрабатываемая очистным забоем часть наклонной высоты этажа.

Расчет производим в таблице 7.

Таблица 7

Наименование работ	Объем работ	Сечение выработки по углю, м^2	Добыча угля из подгот. выработки, т	Норма выработки	Трудоемкость работ, чел. см.
на столб	Коч.ф.	на месяц
1	2	3	4	5	6	7	8
Ходовая печь, м
Сбойка, сек
Скважины для углеспускных печей
Бункера
Сопряжения, шт
Орты, м
Крепление устья печи, м
Разоборудование печи
Проведение рассечки
Монтаж щита, секций
Итого

Определяем явочную численность горнорабочих подготовительного забоя, N_ГРОЗ, человек:

(2.16)

чел.

Списочную численность определяем умножением явочной численности на
коэффициент списочного состава, К_сс:

(2.17)

где Т_к – количество календарных дней в месяце;

Т_в – количество выходных дней рабочего шахты;

Т_n – количество праздничных дней;

Т_о – количество отпускных дней в среднем на человека;

0,96 – коэффициент, учитывающий больничные, гособязанности и прочее.

Добыча угля по участку, Д_уч, т, составит:

(2.18)

т

Дата добавления: 2015-07-14