![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
Практическое занятие № 2
Определение производственной мощности шахты и расчет срока ее службы
Цель работы. Приобретение навыков по определению мощности шахты и расчету срока ее службы по укрупненным значениям исходных данных.
Теоретические основы выполнения работы. Мощность шахты является важнейшим производственным параметром, определение которого требует обязательного учета конкретных горнотехнических и горно-геологических характеристик.
На производственную мощность шахты оказывают значительное влияние величина запасов, число и мощность угольных пластов, состав и свойства вмещающих пород, газоносность месторождения и другие факторы.
Производственная
мощность шахты
(т/год) определяется исходя из суммарной
нагрузки на действующие лавы, работающие
на различных пластах или участках
пласта, и суточной добычи угля из
подготовительных забоев:
где
—коэффициент, учитывающий добычу угля
из подготовительных забоев;
—число
рабочих дней в году;
—число
действующих на шахте лав.
Производственную мощность действующей шахты можно определить как наименьшую из пропускных способностей основных технологических процессов (звеньев), а именно: фронта горных работ; подземного транспорта; околоствольного двора; подъема; технологического комплекса на поверхности;
вентиляции.
В учебных целях, на первом этапе изучения дисциплины, с учетом уровня и объема имеющихся знаний, можно пользоваться формулой, предложенной П. 3. Звягиным. При этом следует иметь в виду, что результаты расчетов носят сугубо ориентировочный характер:
где с,
,
,
,
—расчетные
коэффициенты, значения которых
приведены в табл. 6.1; Е==0,1 — коэффициент
сравнительной экономической
эффективности капитальных вложений;
Z—промышленные запасы шахтного поля,
тыс. т.
Через Q обозначается среднемесячная нагрузка на очистной забой в тысячах тонн, которая определяется по формуле:
где N=25—число рабочих дней в месяце;
L—длина лавы, м;
—скорость подвигания забоя лавы, м/сут;
m — мощность пласта, м;
—средняя
плотность угля, т/м3;
с=0,98-0,95 — коэффициент извлечения угля в очистном забое.
Количественные значения промышленных запасов, длины лавы и скорости подвигания забоя лавы приводятся в задании.
При решении задачи
следует обратить внимание на размерность
входящих в формулу величин (Z и Q в тыс.
т,
и т. д.).
Полученные по формуле результаты следует привести в "соответствие с параметрическим рядом мощностей шахт (1,2;1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 3,0; 4,5; 6,0 млн. т в год) с учетом расчётного срока службы шахты.
Расчетная проектная
мощность шахты
будет находиться между двумя смежными
значениями мощности шахты параметрического
ряда
,
т. е.
Для того, чтобы сделать
выбор из двух значений параметрического
ряда (
или
),
необходимо определить срок службы шахты
по формуле:
,
лет, (6.5)
,
лет, (6.6)
где
,
- суммарное время на освоение проектной
мощности и свертывание добычи. Принимается
в пределах 5…6 лет.
Из полученных значений
и
;
с одной стороны, и
и
,
с другой стороны, выбирается такое,
которое наиболее близко отвечает
рекомендациям норм технологического
проектирования.
Аналитический метод расчета мощности шахты, исходя из геологических и из организационно-технических возможностей – это расчет мощности шахты, исходя из природных факторов шахтного поля: объёма запасов, их нарушенности и газоносности, числа и мощности угольных пластов, свойства вмещающих пород, глубины разработки, а также, исходя из технических, организационных возможностей очистных забоев, надежности их работы, приводит к более объективным и надёжным в долговременном плане результатам. Вместе с тем метод аналитического расчета годовой мощности шахты А (тыс. т/год)более доступен, физически понятен и логичен (разработан проф. А. С. Малкиным)*:
,
(6.7)
где
-
коэффициент надежности технологической
схемы шахты; при шахте блочного типа
=0,85…0,95.
Для индивидуальной шахты, вскрытой
вертикальными стволами:
при панельной подготовке =0,8…0,85;
этажной подготовке =0,7…0,8.
Для индивидуальной шахты, вскрытой наклонными стволами, =0,8.
-
коэффициент, учитывающий общее количество
пластов в шахтном поле
и количество пластов, принятых к
одновременной разработке
,
определяется по формуле:
; (6.8)
-коэффициент,
учитывающий уровень нагрузки на очистной
забой, определяется по формуле:
, (6.9)
где - коэффициент, учитывающий условия бассейна (шахтного поля);
(6.10)
где
- коэффициент устойчивости кровли
пластов; для неустойчивых кровель
=0,06;среднй
устойчивости
=0,08
и устойчивых 0,1;
- коэффициент крепости почвы; при крепости
f=3…4
=0,01;
при f=5…6
=0,015,
при
7
=0,02;
- коэффициент, учитывающий геологическую
нарушенность шахтного поля, представляет
собой отношение объёма запасов в
нарушенной части
к промышленным запасам
,
т.е.
, (6.11)
=0…0,03;
- коэффициент, учитывающий влияние
газового фактора, представляет собой
отношение относительной газообильности
шахты
к природной газоносности месторождения
;
может изменяться в пределах от 0 (для
негазовых шахт) до 1.
- месячная нагрузка на очистной забой,
т;
(6.12)
где l – длина лавы, м;
- средняя мощность пластов в шахтном
поле, м;
- средняя мощность одновременно
разрабатываемых пластов, м;
, (6.13)
где
- суточное подвигание очистного забоя,
м;
- средняя плотность угля, т/
;
с – коэффициент извлечения угля в очистном забое,
с=0,95…0,97;
N – количество рабочих дней в месяце; N=25 дней;