КАФЕДРА РОЗРОБКИ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Методичні вказівки

для виконання практичних занять з курсу

«Метрологія, стандартизація і управління якістю продукції»

(для студентів спеціальності 6.090300

„Підземна розробка корисних копалин”)

Рекомендовано

на засіданні кафедри РРКК

протокол №_12__ від _21.03.07_

Затверджено

на засіданні методради ДонДТУ

протокол №_____ від ___________

Алчевськ

ДонДТУ

2007

УДК 622.012.2.004.68

Методичні вказівки для виконання практичних занять з курсу «Метрологія, стандартизація та управління якістю продукції» (для студентів спеціальності 6.090300 „Підземна розробка корисних копалин”)/ Укл.: В.М. Окалєлов, В.І. Павлов – Алчевськ: ДГМІ, 2007. – 44 с.

Викладені зміст, послідовність і приклади рішень задач, що є складовими проекту очікуваних показників якості вугілля. Розглянута методика урахування видобутку вугілля на діючих шахтах.

Укладачі В.М.Окалєлов, доц.

В.І. Павлов, доц..

Відповідальний за випуск . Фрумкін Р.А, проф.

Відповідальний редактор М.К.Клішин, проф.

ЗМІСТ

1 МЕТА, ЗАДАЧІ, ТЕМАТИКА І ЗМІСТ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ 4

2 ВИЗНАЧЕННЯ ОЧІКУВАНИХ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ВУГІЛЛЯ 5

2.1 Розрахунок показників зольності вугілля 5

2.2 Розрахунок загальної вологості по шахті 11

2.3 Розрахунок загальної сірки, виходу летких речовин і теплоти згорання по шахті 11

3 ВИБІР ЗАХОДІВ ПО ПОЛІПШЕННЮ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ВУГІЛЛЯ 12

3.1 Заходи по зниженню експлуатаційної зольності вугілля 12

3.2 Заходи по зниженню вологості вугілля 15

4 ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАХОДІВ ЩОДО ПОЛІПШЕННЯ ЯКОСТІ ВУГІЛЛЯ 15

5 ПОРЯДОК ВРАХУВАННЯ ВИДОБУТКУ ВУГІЛЛЯ ПО ШАХТІ ЗА ЗМІНУ, ДОБУ І МІСЯЦЬ 17

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 20

ДОДАТОК А. Припустимі засмічення вугілля бічними породами (m_б.п.) 21

1 Мета, задачі, тематика і зміст практичних занять

Основною метою практичних занять з дисципліни «Метрологія, стандартизація і управління якістю продукції» є засвоєння методики розробки проекту очікуваних показників якості вугілля та урахування видобутку вугілля на діючих шахтах.

На практичних заняттях студенти повинні вирішити наступні задачі:

• розрахувати нормативні показники якості вугілля на виймальній дільниці та шахті;

• розробити технологічні заходи поліпшення якості вугілля та дати їх економічну оцінку;

• розрахувати об’єми видобутку вугілля за зміну, добу і місяць з урахуванням його якості.

Після завершення усіх практичних занять студент повинний скласти проект показників якості вугілля, що є метою семестрового практичного завдання.

2 Визначення очікуваних показників якості вугілля

2.1 Розрахунок показників зольності вугілля

2.1.1 Розрахунок експлуатаційної зольності вугілля для очисних вибоїв

Експлуатаційну зольність вугілля у відсотках очисних вибоїв, що працюють без присічок бічних порід розраховують за формулою[1]

, (2.1)

де - зольність виймальної частини пласта, %;

- припустиме мінімальне засмічення вугілля, %

Зольність виймальної частини пласта розраховують за формулою

, (2.2)

де _{, , …} - зольність пласта в і-тих точках відбирання пластових проб, %;

_{, , …} – потужність виймальної частини пласта в і-х точках відбирання пластових проб, м;

_{, , …} – дійсна щільність пласта в і-х точках відбирання пластових проб, кг/м³.

Припустиме мінімальне засмічення

, (2.3)

де – потужність припустимого мінімального засмічення вугілля бічними породами визначають відповідно до додатка А;

- дійсна щільність бічних порід, що засмічують вугілля, кг/м³;

– потужність виймальної частини пласта, м;

- дійсна щільність виймальної частини пласта, кг/м³;

- зольність бічних порід, %.

Дійсну щільність бічних порід, які засмічують вугілля, у кілограмах на метр кубічний розраховують за формулою:

, (2.4)

де – потужність засмічення від покрівлі, м;

– потужність засмічення від ґрунту, м;

– дійсна щільність порід покрівлі, кг/м³;

– дійсна щільність порід грунту, кг/м³.

Потужність виймальної частини пласта у метрах розраховують за формулою

, (2.5)

n - кількість точок виміру.

Дійсну щільність виймальної частини пласта у тонах на кубічний метр розраховують за формулою

, (2.6)

Зольність бічних порід засміченого вугілля у відсотках розраховують за формулою

, (2.7)

де – зольність порід покрівлі, %;

– зольність порід ґрунту, %.

Для очисних вибоїв зі стійкою покрівлею і працюючих без присічки бічних порід припустимі засмічення при виїмці пластів врубовими механізмами і відбійними молотками, у тому числі з застосуванням буровибухових робіт, розраховуються за формулою:

, (2.8)

де – припустиме збільшення зольності вугілля за рахунок засмічення бічними породами визначають відповідно до додатка А,%.

У разі відвантаження споживачам вугілля, у якому вміст мінеральних домішок у вугіллі перевищує вміст, встановлений технічними умовами, експлуатаційна зольність у відсотках розраховується за формулою:

, (2.9)

де γ – фактичний вміст мінеральних домішок крупністю більше ніж 25 мм, %.

в – граничний вміст мінеральних домішок крупністю більше ніж 25 мм, %;

– зольність мінеральних домішок крупністю більше ніж 25 мм, %.

Фактичний вміст мінеральних домішок крупністю більше ніж 25 мм назначають за даними ситового аналізу експлуатаційних проб, що відбирають від кожного пласту.

Експлуатаційна зольність вугілля у відсотках очисних вибоїв, що працюють з присічкою бічних порід або з наявністю несправжньої покрівлі, або несправжнього ґрунту, розраховують за формулою

, (2.10)

де – потужність несправжньої покрівлі або присічки покрівлі, а в їх відсутності, засмічення від покрівлі, м;

– потужність несправжнього ґрунту або присічки несправжнього ґрунту, а в їх відсутності засмічення від ґрунту, м.

Під час роботи очисних вибоїв з несправжньою покрівлею (присічкою покрівлі) припустимі засмічення від ґрунту приймаються відповідно до додатка А для даної міцності порід при умовній міцності порід покрівлі більше ніж шість. Припустимі засмічення від покрівлі приймають на рівні фактичної потужності несправжньої покрівлі (присічки покрівлі).

Величина присічки у наслідок невідповідності типорозміру механізованого комплексу виймальної потужності пласта визначають за формулою

m_пр = [m_mін] – m_оч (2.11)

де [m_mін] – мінімальна межа застосування очисного устаткування по виймальній потужності пласта;

m_оч – очікувана виймальна потужність пласта, м.

У разі поширення несправжньої покрівлі на окремих ділянках очисних вибоїв величину _бп розраховують окремо для ділянок з несправжньою покрівлею і без неї. При цьому загальне засмічення визначають як середньозважену величину, пропорційну довжинам відповідних ділянок очисних вибоїв, за формулою

, % , (2.12)

де L_н.п. – довжина лави з несправжньою покрівлею, м;

L_л – загальна довжина лави, м.

У разі неможливості визначити закономірність поширення несправжньої покрівлі на ділянці пласта, що намічається до виїмки, величину і визначають за фактичними даними поточного періоду, або даними лав-аналогів.

Якщо під час виїмки пласта залишається підпокрівельна пачка вугілля, засмічення від покрівлі приймають рівну нулю. Засмічення від ґрунту приймають відповідно до додатка А при коефіцієнті міцності порід покрівлі більше ніж шість.

У разі робіт очисних вибоїв із присічкою породи ґрунту (несправжнім ґрунтом) припустимі засмічення від покрівлі приймаються відповідно до додатка А для даної міцності порід покрівлі при умовній міцності порід ґрунту більше ніж шість; припустимі засмічення від ґрунту приймають за фактичною потужністю породи ґрунту, яка присікається.

У разі залишення пригрунтової вугільної пачки засмічення від покрівлі приймають відповідно до додатка А для даної міцності порід покрівлі при коефіцієнті міцності порід ґрунту більше ніж шість.

Для лав з несправжньою і нестійкою покрівлею припустимі засмічення під час виїмки пластів врубовими механізмами і відбійними молотками розраховують згідно з формулою (2.3).

2.1.2 Розрахунок експлуатаційної зольності вугілля підготовчих вибоїв

Експлуатаційна зольність вугілля у відсотках, що видається з підготовчих вибоїв з роздільною виїмкою та роздільним транспортуванням вугілля і породи, розраховують за формулою (2.1). Припустиме мінімальне засмічення вугілля приймають згідно з таблицею 2.1.

Таблиця 2.1 - Припустиме мінімальне засмічення

Спосіб проведення підготовчих вибоїв по пласту	Припустиме мінімальне засмічення вугілля , % при потужності пластів
	до 1 м	1 м – 1,5 м	1,5 – 2 м	понад 2 м
Комбайновий	6	4	2	0
Буровибуховий	4	2	1	0
Відбійними молотками	2	1	0	0

Експлуатаційну зольність вугілля у відсотках, що видається з підготовчих вибоїв з сумісною виїмкою та сумісним транспортуванням вугілля і породи, розраховують за формулою

, (2.13)

де S_бп , S_пл – площі бічних порід, що виймаються, і вугільного пласта в перетині прохідницького вибою, м².

2.1.3 Розрахунок експлуатаційної зольності вугілля по шахті

Експлуатаційну зольність вугілля по шахті у відсотках розраховують за формулою

, (2.14)

де Д₁ , Д₂ , … Д_ri – запланований річний видобуток вугілля по кожному вибою, у тис. т, або у відсотках;

, , … – зольність вугілля по кожному вибою на запланований період,%;

– величина зниження зольності рядового вугілля за рахунок вилучення породи крупністю більше ніж 100 мм, вміст якої визначають за результатами ситового аналізу, %.

Величину зниження зольності рядового вугілля за рахунок вилучення породи у відсотках розраховують за формулою

(2.15)

де γ_n – вихід породи крупністю більше ніж 100 мм визначають за результатами ситового аналізу, %;

– зольність породи крупністю більше ніж 100 мм, %.

2.1.4 Розрахунок граничної зольності вугілля

Граничну зольність рядового вугілля у відсотках, яке відвантажують споживачам, приймають відповідно до характеристики зольності відвантаженої продукції за поточний період.

Граничну зольність рядового вугілля у відсотках, яке відвантажують на збагачувальні фабрики , розраховують за формулою

. (2.16)

Приклад. Розрахувати експлуатаційну зольність вугілля для наведених умов. Лава обладнана механізованим комплексом 1КМ87УМН. Довжина лави – 220м. Довжина лави з несправжньою покрівлею – 46 м. Потужність несправжньої покрівлі складає 0,25 м.