2 Мощность шахты. Режим работы

При обосновании мощности шахты были учтены следующими положениями:

• мощность шахты должна быть не менее 1.5 млн.т/год и быть равнойтиповой (табл.3):

Таблица 3. Типовые мощности шахты

Суточная мощность шахты, т	5000	6000	7000	8000	10000	12000
Годовая мощность шахты, млн.т	1,5	1,8	2,1	2,4	3,0	3,6

• срок службы шахты должен быть не менее 50-60 лет.

Срок нормальной работы шахты (Т_Н, лет) и годовая производственная мощность шахты (А_Г, млн.т/год) связаны выражением:

гдеQ_П – промышленные запасы шахтного поля, млн.т.

Полный срок службы шахты:

где – время, необходимое на освоение шахтой производственной мощности и на свертывание добычи, определяется по формуле:

Для определения мощности шахты составляется таблица 4.

Таблица 4. Расчет мощности шахты

АГ, млн.т/год	1,5	1,8	2,1	2,4	3,0	3,6
, лет	84,9	70,7	60,6	53,1	42,4	35,3
, лет	3,5	3,9	4,3	4,7	5,5	6,2
, лет	88,4	74,6	64,9	57,8	47,9	41,5

Согласно полученным результатам выбираем срок работы шахты - 58 лет, таким образом суточная мощность шахты 8000 тонн, годовая мощность шахты 2,4 млн. тонн.

Режим работы шахты принимается в соответствии с действующими нормами и законодательными актами. При проектировании принимается для шахты 300 рабочих дней в году, в условиях сверхкатегорийных шахт длительность рабочей смены для подземных рабочих 6 часов.

3 Механизация очистной выемки и нагрузка на забой

По каждому пласту определяются способы механизации очистной выемки и рассчитываются нагрузки на очистные забои.

Выбор механизированного комплекса необходимо начинать с крепи, предел вынимаемой мощности которой, удовлетворяет данному месторождению.Выбирается крепьМ 144 Б (Россия), т.к. мощности пластов данного месторождения 1,4м, 1,6м, 3,5м, угол падения 14°. Характеристика выбранной крепи представлена в таблице 5.

Таблица 5. Характеристика крепи

Тип крепи	Вынимаемая мощность пласта, м; от…до	Площадь поперечного сечения лавы, свободная для прохода воздуха, м2
ДБТ 4(Германия)	1,2 – 5,2	S= 1,4m + 2,0

Для выбранной выше крепи выбираем выемочную машину – комбайн KВП 2 (Россия), учитывая мощность 1 и 2 пласта и угол падения. Учитывая мощность 3 пласта, выбираем выемочную машину – комбайн EDW-230-2L-2W (Германия).

Для 1 и 2 пласта схема работы комбайна – челноковая, т.к. мощность менее 2,7 м, для 3 пласта схема работы комбайна – уступная, т.к. мощность пласта больше 2,7 м.

Тип комбайна	Вынимаемая мощность, м; от...до	Ширина захвата, м	Скорость подачи, м\мин
KВП 2 (Россия)	1,0…3,5	0,8	15,0
EDW-230-2L-2W (Германия)	1,6…3,7	0,8	10,5

С учетом выбранного очистного комбайна техническая нагрузка на очистной забой ( ) определяется по формуле:

где n – число смен работы очистного забоя по добыче в сутки, n = 3,а для высокопроизводительной и сложной техники может n = 2;

Т – продолжительность смены, мин;

t_ПЗ – продолжительность подготовительно-заключительных операций,мин; t_ПЗ = 15 мин;

m – вынимаемая мощность пласта, м;

r – ширина захвата исполнительного органа очистного комбайна,принимаемая из его технической характеристики, м;

γ – плотность угля, т/м³;

– скорость подачи очистного комбайна, м/мин; = (0,7…0,8) ;

– технически возможная скорость подачи комбайна, принимаемая из его технической характеристики;

k_CP – коэффициент, учитывающий схему работы комбайна: при челноковой схеме работы k_CP = 1,0; при уступной и односторонней k_CP = 0,8;

k_M – коэффициент машинного времени, k_M = 0,4…0,45.

Нагрузка на очистной забой по условиям проветривания производится по формуле:

где – допустимая по ПБ скорость движения воздуха в лаве, = 4…6 м/сек;

–площадь поперечного сечения лавы, свободная для проходавоздуха, принимаемая по технической характеристике механизированной крепи, м²;

d – допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе, d = 1%;

k_ВП – коэффициент, учитывающий движение части воздуха за призабойной частью выработанного пространства, k_ВП= 1,2…1,3;

q_Л – относительное метановыделение в исходящую струю воздуха из лавы, м³/т суточной добычи, q_Л = 0,3 ∙q_Ш;

q_Ш – относительная метанообильность шахты, т/м³.

Из двух вычисленных значений в качестве окончательной нагрузки на забой принимается наименьшая:

Результаты расчетов представлены в таблице 6.

Таблица 6. Нагрузка на забой

Индекс пласта	Механизированный комплекс	Комбайн	Нагрузка на забой, т/сутки
1	ДБТ 4(Германия)	KВП 2 (Россия)	4105
2	ДБТ 4(Германия)	KВП 2 (Россия)	4396
3	ДБТ 4(Германия)	EDW-230-2L-2W (Германия)	4769