3 Очисні роботи

3.1 Коротка геологічна характеристика шахтного поля

Дипломний проект виконується до умов 32-ої західної Орловської лави пл. К₂ гор. 617 м. Проектом пропонується спосіб підготовки шахтного поля – пообрійний і стовпова система розробки зі зворотнім відпрацюванням.

Пласт за яким буде проводитися проектування має потужність m = 1,4 м і залягає під кутом 3⁰.

Коротка характеристика пласта на даній дільниці поля наступна. Потужність пласту m = 1,4 м, кут падіння пласта 3⁰, потужність порід безпосередньої покрівлі m = 6 м, породи представлені аргілітом, коефіцієнт міцності порід f = 7. Потужність порід основної покрівлі представлена пісковиком потужністю m = 18 м, коефіцієнтом міцності f = 10.

Безпосередня підошва пласту представлена аргілітом потужністю m = 4 м і коефіцієнтом міцності f = 6, основна підошва пласту представлена пісковиком потужністю m =25 м коефіцієнтом міцності f = 9.

Довжина виїмкового стовпа 1000 м. Водопритока лави незначна.

3.2 Вибір засобів механізації очисних робіт

3.2.1 Загальні відомості

В данний час на шахтах застосовується комплексна механізація очисних робіт. Вона передбачає механізацію кріплення і управління гірським тиском за допомогою механізованих кріплень, застосування яких знижує трудоємкість робіт, підвищує безпеку праці і знижує виробничий травматизм порівняно з застосуванням індивідуальних кріплень.

Вибір устаткування схеми очисних робіт обумовлюється гірничо – геологічними чинниками:

• кут падіння пласту, потужність, будова;

• стійкість порід ґрунту покрівлі, опірність вугілля різанню;

• наявність геологічних порушень, газоносність пласта.

При виборі устаткування слід орієнтуватися на комплексну механізацію і автоматизацію робіт у вибої.

З урахуванням нового серійного устаткування для очисних робіт приймаємо механізований комплекс 2КД90, який відповідає умовам відробки лави. Вибір починається з вибору типорозміру кріплення (стосовно потужності пласта).

Згідно цього на дільниці приймаємо наступне устаткування:

- механізоване кріплення – 2КД90;

- комбайн - ГШ-200Б;

- скребковий конвеєр – СП-163;

- два комплекти кріплення – УКС;

- дві насосні станції – СНТ40;

- станція зрощування – 1УЦНС13;

- електроустаткування;

- лебідка - ЛШМ;

- відбійний молоток - МВ-6ПМ – 3шт;

- стрічковий конвеєр - 1Л1000Д.

3.3 Розрахунок довжини лави

3.3.1 Загальні відомості

Довжина лави залежить від схеми роботи комбайна. Схема роботи комбайна може бути човниковою| або однобічно|односторонньою|ю. Кожна з схем має свої недолік|нестачі|и і достоїнства.

Достоїнства однобічної|односторонньої| схеми: здійснюється механізація зачистки вугілля при зворотному ході комбайна; комбайн своїми шнеками знімає всі нерівності грунту, створюючи сприятливі умови для пересування конвеєра і секцій крепі| до вибою; робітник|робочі|и знаходятьс|перебувають|я поз|зовні|а зоною утворення пилу при виїмці вугілля комбайном; краще йде природна дегазація пласта і беспечни умови при відробіт|відроблянні|ку викіднонебезпечних| пластів.

Недоліки|нестачі| однобічної|односторонньої| схеми: збільшення часу роботи комбайна по виїмці однієї смуги вугілля і менше корисний час роботи комбайна; збільшується шлях|дорога| переміщення машиніста комбайна і ГРОВ по лаві.

Човникова схема роботи комбайна рекомендується в таких умовах: опірність різанню велика|, невелике віджимання вугілля гірськи|гірничим|м тиско|тисненням|м. З врахування|з урахуванням|м вищевикладеного і умов відробітк|відробляння|у пласта приймаємо однобічн|односторонню|у схему роботи комбайна.

Довжина лави визначається по організаційно-технічним факторам.

Розрахунок виконується за односторонньою схемою:

(3.1)

де Т_зм = 360 хв. (при 6 годинній зміні) – тривалість добичної зміни;

t_пз = 20 хв. – час на підготовчо-заключні операції;

t_пр = 0 хв. – час на провітрювання лави в нішах;

n_зм = 3 зміни – число добичних змін у добу;

t_ко = 30 хв. (на 1 цикл) – час на кінцеві операції;

n_ц = 3 – число циклів у добу;

k = 0,85 – коефіцієнт готовності комбайна до роботи;

V_р – робоча швидкість подачі комбайна, м/хв.

V_м – маневрова швидкість комбайна, м/хв.

– сумарна довжина ніш.

У зв’язку з тим, що робоча швидкість комбайну може значно варіювати від конкретних гірничо-геологічних умов й особливо від опіру вугілля різанню, вона визначається за формулою (3.2):

= (3.2)

= 4,33 м/хв.

де Р_уст = 244 кВт – стійка потужність двигунів комбайна;

Н_w = 0,8 кВт – питомі енерговитрати на руйнування вугілля, визначається по графіках залежності цієї величини від опірності вугілля.

Згідно даним шахти приймаємо V_р = 4,33 м/хв.

де t_з = 1хв. – час на зміну одного зубка (різця);

r = 0,63 м – ширина захоплення комбайну;

m = 1,4 м – потужність пласту;

z = 0,02 шт./м³ – витрата зубків на 1 м³ вугілля в цілині;

t_в = 0,2 хв. (на 1 м довжини лави) – час допоміжних операцій, віднесений до 1 м довжини лави;

γ = 1,33 т/м³ – щільність вугілля.

Перевіряємо довжину лави по чіннику вентиляції, використовуючи формулу:

(3.3)

де S = 3,9 м² – розхідний перетин лави;

V = 4 м/с – допустима,згідно ПБ,швидкість повітря в лаві,м/с V=4м/с

d – допустима по ПБ концентрація метану у витікаючому струмені %;

К = 1,4 – коефіцієнт,що враховує рух частини повітря по виробленому простору;

q_n = 20 м³/т – відносна метанообільність лави;

К_n = 0,7 – коефіцієнт,що враховує природну дегазацію в період відсутності робіт здобичі.

На підставі зроблених розрахунків і з урахуванням довжини обраного комплексу визначається найбільш раціональна, технічно й організаційно-економічно обґрунтована довжина лави. Виходячи з розкройки шахтного поля приймаємо остаточну довжину лави l = 210 м.