29

--

ВСТУП

Вугільна промисловість є ключовою галуззю паливно-промислового комплексу країни. Більше 75% вугілля, що здобувається в Україні, використовується в енергетиці і для побутових потреб, майже 25% вугілля використається в хімічній промисловості і застосовується для коксування. Роль вугілля в паливно-енергетичному комплексі країни і надалі буде підвищуватися. Зросте значення вугілля, як сировини для хімічної переробки, отримання з нього сірки, пластмас, фарбників, добрив та ін.

Великі навантаження на лаву визначають і високі швидкості просування очисних вибоїв, що очікується в перспективі підвищення швидкостей проведення гірничих виробок до 400-450 м/міс.

З навантаженням 1000 т і більш вугілля за добу з одного очисного вибою в даний час працюють декілька десятків бригад. На їх частку доводиться близько 45% всього видобутку вугілля підземним способом, а працюють в таких бригадах лише 15% робочих очисних вибоїв. У цих бригадах висока майстерність поєднується з дбайливим, господарським відношенням до техніки. На вугільних шахтах працюють швидкісні гірничопрохідницькі бригади. Продуктивність праці робочих в цих бригадах в 1,5-1,8 разу вище, а собівартість проведення 1м виробки на 50-70% нижче, ніж в середньому по галузі. Стратегічний напрям в справі подальшого вдосконалення підготовчих і очисних робіт вчені бачать в заміні людину високоефективною технікою, в повному виведенні людей з місць підвищеної небезпеки і в розробці принципово нових технологій підготовчих і очисних робіт.

Основним завданням курсового проектування є розвиток у студентів творчої ініціативи, самостійності в роботі і уміння користуватися технічною літературою. максимально механізувати виконання робочих процесів у вибої; досягти високої безпечності виконання робіт.

1. ПризначенНя проектуємої виробки у технологічному комплексі шахти. Вибір місця проведення виробки відносно пласта. Геологічні умови проведенНя

Проектуєма виробка – відкотний квершлаг пласта l₁ – m₁, не має беспосереднього виходу на земну поверхню, горизонтальна, призначена для транспортування відбитого вугілля, породи. Проводиться вхрест простягання порід.

Виробка капітальна, тому строк експлуатації виробки більше 5 років. Обладнання виробки транспортними засобами під час експлуатації: ВГ-3,3.

Кількість повітря, яке проходить по виробці під час експлуатації: Q = 35 м³/с.

Шари порід та пласти вугілля, які перетинає виробка представлені в таблиці 1.1. Кут нахилу порід 10⁰.

Нормальний приплив води у виробку q_н = 3 м³/год. Метановиділення у вибої (пластове) І_зп=1,6 м³/хв, (польове) І_зп=0,5 м³/хв, по виробці (пластове) І_п=1,9 м³/хв (польове) І_п=0,6 м³/хв. Очікувана температура у вибої t=24⁰ С при відносній вологості повітря W=80%.

Задані темпи проведення виробки складають 160 м/міс.

Визначимо довжину квершлагу по формулі:

L = =

де т - потужність усіх шарів порід, які перетинає виробка при

проходженні, м

α – кут нахилу порід, 10 град.

Таблиця 1 – Структурна колонка

Найменування порід	Потужність,м	Щільність кН/м3	Коефіцієнт міцності
Вугілля, m1	1,3-1,5	14,2	1,6
Пісковий сланець	4,0	25,3	5
Пісковик	21	25	6
Глинистий сланець	2,9	22	4
Вугілля, l8	1,4-1,7	14,03	1,4
Глинистий сланець	2,9	22	4-5
Пісковий сланець	35	25	5-6
Глинистий сланець	0,9-3,5	22-23	3-4
Вугілля, l7	2,0-2,3	13,8	1,5
Пісковий сланець	4,8	25	4-5
Пісковик	23	26	5-6
Пісковий сланець	3,2	24	4
Вугілля, l3	1,0-1,2	13,7	1,6
Глинисто-пісковий сланець	4,6	26	5
Пісковий сланець	29	24	6
Алевроліт	1,8	24,6	3-4
Вугілля, l2	0,7-0,8	13,9	1,5
Аргіліт	3,7	23	3-4
Пісковик	26	27	5-6
Пісковик/глинистий сланець	0-2,8	28-26,5	5-4
Вугілля, l1	1,3-1,5	13,7	1,5

2. Вибір ТехнологіІ та засобів механізації проведення

В залежності від гірничо-геологічних умов розрізняють проведення спеціальним і звичайним способом.

Спеціальний спосіб застосовують в нестійких, рихлих, сипких породах або стійких породах, але діючих при їх перетині великі притоки води, газу, можливість раптового викиду.

Звичайних спосіб проведення виробки застосовують в стійких породах, що допускають оголення покрівлі і боків, а також при невеликих приливах води і газу.

Найбільшого розповсюдження отримали технологічні схеми проведення горизонтальних і похилих гірничих виробок при комбайновій, буропідривній, гідравлічній технології з враховуванням використовування оптимального набору гірничопрохідницького устаткування, порядку виконання прохідницьких робіт, форми організації праці для конкретних умов.

Комбайнова технологія найпрогресивніша і, якщо дозволяють гірничо-геологічні або виробничо-технічні умови необхідно її застосовувати.

Вона забезпечує високі темпи проходження, точність оконтурювання виробки, не порушує закріплений масив. Має високий рівень механізації.

Проектом обираю:

• спосіб проведення виробки звичайний, технологія - комбайнова;

• схема суцільним вузьким вибоєм.

Застосування комбайна спрощує технологію і організацію робіт, підвищує продуктивність і безпеку роботи прохідників, збільшує швидкість проведення і знижує вартість 1м готової виробки порівняно з буро підривним способом проведення. Використання прохідницьких комбайнів – основний напрямок технічного прогресу в механізації проведення гірничих виробок.

Тип прохідницького комбайна вибирається шляхом порівняння декількох технічних характеристиках комбайнів.

Таблиця 2 - Технічні характеристики комбайнів.

Основні параметри	Тип комбайну
	КСП-32	КСП-42	П-220	КПД
Розміри виробки
Висота, м	3,0-4,6	3,2-5,2	2,5-5,0	3,0-4,2
Ширина, м	3,5-6,7	3,7-7,5
Площина, м2	10-29	12-37	9-30	11-25
Кут нахилу виробки	+-12	+-12	+-12	+-12
Продуктивність, м3/мин
По вугіллю	1,8	1,8	1,8	1,7
По породі
f= 3 (50 МПа)	1,5	1,5	1,55	1,4
f=4(60MПa)	1,2	1,25	1,3	1,2
f= 5 (70 МПа)	0,9	1,0	1,05	0,95
f =6(80МПа)	0,6	0,9	0,8	0,65
f =7(100МПа)	0,3	0,6	0,55	0,3
f= 8 (120 МПа)	-	0,3	0,3	-
Сумарна потужність, кВт	190	350	312	225
Потужність ВО, кВт	130	160	2x110	132
Маса комбайну, т	45	75	48	36
Завод виготовлювач	ЯМЗ	ЯМЗ	НКМЗ	ГМЗ

Комбайн КСП-42 має такі конструктивні особливості:

• керування здійснюється з робочого місця машиніста, є можливість обладнання комбайна блоками дистанційного керування.

• жорсткий виконавчий орган стріловидний, забезпечуючий ефективне руйнування гірничого масиву зі збереженням стійкого положення комбайну, обладнується двигоном потужністю 160 або 200 кВт із повітряним охолодженням.

• Потужна ріжуча головка, діаметром 1200 або 950 мм, в залежності від міцності порід, ефективною системою зрошення виконавчого органу дають можливість організувати процес різання в залежності від міцності порід.

• Телескопічна конструкція виконавчого органу дозволяє забурувати ріжучу головку у міцну породу без переміщення машини;

• Центральноланцюговий скребковий конвеєр сконструйований для роботи в умовах збільшеного тертя, з великим прохідним вікном у корпусі комбайна для перепуски крупно габаритних шматків породи.

Ходова частина із збільшеною шириною гусениці та незалежним приводом для максимальної маневреності при роботі на ділянках зі слабким грунтом

Для забезпечення безперебійної роботи прохідницького комбайна проектом прийнятий наступний транспортний ланцюжок:

Комбайн буде навантажувати гірничу масу на вагонетку ВГ-3,3 через стрічковий перевантажувач УПЛ-2М.

Доставка матеріалів буде здійснюватися тими ж вагонетками, рух вагонеток буде здійснюватись за допомогою АРП-14.

Таблиця 3 - Технічна характеристика ВГ-3,3-900

Параметри	Од. виміру	Значення
Місткість кузова	м3	3,3
Вантажопідйомність	т	6
Колія	мм	900
Розміри	мм
довжина		3450
ширина		1320
висота		1300
Жорстка база	м	1100
Вага вагонетки	кг	1781
Маса	кН	1,26

Таблиця 4 - Технічна характеристика АРП-14

Показники	Од. виміру	Значення
1	2	3
Маса	т	14
Колія	мм	900
Сумарна потужність тягових двигунів	кВт	47
Швидкiсть руху	км/год	9,0
Тягове зусилля	кН	18
Сила тяги	кН	4,5
Діаметр колеса по колу катання	мм	680
Габарити
Довжина	мм		3860
Ширина	мм		1360
Висота	мм		1750