Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курcовой по процессам.docx
Скачиваний:
12
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
233.71 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра строительства шахт и подземных сооружений

ПОЯСНИТЕЛЬНА ЗАПИСКА

к курсовой работе «Буровзрывные работы» (дисциплины «Процессы проведения горных работ»)

Д90303.45.361 КП

Руководитель ___________________________ Н.Н. Малышева

(подпись) (дата)

Разработал ст. гр. УГП-12 ________________________Н.В. Сулимов

(подпись) (дата)

Донецк 2014

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка контрольной работы: 44 стр., 7 источников., 5 таблиц.

Цель работы – оценив конкретные горно-геологические условия и горнотехнические условия отработки угольных пластов, с точки зрения процессов выполняемых в очистном забое, выбрать и обосновать наиболее прогрессивные и эффективные технологические решения.

Задачи работы – спроектировать организацию работы очистного забоя, изучить все возможные виды и тонкости выемки полезного ископаемого, изучены принципы действия различных выемочных машин и механизированных крепей.

Методы исследования – метод инженерного анализа, технико–экономических расчетов.

Д90303.45.361 КП

Сод

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

Выполнил

Сулимов Н.В.

Буква

Лист

Листов

Консульт.

Малышева Н.Н.

У

2

44

Руководит

Малышева Н.Н.

ДонНТУ, каф.РПМИ, гр. УГП-12

Н.контр.

Зав. Каф.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УЧАСТКА 5

2 ВЫБОР ТИПА И ТИПОРАЗМЕРА КРЕПИ И ВЫЕМОЧНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 6

3 РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПОДАЧИ КОМБАЙНА 13

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ СОПРЯЖЕНИЙ ЛАВЫ С ВЫЕМОЧНЫМИ ВЫРАБОТКАМИ 18

5 УСТАНОВЛЕНИЕ НАГРУЗКИ НА ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ 20

6 УСТАНОВЛЕНИЕ ГРАФИКА ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ В ТЕЧЕНИЕ СУТОК 33

7 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО РАЗУПРОЧНЕНИЮ ПОРОД ОСНОВНОЙ КРОВЛИ 35

8 ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА В ОЧИСТНОМ ЗАБОЕ 39

9 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЕ ТРУДА В ОЧИСТНОМ ЗАБОЕ 44

ВЫВОД 47

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 48

Д90303.45.361 КП

3

44

Введение

В настоящее время угольная промышленность находится в состоянии глубокого экономического и социального кризиса, как и всё народное хозяйство страны. Низкая рентабельность и технико-экономические показатели работы горной отрасли привел к снижению финансирования собственных финансовых резервов предприятий. В связи с этим остро встал вопрос степени профессионализма горных инженеров, которые будут заниматься как проектированием всей шахты, так и организацией работ на отдельных её участках.

Главной задачей данного курсового проекта является приобретение и закрепление студентом навыков проектирования технологии работ на добычном участке угольной шахты.

В курсовом проекте на основании анализа горно-геологической и горно-технологической характеристики угольного пласта будут выполнены :

-выбор технологической схемы ведения очистных работ с указанием типа и типоразмера крепи и выемочно-транспортного оборудования;

-расчёт суточной добычи лавы по нормативному, технологическому факторам и по условиям проветривания очистного забоя;

-разработан график организации работ в очистном забое по выполнению основных и вспомогательных рабочих процессов в лаве и на концевых участках;

-расчёт трудоёмкости работ в очистном забое и производительности труда рабочего;

-мероприятия по технике безопасности работ горнорабочих.

Результатом работы является проект технологии очистных работ заданных горно-геологических и горнотехнических условий.

1 Характеристика горно-геологических условий разрабатываемого участка

Курсовой проект выполнен на основе нижеперечисленных горно-геологических условий:

- глубина разработки H= 800 м;

- минимальная мощность пласта равна 1,4 м, максимальная – 1,6м. Средняя мощность составляет 1,5 м;

- минимальный угол падения пласта равен 120 , а максимальный – 140.

- сопротивляемость угля резанию – 195 кН/м;

- плотность угля в массиве – 1,36 т/м3;

- относительное газовыделение пласта , а относительное газовыделение выработанного пространства;

- обводненность лавы W= 6;

- пласт не склонен к самовозгоранию, опасен по внезапным выбросам угля и газа, горным ударам.

Представленный пласт по мощности относится к средним пластам (1,21-3,5м), по углу падения – к пологим (0-180).

Категории пород кровли по устойчивости – устойчивые. Категории пород кровли по обрушаемости– труднообрушаемые,

2 Выбор типа и типоразмера крепи и выемочно-транспортного оборудования

Так как породы кровли весьма труднообрушаемые, относятся к категории А3, нужно провести комплекс специальных мероприятий, направленных на снижение прочности пород кровли, для того, что бы в дальнейшем была возможность применения способа управления кровлей полным обрушением. Добиваюсь снижения прочности с помощью торпедирования.

Торпедирование применяется в пластах, представленных твердыми породами: известняками, доломитами, крепкими песчаниками. Оно осуществляется при помощи взрыва в скважине заряда взрывчатого вещества. При взрыве происходит частичное разрушение призабойной зоны скважины с образованием каверны, а в прилегающей зоне пласта возникают трещины, облегчающие разрушение.

Таким образом понизила категорию обрушаемости до А2 – среднеобрушаемые породы кровли, и применяю способ управления кровлей полным обрушением. В связи с этим и тем, что пласт пологий, применяю механизированный тип крепи.

2.1 Выбор типа и типоразмера механизированного комплекса

В лаве принят механизированный тип креп. Выбираем механизированного комплекса в следующем порядке:

Так как в лаве принят механизированный тип крепи, то провожу выбор механизированного комплекса:

  1. выбираю типы комплексов, соответствующие категориям кровли по обрушаемости и устойчивости ее нижнего слоя.

  2. устанавливаю минимально допустимые величины сопротивлений поддерживающей части Р , МПа, и посадочного ряда Рпос, МН/м, механизированной крепи в зависимости от категории пород кровли по обрушаемости и средней мощности пласта. Выбираю те комплексы, которые удовлетворяют требованиям по нагрузке на поддерживающую крепь и посадочный ряд механизированной крепи, т.е. те, которые удовлетворяют требованиям

Р1≥Р Р1≥0,35

Р1пос≥Рпос Р1пос≥0,6

  1. выбираю те комплексы, которые соответствуют прочности пород на вдавливание, т.е. – для которых соблюдается условие

σ1вд≤σвд σ1вд30

  1. выбираю комплексы, которые соответствуют углу падения пласта при заданном направлении выемки, т.е. - для которых выполняется условие

а1 ≥аmax а1 ≥14

  1. комплексы, которые соответствуют сопротивляемости угля резании, т.е. те, для которых соблюдается условие

А' Ар А' 195

  1. определяю минимально допустимый шаг установки секции механизированной крепи lс, м, передвигающейся без подпора кровли, при котором не будут происходить расслоение и обрушение нижнего слоя кровли (во время передвижки секций). Для этого необходимо воспользоваться формулой

lс=1,6 В+0,5Г

где В -высота нижнего слоя пород кровли, м; Г -среднее расстояние между трещинами в нижнем слое кровли, м.

lс=1,6 *0.6+0,5*1=1.46 м.

Выбираю крепи, которые передвигаются без подпора кровли, и без ее расслоения и обрушения пород кровли (во время передвижки секций крепи), то есть те, которые удовлетворяют условию

l1сlс l1с≤1,46

  1. выбираю те комплексы, которые удовлетворяют условиям

m1max mmax,

hmin mmin

Таблица 1 — Результаты выбора типов комплексов

Показатель

Типы комплексов

1КМ103М

МКД90

МКД90Т

КМК98

КМ88

КМ87УМН

КМ87УМП

КМ87УМС

КМТ

КДД

КДТ

МДМ

КМ137

КМ138

МК75

УКП

Категория пород кровли по обрушаемости

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Категория пород кровли по устойчивости нижнего слоя

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Сопротивление поддерживающей части крепи

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Сопротивление посадочного ряда крепи

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Прочность пород почвы на вдавливание

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Угол падения пласта

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Сопротивляемость угля резанию

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Шаг установки секций крепи

+

+

+

-

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Максимальная мощность пласта

-

+

-

-

-

+

-

+

-

+

+

-

-

+

+

+

Минимальная мощность пласта

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

-

Надежность секции*

0.9

0.9

0.9

0.82

0.87

0.88

0.86

0.88

0.92

0.95

0.95

0.95

0.9

0.92

0.9

0.92

Цена, тыс. грн.

32

70

81

22

20

21

23

23

45

72

88

67

81

88

86

63

* – надежность секции характеризуется коэффициентом готовности крепи. В таблице приведены ориентировочные средние значения по отрасли.

  1. устанавливаю те типы комплексов и типоразмеры, а также типы и типоразмеры механизированных крепей, типы конвейеров и выемочных машин, которые удовлетворяют требованиям

m11max mmax

h1min mmin

Установленные и записанные в таблице 2 типы и типоразмеры механизированных комплексов с соответствующим составом оборудования будут удовлетворять условиям максимальной мощности пласта, а их механизированные крепи могут быть установлены в частях лавы с минимальной мощностью угольного пласта.

Таблица 2. Параметры механизированных комплексов

Комплекс

Состав, тип и типоразмер оборудования

m1min, м

m2min, м

m3min, м

mнmin, м

m11max, м

Тип

Типо

размер

Механизированная крепь

Конвейер

Комбайн

Тип

Типо

размер

КМ87УМН

II

2М87УМН

II

СП87-35

1ГШ-68

1,28

1,07

1,31

1,31

2,0

МКД90

III

КД90

III

СПЦ162-12

РКУ13

1,34

0,9

1,30

1,34

2,0

КДД

I

КДД

I

СПЦ 163

РКУ10

1,18

-

0,97

1,18

1,8

КМ138

I

М138

I

СПЦ271.38

РКУ10

1,15

-

1,24

1,24

2,35

МК75

I

М75Б

I

СУМК75Б

2ГШ68Б

1,05

0,95

1,73

1,73

2,2

Установленные и записанные в таблицу 2 типы и типоразмеры механизированных комплексов с соответствующим составом оборудования будут удовлетворять условиям максимальной мощности пласта, а их механизированные крепи могут быть установлены в частях лавы с минимальной мощностью угольного пласта.

9. Для записанных в таблицу 2 типов и типоразмеров механизированных комплексов и входящего в их состав оборудования определить минимально необходимую мощность пласта m1min, м, при которой обеспечивается нормальное функционирование выемочной машины в зоне ее прохода под крепью по формуле

m1min = , (2.9)

где Нк - высота корпуса выемочной машины от почвы пласта, мм;

B1 - толщина перекрытия секции крепи в зоне прохода выемочной машины под крепью, мм;

tk - величина подштыбовки завальной боковины конвейера, мм;

t1 -высота породной подушки на перекрытии секции крепи в зоне прохода выемочной машины под крепью, мм;

hу - величина свободного пространства для управления комбайном, мм;

hr - величина свободного пространства для прохода выемочной машины под крепью при изменении гипсометрии пласта, мм;

h3 = 50 - запас свободного пространства для прохода выемочной машины под крепью, мм;

R1 - расстояние от забоя до наиболее удаленной от него части корпуса комбайна или борта струговой установки, м.

Для 3МКД90 с РКУ13

10. Для записанных в табл. 2.5 типов и типоразмеров механизированных комплексов и входящего в их состав оборудования определить минимально необходимую мощность пласта m2min, м, при которой обеспечивается допустимая высота для прохода людей под механизированной крепью из выражения

m2min = (2.10)

где: Во, В2 - соответственно толщина основания и верхнего перекрытия секции крепи, мм;

Нл=500-минимальная высота прохода для людей под крепью, мм,

t0, t2 - соответственно высота "штыбовой подушки" под основанием и "породной подушки" на верхнем перекрытии секции крепи, мм;

R2 - расстояние от забоя до середины прохода для людей, м.

Для 3МКД90 с РКУ13

Результаты расчетов записываются в таблицу 2.

10. Для записанных в табл. 2.5 типов и типоразмеров механизированных комплексов и входящего в их состав оборудования определить минимально необходимую мощность пласта m3min, м, при которой обеспечивается работа механизированной крепи без исчерпания ее податливости в условиях максимального опускания пород кровли по формуле

m3min = , (2.11)

где Hmin - минимальная высота крепи в сдвинутом положении, мм;

hp - запас гидравлической раздвижности для разгрузки крепи, мм; для пластов мощностью менее I м принимается 30 мм, для пластов большей мощности - 50 мм;

Rз - расстояние от забоя до заднего ряда стоек крепи, м.

Для 3МКД90 с РКУ13

Результаты расчетов записываются в таблицу 2.

12. Полученные величины m1min, m2min и m3min для записанных в табл. 2.5 типов и типоразмеров механизированных комплексов и входящего в их состав оборудования необходимо сравнить между собой и большую из них принять за нижний предел вынимаемой комплексом мощности пласта mнmin, м. Величины mнmin записываются в таблицу 2.

13. Из табл. 2.4 в табл. 2.5 переписать значения максимально возможной вынимаемой мощности пласта m11max м, для всех записанных там типов и типоразмеров механизированных комплексов и входящего в их состав оборудования.

14. На базе данных заполненной таблицу 2 установить типы и типоразмеры механизированных комплексов и входящего в их состав оборудования, которые можно использовать в заданных конкретных горно-геологических условиях. Этими комплексами будут те, которые удовлетворяют условиям

mmахmmах,

mminmнmin (2.12)

Исходя из этих условий, комплекс КМ75Б не удовлетворяет требованиям.

По горно-геологическим и горно-техническим условиям возможно применение нескольких типов и типоразмеров комплексов, но из них выбираю 3МКД90, так как для кровель легко- и среднеобрушаемых А1, А2 средней устойчивости и устойчивых Б4, Б5 целесообразно применять комплексы, механизированные крепи которых имеют сопротивление поддерживающих частей до 500 кН/м2, а посадочного ряда — до 950 кН/м ; отдается предпочтение легким и новым комплексам, что отражает коэффициент готовности крепи (0,9); более дешевым комплексам (70 тыс. грн стоимость выбранного); учитывается среднеотраслевой коэффициент готовности комбайна (РКУ13 - 0,84).