Конструирование, проектирование и организация ведения горных работ

Где F – проходное сечение для струи воздуха

F=(0,6÷0,7)Bm, м² (24)

F=0,6*5*3,2=9,6 м²

d – max допустимая концентрация метана, d=1%

– max допустимая скорость движения воздуха по лаве, =4м/с

- коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному пространству за крепью, =1,2-1,4. Используем коэффициент, учиты-вающий движение воздуха по выработанному пространству, равный 1,4.

– относительное метана выделение в исходящую струю воздуха, =5-10. Предположим, что относительное метана выделение равно 5.

– коэффициент, характеризующий естественную дегазацию в период отсутствия очистных работ, =0,7.

Условие выполняется:

А_{о.з.сут.} < А_{о.з.пров.}

4888,8<13271,04

4.6 Определение числа действующих забоев

Количество очистных действующих забоев определяется по следующей формуле:

n_о.з. , шт. (25)

n_о.з. ==1,53 шт.

где k_о.ч. – коэффициент, учитывающий добычу из очистных забоев, k_о.ч. =0,89-0,92

А_ш.сут. – добыча угля на шахте за сутки

А_ш.сут. = (26)

А_{ш. сут.} ==8333,33 т/сут.

Исходя из полученного результата, принимается 2 очистных забоя.

4.7 Технологическая схема шахты

Технологическая схема шахты (ТСШ)– это совокупность горных выработок, поверхностных зданий и сооружений, с размещенными в них машинами и механизмами, совместная работа которых обеспечивает эффективную безопасную добычу угля.

Основные элементы ТСШ:

· Очистной забой

· Подготовительный забой

· Система транспортирования полезных ископаемых

· Система доставки людей, материалов и оборудования

· Система вентиляции

· Система водоотлива

· Система дегазации угольных пластов

· Шахтный подъем

Транспорт полезного ископаемого осуществляется следующим образом:

Очистной забой → Конвейерный штрек → Конвейерный бремсберг → Магистральный штрек → Конвейерный квершлаг → Вертикальный скиповой ствол.

Технические средства очистных работ.

1. Механизированная крепь 3 КМ-174.

2. Электрооборудование комплекса (напряжение 660, 1140 В.).

3. Очистной комбайн KSW500-2A2V с высоконапорным орошением (г=0,65;0,75;0,8).

4. Кабелеукладчик.

5. Дробилка ДУ-910.

6. Скребковый изгибающийся конвейер СПЦ-271 2 блоками приводов по 250 кВт.

7. Перегружатель типа ПСМ-30 мостового типа с непрерывным наездом на ленточный конвейер.

8. Рейка типа Айкотрак, совместимая с К-500.

9. Насосная станция СНЛ-180( 4 шт.).

Организация работ в лаве.

На практике применяют в основном четырех- и трехсменный режим работы, из них две-три смены по 6—7 ч — добычные и, последняя смена — ремонтно-подготовительная. В середине каждой семичасовой смены рекомендуется одновре­менный для всех рабочих 15-минутный обеденный перерыв.

Основной формой организации труда является сменная или суточная комплексная бригада. Для угольных шахт, разрабаты­ваемые пласты которых подвержены внезапным выбросам угля и газа, предусматриваются четыре шестичасовые смены с двумя сменами по добыче угля, одной подготовительной (ремонтной) для осуществления мероприятий по борьбе с внезапными выбросами угля и газа, которая не должна совмещаться с другими сменами.

В лавах работу ведут комплексные бригады, которые выполняют все производственные процессы цикла. В бригаде 78 человек. Она разделена на пять звеньев (добычные), которые со­стоят из 14 человек. В ремонтную смену дополнительно выходят 8 электрослесарей и 12 рабочих очистного забоя. Сменное звено возглавляет звеньевой. Бригадир, как правило, выходит в первую смену. В ремонтные часы машинист комбайна с помощ­ником и двумя электрослесарями производят профилактический осмотр, ремонт и смазку комбайна. Семь электрослесарей регу­лируют общеучастковые механизмы и электроаппаратуру. Семь горнорабочих заняты ремонтом гидрокрепи и маслостанции, два— проверкой цепей конвейеров СП-87П и СП-63. Два человека переносят камерные рамы и крепят сопряжения лавы с вентиляци­онным штреком. Три рабочих погашают вентиляционный штрек, извлекают металлическую арочную крепь, сокращают газоотсасывающий трубопровод и возводят чураковую перемычку. За 1 час до конца смены все механизмы опробуются под нагрузкой.

В добычную смену в лаве работает звено из 14 человек, обя­занности между которыми распределяются следующим образом. Машинист комбайна и его помощник осматривают комбайн и меняют зубки, заливают масло в редуктор и выполняют другие ра­боты по подготовке комбайна к выемке угля. После этого машинист управляет комбайном, помощник машиниста следит за си­ловым кабелем комбайна и шлангом орошения. Трое рабочих располагаются за комбайном и передвигают секции крепи М-87. В нижней части лавы один рабочий зачищает от штыба нижнюю ветвь цепи конвейера. Для этого в почве пласта под конвейером проводится небольшая канава, в которую просыпается штыб при движении цепи конвейера. В обязанности четырех рабочих входит зачистка «карманов» — пустот между конвейером и основа­нием секций.

График составляет начальник участка для каждого конкретного забоя, затем его прорабатывают с горными мастерами, бригадирами и рабочими участка.

Режим работы бригады — шестидневная рабочая неделя с общим выходным днем в воскресенье. Второй выходной день рабочие получают в течение недели по скользящему графику. Добыча угля производится в три смены.

В воскресные дни рабочие одной смены постоянно производят планово-предупредительный осмотр и ремонт оборудования, сокра­щают конвейер 1Л-100, заменяют отдельные узлы, производят ревизию электрооборудования и электроаппаратуры.

Грузопоток угля от забоя до поверхности.

Транспортировка угля из лавы осуществляется по постоянной схеме:

1. Непосредственно по забою скребковым конвейером СПЦ-271.

2. Скребковым перегружателем ПСМ-30 на ленточный конвейер 2ЛУ 120 по конвейерному штреку и бремсбергу.

3. В магистральном штреке уголь перегружается на ленточный конвейер 1 ЛУ 120 и по магистральному штреку, конвейерному квершлагу, вертикальному стволу выдается на поверхность.

4.8 Горнотехнологические показатели работы шахты

Основные качественные и технологические характеристики представлены в Таблице 4.5

Таблица 4.5 - Горнотехнологические показатели шахты

4.9 Безопасность ведения горных работ

1. Выемка угля в очистных забоях должна осуществляться в соответствии с паспортом выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок и с применением комплекса мер по предотвращению всех опасных и вредных производственных факторов.

Не допускается ведение очистных работ на участках шахтного поля, где не пройден и не сбит с действующими выработками ствол (скважина), предусмотренный проектом для надежного проветривания. Запрещается подтапливание или прекращение проветривания ствола (скважины), расположенного на горном отводе шахты.

2. Запрещается ведение эксплуатационных работ более чем в двух смежных этажах. Погашение целиков, а также отработка отдельных выемочных участков на вышележащих этажах допускаются по проектам, утвержденным техническим руководителем организации.

3. Все оборудование комплексно-механизированных очистных забоев (мехкрепь, конвейеры, выемочные машины и др.) должно пройти предпусковую наладку перед приемкой выемочного участка в эксплуатацию. При эксплуатации такие наладки должны проводиться регулярно в сроки, установленные инструкцией завода-изготовителя.

Эксплуатация горношахтного оборудования после проведения его капитального ремонта, а также продление его срока службы возможны только по разрешению Госгортехнадзора России при наличии заключения промышленной безопасности.

4. Ведение очистных работ до первичной посадки основной кровли, первичная посадка основной кровли, а также подход забоя к техническим границам выемочного участка должны производиться по мероприятиям, предусмотренным паспортом выемочного участка, проведения и крепления подземных выработок. Первичная посадка основной кровли должна производиться под руководством начальника участка или его
заместителя.

Осадка кровли при ведении демонтажа очистных комплексов должна выполняться по проекту, разработанному в соответствии с действующими нормативными документами, как правило, с применением специальных механизированных крепей, исключающих нахождение людей в зоне обрушения.

5. В случае остановки работ в очистной выработке на время свыше суток должны быть приняты меры по предупреждению обрушения кровли в призабойном пространстве, загазирования или затопления. Возобновление работ допускается с разрешения главного инженера шахты после осмотра очистной выработки инженерно-техническими работниками участка.

6. В процессе работы должна производиться проверка устойчивости кровли и забоя путем осмотра и остукивания. При наличии признаков опасности обрушения кровли, забоя или сползания почвы на крутых пластах должна производиться оборка отслоившейся горной массы и устанавливаться дополнительная крепь.

7. Ширина свободного прохода людей в лавах и на сопряжениях их с примыкающими выработками, оснащенных механизированными крепями, должна быть не менее 0,7 м, высота - не менее 0,5 м в рабочем положении секции крепи и 0,4 м - в сдвинутом. В лавах с индивидуальной крепью должен оставляться и поддерживаться свободный проход шириной не менее 0,7 м.

8. В лавах, оборудованных механизированными комплексами, узкозахватными комбайнами и струговыми установками, вдоль конвейера, а также в штреках (ходках) на их сопряжениях с лавой должна быть оборудована громкоговорящая связь с приемопередающими устройствами, установленными через каждые 10 м.

9. В комплексно-механизированных забоях должны применяться комбайны с
бесцепной системой подачи. В случае, если конструкцией предусмотрено применение компенсатора колебаний цепи и ее надежное укрытие, исключающее возможность воздействия на работающих (травмирование), допускается по разрешению Госгортехнадзора России применение комбайнов с цепной системой подачи. При углах падения 9 град, (при работе с рамы конвейера) и более, когда не исключается возможность скольжения комбайна под действием собственного веса, он должен иметь два независимых тормозных устройства или поддерживаться специально предусмотренной дистанционно управляемой лебедкой.

Запрещается нахождение людей в лаве ниже комбайна при его работе и спуске на пластах с углом падения более 25 град., за исключением механизированных крепей, оборудованных ограждением, препятствующим попаданию кусков угля и породы в места нахождения людей.

При отработке механизированными комплексами по простиранию пластов с углами падения более 25 градусах, должны быть установлены гасители скорости над комбайновой и конвейерной дорожками, а ходовое отделение крепи оборудовано полками и защищено от попадания в него кусков угля и породы при отбойке горной массы.

При двухкомбайновой выемке передвижение комбайнов по одной тяговой цепи разрешается только с применением специальных секционирующих устройств, исключающих суммирование тяговых усилий в цепи. Места крепления цепи на секционирующих устройствах должны быть четко обозначены и видимы для машинистов комбайнов. Одновременная работа двух комбайнов с цепной подачей допускается только на пластах с углом падения менее 9 град.

10. Во время работы струговой установки запрещается нахождение и перемещение
людей:

а) между стойками первого ряда крепи и конвейером или забоем лавы;

б) на расстоянии менее 1 м по падению пласта от направляющих балок или других устройств закрепления приводных головок;

в) в нишах на расстоянии менее 1,5 м от тяговой цепи струга или секции конвейера.
При подтягивании струговой установки по восстанию пласта запрещается производить другие работы в лаве.

11. Выемка надштрековых целиков у вентиляционных штреков одновременно с отработкой лав нижележащего этажа допускается только при углах падения пласта до 30 град, и при наличии оконтуривающих штреков (просеков).

12. Доставка угля из очистной выработки к погрузочному пункту при наличии целиков над штреком на пологих и наклонных пластах допускается только на передние печи или гезенки.

При подходе очистных выработок к техническим границам и охранным целикам допускается доставка угля из лавы к погрузочному пункту на задние печи или гезенки в соответствии с мероприятиями, утвержденными техническим руководителем организации.

13. При отработке по простиранию пластов с углами падения более 25 град.,
уступами длиной более 10м и прямолинейными забоями с индивидуальными крепями обязательно применение у забоя предохранительных полков. При транспортировании угля самотеком должны быть устроены гасители скорости, а в местах изгибов лавы - ограждающие устройства.

14. Содержание метана в атмосфере подземных выработок и трубопроводах должно соответствовать нормам, приведенным в таблице 4.6 и 4.7

Таблица 4.6 - Нормы содержания метана

Таблица 4.7 - Категория шахт по метану

18. Скорость воздуха в горных выработках не должна превышать величин, приведенных в таблице.

При этом средняя скорость воздуха в призабойных пространствах очистных и подготовительных выработок шахт всех категорий по газу должна быть не менее 0,25 м/с, за исключением подготовительных выработок газовых шахт с проектной длиной 75 м и более, проводимых по угольным пластам мощностью 2 м и более, при разности между природной и остаточной метаноносностью пласта на участке проведения выработки 5 м7т и выше, где минимальная скорость должна составлять 0,5 м/с.

Производство ремонтных работ в стволах и передвижение людей по лестничным отделениям разрешаются при скорости воздуха не более 8 м/с.

При температуре воздуха ниже 16 град, скорость воздушной струи в призабойных пространствах очистных и тупиковых выработок, где ведутся работы, не должна превышать 0,75 м/с, если для удаления вредных газов не требуется большая скорость. Максимальная скорость воздуха представлена в таблице 4.8

Таблица 4.8 - Максимальная скорость воздуха