Технология подземных горных работ

2.5.4. Определение длины очистного забоя,

проверка по фактору проветри­вания

Длина очистного забоя является одним из основных параметров системы разработки, влияющих на технико-экономические показатели работы не только выемочного участка, но и всей шахты.

Длина очистных забоев, оборудованных механизированных ком­плексами, определяется в основном их конструктивными параметрами и строительной длиной поставляемого заводом изготовителем механизи­рованного комплекса (табл. 3). Однако во многих случаях оптимальная длина, зависящая от конкретных условий, условий, не всегда совпадает с длиной комплексов в поставке.

В ряде случаев целесообразно удлинить (реже сократить) механизи­рованный комплекс на 10-20%. Это достигается путем установки до­полнительных секций вплоть до применения в длинном забое спаренного комплекса.

Ориентировочно длину очистного забоя при односторонней выемке можно определить по формуле:

,(2.19)

где - продолжительность смены, мин (360 мин);

- время на под­готовительно-заключительные операции (15-25мин);

- время на вы­полнение концевых операций (30-35 мин);

- количество циклов в сме­ну (1-2, реже 3 цикла);

- коэффициент готовности комбайна (0,85 -0,93);

- возможная скорость подачи комбайна в зависимости от энер­гозатрат на разрушение угля, м/мин;

- маневровая скорость комбайна, м/мин; в расчетах принимать 5-6 м/мин; t_з - время на замену одного зубка, мин (0,6 - 0,85мин);

F - площадь торца вынимаемой полосы, м² ; (F = М • г);

Z - расход зубков на 1 м³ отбитого угля, шт/м³ (0,05 - 0,15 шт/м³ ), увеличивается с ростом крепости и вязкости угля и наличия по­родных прослойков в пласте);

t_в - удельные затраты времени на вспомо­гательные операции, мин. на 1 м длины забоя (0,03-0,06 мин/м).

Если комбайн работает по челноковой схеме, и замену зубков про­изводят в конце каждой полосы одновременно с концевыми операциями, то длина очистного забоя определяется

, (2.20)

Значения входящих в формулу величин те же, что при определении длины забоя при односторонней работе комбайна.

Длина очистного забоя должна быть проверена по газовому фак­тору:

, (2.21)

где - площадь сечения забоя при минимальной ширине призабойного пространства, м² (см. табл. 3);

- допустимая по ПБ скорость движения воздуха по лаве (для механизированных комплексов - 4 м/с, при наличии специального разрешения - до 6 м/с);

d - допустимая по ПБ кон­центрация метана в исходящей струе (при обособленном проветривании не более 1 %);

- коэффициент, учитывающий движение части воз­духа по выработанному пространству (при управлении кровлей полным обрушением принимается равным 1,1 - 1,5);

- число циклов в сутки;

- коэффициент естественной дегазации пласта в период отсутствия работ по выемке угля (0,65 - 0,75);

q_сн4 - относительное газовыделение пласта, м³ на 1т суточной добычи (принимается по данным шахт).

Если при разработке высокогазоносных пластов производится их де­газация или газоотсос метановоздушной смеси из выработанного про­странства, то в знаменатель формулы (17) дополнительно вводится ко­эффициент d = 0,6 - 0,7.

2.5.5. Горнотехнические показатели по очистному забою и выемочному участку

После определения длины комплексно-механизированного очистно­го забоя рассчитывается суточная нагрузка на забой с учетом горнотех­нических факторов (скорости подачи комбайна)

, (2.22)

где - нормативная суточная нагрузка на очистной забой, т/сут;

- количество угля с одного цикла, т;

Т - время работы в очистном забое за сутки, мин;

- время, затрачиваемое на цикл, мин.

, (2.23)

где с - коэффициент извлечения угля из забоя (0,97 - 0,98).

, (2.24)

где - продолжительность добычной смены, мин (360 или 420 мин);

- продолжительность подготовительно - заключительных опера­ций в смену (принимать 15-20 мин/см);

- количество смен по добыче угля в сутки.

, (2.25)

где - принятая машинная длина лавы (без ниш), м;

- рабочая ско­рость подачи комбайна, м/мин;

- скорость холостого хода комбайна (5-6 м/мин);

- суммарное время на вспомогательные операции цикла, отнесенные к 1м длины лавы (0,15 - 0,3 мин/м);

- коэффициент, учи­тывающий норматив времени на отдых (1,15-1,18);

- коэффициент, учитывающий затраты времени на концевые операции (= 1,15 -1,2).

Рабочая скорость подачи комбайна, м/мин, определяется по энерго­затратам на выемку угля с учетом сопротивляемости угля резанию и дру­гих технических факторов

(2.26)

где - устойчивая мощность двигателей комбайна, кВт, в расчетах можно принимать = (0,75 – 0,9) •, где - мощность двигателя комбайна (табл. 5);

- удельные энергоза­траты на выемку 1 т угля, кВт.ч/т, в диапазоне сопротивляемости угля резанию А = (80-300) кН/м можно определять по выражению

, (2.27)

При этом следует принимать А = (120-130)•, где - коэффициент крепости угля по проф. М.М. Протодьяконову.

Полученную расчетным путем необходимо скорректировать со скоростью передвижки крепи и при £ принять = _.

При линейном расположении секций и последовательной их пере­движке и ручном дистанционном управлении из-под соседней секции (этот способ наиболее распространен) скорость крепления очистного забоя составляет

, (2.28)

где - время передвижки одной секции, (18-22 с.);

- шаг установки секций крепи, м. (принимается из технической характеристики крепи);

Опыт работы передовых очистных бригад показал, что расчетная скорость передвижки крепи при ручном дистанционном управлении мо­жет быть при необходимости увеличена в 1,1-1,3 раза, если применяется так называемая параллельная схема передвижки, когда передвижкой управляют одновременно несколько пар рабочих.

Скорость крепления при групповой дистанционно - автоматической схеме управления передвижкой с пульта, вынесенного на штрек (крепи М137А и М138А)

, (2.29)

где - число секций в группе (по характеристике крепи может, изме­нятся от 1 до 10).

Суточная нагрузка на очистной забой должна быть проверена по фактору проветривания (газовыделению)

, (2.30)

где - площадь сечения лавы при минимальной ширине призабойного пространства, м² ;

d - допустимая по ПБ концентрация метана в исходя­щей струе (при обособленном проветривании не более 1 %);

- коэф­фициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространст­во ( = 1,1-1,4);

q_сн4 - относительное газовыделение в лаве, м³ /т суточной добычи (принимается относительная газоносность конкретного пласта);

_. - коэффициент, учитывающий естественную дегазацию пласта в пе­риод отсутствия работ по выемке угля в лаве (= 0,6-0,7);

_. - коэф­фициент неравномерности газовыделения принимается от 1,43 до 2,14 в зависимости от абсолютного газовыделения в лаве ) Большим значе­ниям соответствуют большие значения

При известной суточной добыче и относительной газообильно­сти пласта q_сн4 можно определить абсолютную газообильность очистного забоя q_аб , м³ /мин

, (2.31)

После расчета нормативной нагрузки на забой по горнотехническим факторам и условиям проветривания к дальнейшим расчетам в качестве суточной нагрузки принимается меньшее значение.

Необходимое количество циклов для обеспечения принятой суточ­ной нагрузки () составляет:

, (2.32)

Окончательно количество циклов следует принимать кратным це­лому числу.

Затем следует скорректировать суточную нагрузку (₎ в зависи­мости от принятого количества циклов

, (2.33)

В дальнейшем полученную суточную нагрузку (т/сут) нужно принимать как плановую суточную добычу из очистного забоя.

Основной объем добычи идет из очистных забоев при этом некоторое количество угля в количестве 10-12 % от суточной добычи шахты идет из подготовительных забоев.

Для ориентировочных расчетов выход угля из очистных забоев по отношению к общей добыче по шахте рекомендуется принимать для пологих и наклонных пластов в размере от 0,9 до 0,96, чтобы шахта обеспечивала расчетную мощность А_ш , необходимо постоянно иметь определенное количество действующих очистных забоев n_заб , которое можно определить из выражения

, (2.34)

где к_оч - коэффициент, показывающий долю добычи из очистных забоев в общей суточной добыче по шахте - А_ш.сут.

2.6. Организация труда в очистном забое, определение численности рабочих очистного забоя

Главным звеном всего процесса добычи угля на выемочном участке, является непосредственно очистная выемка угля комбайном и своевременное воссоздание очистного фронта взамен погашаемого .работа всех звеньев на выемочном участке и по шахте в целом должна быть непрерывной и ритмичной это обеспечивается соответствующей каждому очистному забою научно-обоснованной организации труда в нем. Для очистных забоев оборудованных механизированными комплексами присуща циклическая организация труда, но при этом многие процессы и операции всего цикла выемки по возможности должны быть совмещены во времени и целью максимально приблизить работу к поточной.

Все процессы и операции нужно вести по специально разработанному графику, который называется графиком организации работ в данном забое. Для составления такого графика необходимо предварительно принять режим работы очистного забоя в течение суток и установить количество рабочих занятых на выполнении сменного и суточного объема работ основные показатели работы очистного участка (лавы) затем должны быть сведены в таблицу (она приведена ниже), которая называется таблицей технико-экономических показателей. Обычно на практике и это рекомендуется в проекте применять четырех сменный режим работы очистного забоя и участка из них три смены организуется по добыче, одна - ремонтно-подготовительная, ремонтно-подготовительной следует брать или первую или четвертую смены. Основной формой организации труда является сквозная суточная комплексная бригада. При установленной суточной добыче численность рабочих занятых на выемке угля может определяться экономическим расчетом или, исходя из конкретных типовых условий ориентировочно принято по расстановке по рабочим местам. В добычную смену обычно должны выходить от 8 до 14 человек, иногда более в зависимости от величены суточной нагрузки на забой, обязанности между членами звена распределяются следующим образом: машинист комбайна, помощник машиниста – управляет комбайном, следят за его работой, от 3-5 помощников (ГРОЗ) занимаются передвижением секций крепи, 1-2 человека зачищают почву. Оформляют почву и т.д; по 2-4 человека работают соответственно на верхнем и нижнем сопряжении лавы, они занимаются его креплением передвижкой крепей сопряжений, усилением и поддержанием штреков в впереди и позади лавы, то есть усиливают крепь, ставят подхваты. Кроме того, в каждую добычную смену может выходить 1-2 дежурных электрослесаря в зависимости от добычи.

Численность рабочих, занятых в ремонтную смену, опреде­ляется по "Единым нормам повременно оплачиваемых рабочих" и для выполнения расчетов может быть принята в зависимости от сложности ремонта и добычи лавы: при А_сут.оч до 1000 т - 5-6 чел.; 1200 -1600 т - 6-8 чел.; 1600 - 2000 т - 8-10 чел.; более 2000 т - 10-12 чел. Определив необходимое количество людей на смену по расстановке их по рабочим местам, получим, так называемый, явочный состав .

Чтобы определить общее количество людей, требуемое на смену, а затем и на сутки определим списочный состав людей . А для этого необходимо установить коэффициент списочного состава

, (2.35)

где Д_р.г - количество рабочих дней в году; принимается от 300 до 305 дней;

Д_п.р , Д_в , Д_отп - соответственно число праздничных, выходных дней и дней отпуска;

К_ув - коэффициент, учитывающий неявку на работу по уважительным причинам (К_ув = 0,95 - 0,97).

Для расчета К_сп.с можно брать любой календарный год. Для рабочих очистного забоя коэффициент списочного состава должен быть не менее 1.4, если при расчете его значение окажется меньше указанного следует принять его равным 1.4.

Принятое ранее по расстановке количество рабочих в смену составляет рабочее звено, таких звеньев при трех сменном режиме работы будет три. Для определения необходимого числа рабочих на сутки, то есть полный состав очистной бригады с учетом количества людей принятых в ремонтную смену , дежурных слесарей (1-2 в смену) , 1 крепильщика на сутки в ремонтную смену и по 1 машинисту подземных установок в рабочую смену .

Явочный состав рабочих по выемочному участку на сутки составит

, (2.36)

где - количество смен в сутки по добыче (3 смены).

Списочный состав рабочих выемочного участка на сутки

. (2.37)

Определив явочный и списочный состав, определим производительность труда рабочего очистного забоя на выход, т/вых

. (2.38)

Производительность труда рабочего очистного забоя за месяц (т/мес.)

, (2.39)

где - добыча за месяц из очистного забоя.

, (2.40)

где П_р.д.мес - количество рабочих дней забоя за месяц (принимается фак­тическое число рабочих дней за любой календарный месяц или 25,6).

Производительность труда рабочего добычного участка на выход (т/выход)

. (2.41)

Производительность труда рабочего добычного участка за месяц

. (2.42)

График составляет начальник участка для каждого конкретного забоя, затем его прорабатывают с горными мастерами, бригадирами и рабочими участка В качестве примера рассмотрим организацию работ в лаве отрабатывающий пласт мощностью 1,8-2,3 м, залегающий под углом 10-15° в лаве длиной 250 м оборудованном комплексом КМ87В и комбайном 1ГШ68.

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 бригаде 78 человек.

Бригада разделена на пять звеньев (добычные), которые со­стоят из 14 человек. В ремонтную смену дополнительно выходят 8 электрослесарей и 12 рабочих очистного забоя. Планограмма работ и график выходов по сменам показаны на рис.2.1. 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 ч до конца смены все механизмы опробуются под нагрузкой.

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.

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


29-04-2015, 01:09