Расчет и выбор оборудования для добычи угля в конкретно горно-геологических условиях шахты, расчет нагрузки на очистной забой и расчет количества воздуха для проветривания выемочного участка - Дипломная работа

Большое значение для топливо-энергетического комплекса имеет добыча угля, преобладающая часть которой приходится пока еще на подземный способ. С проникновением горных работ на более глубокие горизонты горногеологические условия усложняются: возрастает температура и газообильность, увеличивается опасность внезапных выбросов угля и газа, горных ударов.Шахта «Распадская» расположена в юго-западной части Томь-Усинского геолого-экономического района Кузбасса. С запада, востока и севера шахтное поле ограничено детально разведанными участками: Распадским, Береговым, Распадским XII и Распадским VI-VII-VIII; с юга примыкают безугольные отложения нижних горизонтов Ильинской подсерии. Поле шахты «Распадская» расположено в пределах крупной складчатой структуры - зоны Западного моноклинала и характеризуется преимущественно пологим (5-10 град.) залеганием пород и северо-западным протиранием по азимуту 330-340 град.Продуктивные отложения шахтного поля относятся кольчугинской серии, которые подразделяются на породы ильинской и ерунаковской подсерии. Ильинская свита вскрытой на шахте Распадской, мощностью 580-590 м., разделяется на две подсвиты: нижнюю - казанково - маркинскую - 320 м. и верхнюю - ускатскую-240 м., граница между которыми проводится по пласту 14. Казанково - маркинская подсвита от пласта 1 до кровли пласта 6-6а, представлена преимущественно алевролитами, песчаники прослеживаются только в кровле пластов 2 и 5. Ожидается, что на водоотлив гор. 70м до сдачи водоотлива гор.-210м среднегодовой приток составит 1340куб.м/час, максимальный кратковременный в период снеготаяния - 3180куб.м/час с уменьшением до БООКУБ.м/час итаяния • 3180куб.м/час о уменьшенном до БООКУБ.м/час-и-1200куб.м/час (соответственно) после перехода очистных работ на нижние горизонты. На водоотлив гор.-210м по мере развития очистных работ в УКП ниже гор. 70м и на гор.-210м ожидается среднегодовой приток 1 БООКУБ.м/час, максимальный - 3400куб.м/час (протокол техсовещания от 23.04.97г.) с сохранением на гор. 70м среднегодового притока до БООКУБ.м/час и максимального - до 1200куб.м/час.Шахта "Распадская" отнесена к сверхкатегорной по газу метану В настоящее время шахта проветривается тремя вентиляторами типа ВОД-40, установленными на вспомогательных стволах блоков № 3, 4, 5. Свежий воздух подается в шахту вентиляторами типа ВОД-40 с производительностью Qн =24000м3/мин, депрессией hн = 315мм вод. столба. Одновременно в работе находятся 3 вентилятора с общей производительностью Qн=74700м3/мин. Для ремонта горношахтного оборудования имеется: механические мастерские, в состав которых входят несколько отделений и цехов; цеха по ремонту очистных и проходческих комбайнов; цех по ремонту механизированных крепей, цех по ремонту электрооборудования.Со стороны конвейерного штрека в интервалах ПК 39-51 наблюдается уменьшение мощности пласта до 1.50м, выработка велась с присечкой почвы до 1.20м, ПК 86-90,103-108 - мощность пласта 1.50м, выработка велась с присечкой почвы до 1.0 м, в данных интервалах почва представлена крупнозернистым алевролитом. Для прирезки запасов в блоке № 4 с поверхности до горизонта 70м пройден наклонный квершлаг, вскрывающий пласты 12, 11, 10, 9 и служащий для подачи на эти пласты свежего воздуха и транспортировки угля конвейером 2ЛБ-120. Проведение выработки по пласту 10 будем производить комбайном 12SM27 с отгрузкой отбитой горной массы на самоходный вагон 10SC32 и далее на концевую часть ленточный конвейер 2ЛТ-100. Количество воздуха: Исходя из необходимого количества воздуха, которое надо пропустить по выработке и допустимой по ПБ максимальной скорости его движения по данной выработке, определяем минимальное сечение выработки в свету При наличии двух бурильных установок в забое время на бурение и установку анкеров будет приниматься по максимальной величине работы одной из установок при совмещении процессов крепления.

Содержание редких элементов не представляет промышленного значения.2.6.4 План ликвидации аварии

Правила поведения людей при пожаре, взрыве газа и (или) угольной пыли.

Внезапное изменение направления вентиляционной струи служит сигналом к выходу на поверхность; при обнаружении дыма необходимо включиться в самоспасатель и двигаться по ходу вентиляционной струи к ближайшим выработкам со свежей струей воздуха, к запасным выходам. Изменение направления вентиляционной струи во время движения свидетельствует , что пожар произошел в основных воздухоподающих выработках или надшахтных зданиях воздухоподающих выработок и произошло общешахтное реверсирование вентиляционной струи. В этом случае движение навстречу реверсированной свежей струе воздуха, не включаясь в самоспасатель, необходимо продолжать до ствола (шурфа, штольни).

При обнаружении очага пожара, находясь со стороны свежей струи воздуха необходимо включиться в самоспасатель (респиратор) и начать тушение первичными средствами пожаротушения.

При горении электропусковой аппаратуры, силовых кабелей необходимо отключить подачу электроэнергии на аварийные агрегаты.

При пожаре в забое тупиковой выработки необходимо включиться в самоспасатель (респиратор) и начать тушение первичными средствами. Если невозможно потушить пожар имеющимися средствами, следует выйти из тупиковой выработки на свежую струю и отключить электроэнергию на механизмы. При этом в шахтах, опасных по метану, вентилятор местного проветривания должен работать в нормальном режиме.

При пожаре в тупиковой выработке на некотором расстоянии от забоя в котором находятся люди, необходимо имеющиеся средства пожаротушения и самоспасения, а при появлении дыма - включиться в них и следовать к выходу из тупиковой выработки, приняв все возможные меры к переходу через очаг пожара и его тушения. Если пройти через очаг невозможно и потушить его не удалось, необходимо отойти от очага, приготовить подручные материалы для возведения перемычек (вентиляционные трубы, доски, обаполы, спецодежда, гвозди). Как только подача воздуха по вентиляционным трубопроводам прекратилась, следует установить, как можно ближе к очагу пожара две-три перемычки, отойти к забою и ждать прихода горноспасателей, используя средства жизнеобеспечения.

Правила поведения людей при внезапном выбросе угля и газа, при горном ударе.

Необходимо немедленно включиться в изолирующий самоспасатель, выйти кратчайшим путем на свежую струю и отключить подачу напряжения на электроаппаратуру, находящуюся в зоне выброса.

Если в результате аварии пути выхода перекрыты, следует включиться в самоспасатель и ждать прихода горноспасателей.

Для предотвращения взрыва запрещается пользоваться переключающими устройствами светильников.

Правила поведения людей при обрушении.

Люди, застигнутые обрушением, должны принять меры к освобождению пострадавших, находящихся под завалом, установить характер обрушения и возможности безопасного выхода через купольную часть выработки.

Если выход невозможен, следует установить дополнительную крепь и приступить к разборке завала. В случае, когда это невозможно, ждать прихода горноспасателей, подавая сигнал по коду о металлические (твердые) предметы: при обрушении в подготовительных выработках - редкие удары по количеству находящихся за обрушением людей. В случае, когда, застигнутые обрушением люди находятся в тупиковой части выработки, необходимо рассоединить трубопровод сжатого воздуха и установить в 5-10м от забоя парусную перемычку для предотвращения поступления метана, при этом люди должны находиться между перемычкой и завалом.

Правила поведения людей при затоплении и заиловке.

При затоплении необходимо взять самоспасатель и выйти на вышележащий горизонт по ближайшим выработкам или к стволу по ходу движения воды.

Правила поведения при загазировании.

Следует включиться в изолирующий самоспасатель, выходить из загазированных выработок, отключить электроэнергию и поставить знак, запрещающий вход в выработку (закрестить выработку).

При проникновении в горные выработки сильнодействующих ядовитых веществ необходимо после вывода людей отключить ВМП, прекратить подачу сжатого воздуха на аварийный участок и вызвать ВГСЧ.

Во всех аварийный ситуациях

Если это возможно, сообщить горному диспетчеру по телефону о характере и месте аварии.

2.6.5 Профилактика пожаров и противопожарная защита

Противопожарная защита участка осуществляется в соответствии с Правилами Безопасности и «Инструкцией по противопожарной защите угольных и сланцевых шахт».

Проект противопожарной защиты (ППЗ) шахты подвергается экспертизе в институте РОСНИИГД один раз в три года. Для тушения возникшего пожара в шахте проектом предусмотрена прокладка в каждой выработке противопожарно-оросительного трубопровода (ПОТ), диаметром 150 мм и 100 мм для магистральных и участковых выработок соответственно. ПОТ оборудуется пожарными кранами: в наклонных выработках, не имеющих пересечений и отверстий - через каждые 100м; в горизонтальных выработках - через 200м.

Рядом с пожарным краном находится пожарный рукав длиной 20 м и ствол с насадкой 19 мм. На всех ответвлениях и на линиях, не имеющих ответвлений через каждые 400 м, ПОТ оборудуется запорной арматурой. Кроме того, они раз в три года, ПОТ проходит гидравлические испытания на прочность и герметичность с величиной давления на 25% больше рабочего. Для гашения избыточного давления, при ведении работ на глубине более 200 метров, на ПОТ устанавливаются гидроредукторы.

Для обеспечения ведения подготовительных работ в выработках шахты установлены передвижные компрессорные станции, требующие особой противопожарной безопасности. В месте установки компрессора выработка оборудуется негорючей крепью по 10м в обе стороны от установки, силовые кабели прокладываются по противоположной стороне выработки с защитой от последствий пожара. С обеих сторон устанавливаются ящики с песком емкостью 0,4 м3 и по пять порошковых огнетушителей.

Источником пожаротушения является очищенные шахтные воды.

Расход воды на подземное пожаротушение и орошение хранятся в резервуарах пожарного запаса на основной промплощадке.

Напор в устьях обеспечивается насосами противопожарных насосных станций.

Трехчасовой неприкосновенный запас хранится в двух резервуарах на основной промплощадке наклонного квершлага емкостью на 500 м3.

Все производственные учреждения и вспомогательные помещения, где требуется нормами, оборудуются хозпротивопожарным водопроводом.

В местах применения эстакад и галерей устраиваются дреп-черные завесы.

В последнее время на участке применяются установки автоматического пожаротушения УАП, подключенные к ПОТ, находящиеся под давлением и срабатывающие при повышении до определенных пределов окружающей температуры (по принципу плавкого предохранителя).

2.6.6 Противопылевые мероприятия

При ведении очистных работ производится предварительное увлажнение угля в массиве или выработке путем нагнетания в угольный пласт воды.

Пропиточные скважины бурятся станком типа БЖ-45 с опережением не менее 60м линии очистного забоя с конвейерного и вентиляционного штреков. Темп нагнетания воды в угольный массив 30 л/мин при давлении до 200 Н/см2. Для нагнетания воды в пласт применяются насосные установки типа УН-35. Эффективность достигает 60%.

Для обеспечения воздуха в очистном забое применяется комплекс обеспечивающих мероприятий в соответствии с «Инструкцией по комплексному обеспечению воздуха», 1999 год и включающий в себя: -орошение при работе комбайна;

-орошение воздуха, исходящего из забоя и его очистка;

-орошение на перегрузах.

2.7 Воссоздание фронта очистных работ

Подготовка выемочных столбов предусматривается спаренными штреками - конвейерным и вентиляционным, закрепленными также анкерной крепью, при отработке столбов конвейерный штрек сохраняется.

Производственная мощность очистного забоя оборудованного механизированным комплексом обеспечивается одновременной работой двух проходческих забоев.

Проходку штреков и уклонов намечается осуществить проходческими комбайнами с навесными оборудованием для установки анкерной сталеполимерной крепи.

Проектом приняты следующие скорости проведения выработок - 360м/мес.

Задачей проекта является определение времени своевременной подготовки выемочных столбов.

Lcyt = r • nц , м/сут., (65) гдеnц - число циклов в сутки, 8шт.;

r - ширина захвата исполнительного органа комбайна, 0,8м, Lcyt = 0,8• 8= 6,4м/сут.

Скорость подвигания лавы в месяц определим по формуле: Lmec = Lcyt • к, м/мес., (66) гдек - количество рабочих дней в месяце, 25, Lmec =6,4 • 25=160м/мес.

Время отработки выемочного столба

Определение времени отработки выемочного столба по формуле: , (67)

ГДЕLС - длина выемочного столба, м, Определяем максимального количества времени на подготовку: t = tc (tm трез), мес., (68) гдетм - время на монтаж очистного комплекса, 0,5?1мес;

трез - резервное время, 1,5мес, t =14 (0,5 1,5)=16мес.

Для пуска в работу очередного участка 5а-10-18 необходимо пройти 5750 м подготовительных выработок. Исходя из того, что на подготовке очередного участка будет задействовано четыре проходческих бригады и скорость проведения выработок 300м/мес, то на подготовку участка потребуется 4,7 мес.

При правильном ведении работ должно выполняться следующее соотношение сроков отработки рассматриваемого выемочного поля - и подготовки к очистным работам выемочного поля .

(69)

На подготовку следующего участка потребуется 4,7 мес.

?=19,1/ 4= 4,7мес.

С подготовкой выемочного столба 5а-10-18 можно не торопиться.

Размещено на .ru