25312 (Расширение филиала "Шахта "Осинниковская" за счет ввода в отработку запасов филиала "Шахта "Тайжина"), страница 3

Таблица № 4 – Расчет затрат по 2 варианту

3.1.1 Выбор оптимального варианта

Исходя из сравнительного анализа приведенного ранее наиболее экономичным, является второй вариант:

Вскрытие гор. -360м пластовыми выработками по пластам Е-1 и Е-5.

Подготовка шахтного поля – проведением по пласту Е-5 путевого и конвейерного уклонов.

3.2 Проведение и крепление подготовительных выработок

Назначение и горно-геологические условия проведения выработки

Конвейерный штрек лавы проводится по пласту Е-5 со следующими горно-геологическими условиями: мощность пласта 3.0 м, угол падения до 6⁰, объемный вес угля 1,34 т/м³, при крепости 1. коэффициент крепости пород кровли 3-4, состоящие из алевролитов и песчаников. Почва пласта представлена алевролитом крепостью 3-4.

Глубина выработки от поверхности 775 м, длина выработки составляет 3670м.

Выработка предназначена для транспортировки горной массы ленточным конвейером типа ПТ 120, доставки различных материалов, передвижения людей и подачи свежего воздуха в очистной забой. Исходя из расчетов ранее проводимых выработок по этому пласту, выбираем форму поперечного сечения выработки - прямоугольная, тип крени – анкерная.

Согласно «Правил безопасности в угольных шахтах» для конвейерных штреков сечение должно составлять не менее 4,5м²

Определяется количество воздуха, которое должно проходить в период ее эксплуатации:

, м³/мин, (1)

где А_сут – суточная добыча угля, т/сут;

q_СН4 – относительное газовыделение, м³/т

=106.6 м³/мин,

По максимальной допустимой скорости движения воздуха определяется минимальное сечение выработки:

(2)

,

Принимаем выработку:

- площадь сечения выработки в свету – 14,88 м²;

- высота выработки в свету - 3.1 м;

- ширина выработки в свету- 4,8 м.

3.2.1 Расчет анкерной крепи

Анкерную крепь следует рассматривать, как средство упрочнения и повышения устойчивости пород вокруг выработки. Основными параметрами такой крепи является длина анкера, несущая способность стержня и замка, расстояние между анкерами.

Длина анкеров выбирается с учетом формы выработки, принятой ранее, возможного обрушения или отслоения пород в зависимости от запаса прочности пород кровли и боков выработки:

l_ан =l_в +l₁+l₂+l₃, м, (3)

где l_в – высота зоны возможного вывала или отслоения пород, м;

l₁ 0– величина заглубления анкера в устойчивую зону массива, l₁ =,3-0,4 м;

l₂ – длина выступающей из шпура части анкера, зависящая от толщины опорно-поддерживающего элемента, м;

l₃ – длина свободного выступа стержня анкера и гайки, l₃=0,05м.

Высота возможного вывала или отслоения пород выработки:

, м, (4)

где а – полупролет выработки, м;

с – глубина возможного отжима угля или породы в бока выработки, м;

f_к – коэффициент крепости пород в кровле выработки.

, м, (5)

где k_сж – коэффициент концентрации сжимающих напряжений;

γ – плотность пород, залегающих над выработкой до поверхности , т/м³;

h – высота выработки вчерне, м;

r – коэффициент зависящий от размеров призмы сползания пород в боках выработки.

2.45 м; (6)

=1.84м,

l_ан =1.84+0.4+0.1+0.05=2,39 м.

Принимаем длину анкера равную l_ан =2,40м.

Расчет нагрузки на анкерную крепь со стороны кровли Q_кр и боков выработки Q_б:

, т/м², (7)

где ά – угол наклона проводимой выработки, град.

,т/м². (8)

где h_в – высота выработки в проходке, м.

=4.72 т/м²;

=7.52 т/м².

Несущая способность Р_ан и прочность закрепления анкеров типа ШК и типа АСП:

, (9)

=6.67,

=9.4; (10)

Плотность установки, т.е количество штанг на 1м² кровли и боков выработки:

; (11)

(12)

где k_зап – коэффициент запаса, k_зап =1,5-2,0

=0.75;

=1.69;

Расстояние между анкерами:

= =1.15, (13)

= =0.82. (14)

Принимаем 5 анкеров по кровле типа АСП длиной 2,4м с шагом крепи через 1метр, в боках 4 анкера типа ШК-1М длиной 1,6м.

3.2.2 Способ и средства проведения выработки

На основании горно-геологических данных по пласту Е-5 наиболее подходящим для выемки гонной массы является комбайновый способ. Для принятого сечения штрека, для отбойки и погрузки горной массы применяем проходческий комбайн П 110-01. Транспортировка горной массы из забоя производится при помощи ленточных конвейеров ПТ-120.

Для погрузки горной массы на конвейер применяем перегружатель типа ППЛ-800. Для бурения шпуров под анкера применяем буровую установку типа «WОMBAT».

Таблица № 5 - Техническая характеристика комбайна П 110-01

Норматив месячной скорости проведения штреков комбайновым способом, по углю при сечении 15 м², составляет 200 м в месяц. Подвигание за цикл определяется устойчивостью пород кровли то есть, величиной допустимого обнажения их. Устойчивость алевролита с крепостью =4 – средняя, допускающая обнажение 5-10 м². При ширине выработки в проходке 5 м, допустимое подвигание за цикл составит 1 м. Исходя из необходимого месячного подвигания и подвигания за цикл, принимаем 9 циклов в сутки.

3.2.3 Выемка горной массы и расчет производительности комбайна

Проходческий цикл начинается с разрушения породы исполнительным органом комбайна. Вращающуюся режущую коронку внедряют в забой путем подачи комбайна или телескопической стрелы рабочего органа комбайна. Глубина внедрения коронки в массив зависит от крепости пород. Схема обработки забоя коронкой зависит от многих факторов. Главное направление резания может быть в зависимости от напластования пород в забое.

Определение технической производительности комбайна:

, (15)

где, а, в, c, d – коэффициенты;

f – коэффициент крепости пород

f_ср =f_у*(1-k_п)+f_п* k_п, (16)

где, f_у – коэффициент крепости угля;

f_п - коэффициент крепости породы;

k_п – коэффициент присечки.

f_ср =1*(1-0.06)+4*0.06=1.18,

= =0.27.

Эксплуатационная производительность проходческого комбайна

Р_экс= *k_э, (17)

где k_э- коэффициент непрерывной работы комбайна;

Р_экс =0.27*0.5=0,135.

3.2.4 Транспорт горной массы. Вспомогательные процессы

Из забоя горная масса при помощи комбайна грузится на ленточный перегружатель ППЛ-800, далее на ленточный конвейер ПТ-120. По ленточным конвейерам горная масса поступает в гезенк . Из гезенка горная масса грузится на ленточный конвейер и транспортируется в разгрузочные ямы скипового ствола и далее на поверхность.

Доставка материалов и оборудования осуществляется с помощью монорельсовой дороги с локомотивной тягой.

3.2.5 Проветривание горных выработок при проходке

Расчет проветривания выработки и выбор вентилятора местного проветривания произведен в разделе «Вентиляция шахты»

3.2.6 Расчет комплексной нормы выработки и расценки

Объемы работ по каждому процессу определяем расчетным путем на основании паспорта крепления выработки.

Предполагается следующее выполнение процессов:

1) пропитка угля в массиве V=2 шпура;

2) проведение выработки V=1 м;

3) крепление выработки:

а) бурение шпуров под анкера V=12 м;

б) установка анкеров V=5 шт.

4) перетяжка бортов:

а) бурение шпуров V=16 м;

б) установка анкеров V=10 шт.;