25330 (586592), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

(3 – 4) ≥ 4,46 ≤ (6 – 7).

По нагрузочным свойствам кровля пласта является средней.

Минимальная и максимальная высота крепи определяется, исходя из следующих выражений:

Нmin = Mmin ∙ (1 – A ∙ L1) – Зр, м, (46)

Нmax = Mmax ∙ (1 – A ∙ L2) – Зр, м, (47)

гдеНmin и Нмах - необходимая максимальная и минимальная конструктивная высота крепи, м;

Мmin и Ммах - минимальная и максимальная мощность пласта в пределах выемочного столба;

А - коэффициент сближения боковых пород;

L1, L2 - наибольшее и наименьшее расстояние стойки до забоя, м;

Зр - запас раздвижности гидростойки на нагрузку, 0,05м.

Нmin =4,03 ∙ (1 – 0,05 ∙ 5,5) – 0,05 = 2,9 м.

Нmax =5,22 ∙ (1 – 0,05 ∙ 4,1) – 0,05 = 4,2 м.

Как уже отмечалось отработка запасов по первому варианту будет вестись комплексом JOY. Согласно конструктивным особенностям механизированный комплекс подходит под условия добычи в данном выемочном столбе.

Расчет нагрузки на 1м2 механизированной крепи производится по формуле:

Q = 10 ∙ h ∙ у, (48)

где h – мощность непосредственной кровли, м;

γ – плотность породы кровли, т/м3;

10 – переводной коэффициент в кН.

Q = 10 ∙ 25 ∙ 2,65 = 662,5 кН/м2.

Для безопасной работы удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади должно быть выше расчетной нагрузки на 1 м2 механизированной крепи. Можно сделать вывод, что применение крепи RS 4700 обеспечит безопасную работу, так как

Р = 1200 кН/м2 > Q = 662,5 кН/м2.

Расчет нагрузки на 1 секцию механизированной крепи производится по формуле:

Q = 10 ∙ b ∙ a ∙ h ∙ γ, кН/м2, (49)

гдеb – длина секции крепи по перекрытию, м;

а – шаг установки секции, м.

Qc = 10 ∙ 3,7 ∙ 1,75 ∙ 25 ∙ 2,65 = 4290 кН.

Для безопасной работы сопротивление 1 секции должно быть выше расчетной нагрузки. По нагрузке на одну секцию крепи максимальной мощности непосредственной кровли применение RS 4700 обеспечит безопасную работу, так как

Рс = 8600 кН > Qc = 4290 кН.

Управление горным давлением - совокупность мероприятий по регулированию проявлений горного давления в рабочем пространстве очистного забоя и прилегающих к нему подготовительных выработках с целью обеспечении безопасности и необходимых производственных условий.

Эти мероприятия сводятся к правильному выбору крепи горных выработок, предупреждению массовых обрушений пород, горных ударов и внезапных выбросов угля и газа.

При отработке пологих и наклонных пластов горное давление проявляется в основном со стороны кровли.

Принимаем управление кровлей – полное обрушение. Этот способ является самым экономичным. Он отличается малой трудоемкостью и позволяет полностью механизировать работы по управлению кровлей.

Крепление сопряжения очистного забоя лавы с конвейерным штреком.

Крепление сопряжения лавы 5а-6-18 с конвейерным штреком 5а-6-18 на всем протяжении отработки выемочного столба осуществляется двумя концевыми секциями крепи с удлиненными верхняками. На крайней секции установлен щиток сопряжения.

От нижнего борта конвейерного штрека, на расстоянии 1,75м, устанавливается лафет на стойки СГПВ (ГВКУ, 14Т-25). Расстояние между стойками 1м. По мере подвигания очистного забоя лафет уходит в завал, а стойки СГПВ (ГВКУ, 14Т-25) убираются и переносятся вперед для последующей установки. Усиление крепления должно быть не менее 6м.

В зонах с неустойчивой, трещиноватой кровлей производится дополнительное усиление путем установки сталеполимерных анкеров второго уровня длиной 3,0м или канатных анкеров длиной 4-5м и пробиваются подхваты из лафета под руд. стойки или гидравлические стойки СГПВ. Усиление крепления должно быть не менее 20м.

В случае невозможности установки анкеров разрабатываются дополнительные мероприятия по усилению крепления штрека.

В зонах горно-геологических нарушений, где высота выработки более 3,5м, для удержания пород кровли над перекрытием секции, производится возведение клетей из лафета или рудостойки, на подхваты из лафета. Подхваты подвешиваются к кровле на цепи СР-70 и при подходе очистного забоя за 30м под них пробиваются рудстойки диаметром 200мм.

При подходе очистного забоя к данным зонам, а также к сопряжениям вентиляционного штрека со сбойками и выходе из них, производится усиление крепления штрека не менее, чем за 20м.

Крепление сопряжения очистного забоя лавы с вентиляционным штреком 5а-6-18 осуществляется линейными секциями крепи.

На вентиляционном штреке 5а-6-18 на расстоянии не менее 6м от линии очистного забоя по нижнему и верхнему борту выработки, устанавливается лафет на стойки СГВП (ГВКУ, 13Т25). Расстояние между стойками 1м. По мере подвигания очистного забоя стойки СГВП (ГВКУ, 13Т25) убираются и переносятся вперед для последующей установки, лафет уходит в завал. Усиление крепления должно быть не менее 6м.

На последней секции крепи установлен лист ограждения, который позволяет оградить очистной забой лавы от вывалов пород из отработанного пространства вышележащей лавы.

2.5.3 Проверка крепи по допустимой скорости воздушной струи

Как уже отмечалось, пласт 6 является газообильным (относительная газообильность 10 м3/т). Поэтому выбранный комплекс необходимо проверить по условиям проветривания: проходное сечение рабочего пространства забоя должно соответствовать ПБ по пропускной способности воздушной струи. Для этого необходимо сопоставить фактическую площадь сечения рабочего пространства данной крепи Sф с полученным расчетным путем Sр. При этом должно соблюдаться следующее условие: Sр ≤ Sф.

Sр = , м2, (50)

где Кq – коэффициент естественной дегазации пласта, 0,7;

q – относительная газообильность пласта, 10 м3/т;

Vмах – максимально допустимая скорость движения воздуха, 4м/с;

d – допустимая концентрация метана в исходящей струе, 1%;

Кв – коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному пространству, 1,3.

Qт = т ∙ r ∙ γ ∙ Vп, т/мин. (51)

где r – ширина захвата комбайна, 0,8 м;

γ – плотность угля, 1,29 т/м3;

Vп – возможная скорость подачи комбайна, 8 м/мин;

т – мощность пласта, 4,46м.

Qт = 4,46 ∙ 0,8 ∙ 1,29 ∙ 8 = 36,8 т/мин.

Sр = , м2.

8,2 м2 ≤ 14 м2.

Крепь очистного забоя RS 4700 - выбрана правильно.

2.5.4 Проверка длины лавы и длины конвейера

С механизированным комплексом RS 4700 будет задействован очистной комбайн 6LS3 и забойный скребковый конвейер AFC.

Необходимо сделать проверку лавного конвейера по производительности и допустимой длине.

С учетом влияющих факторов паспортная производительность конвейера определяется по формуле:

Qк = 60 ∙ Qм ∙ Кк ∙ Кн ∙ Ку ∙ Кг, т/час, (52)

где Qм – минутная машинная производительность комбайна, 36,8 т/мин.;

Кк – поправочный коэффициент, учитывающий снижение скорости отбора материала от выемочной машины при попутном движении комбайна и цепи конвейера;

Кк = . (53)

где Vц – скорость движения скребкового конвейера;

Кн – коэффициент неравномерности загрузки желоба, 1,4;

Ку – коэффициент, учитывающий угол падения пласта, 1,3;

Кг – коэффициент снижения производительности вследствие отказов, 0,9.

Qк = 60 ∙ 36,8 ∙ 1,4 ∙ 1,3 ∙ 0,9 = 3616,7 т/час.

Номинальная производительность конвейера AFC по паспортным данным составляет 3000 т/час.

Выполним проверку выбранного конвейера по возможной длине Lк

, м, (54)

гдеР – тяговое усилие привода, Н, согласно технологическим параметрам, Р = 300000 Н;

go – масса 1 м тягового органа, go =141 кг;

g – масса 1 м транспортируемого материала, g≈550 кг;

f – коэффициент сопротивления движению тягового органа, 0,8;

β – угол наклона конвейера, 5°;

w – коэффициент сопротивления движению угля, 0,5.

м.

Допустимая длина конвейера 527м, что при длине лавы 5-6-18 250м является подтверждением правильного выбора типа лавного конвейера по длине.

Длина очистного забоя является одним из качественных показателей подготовленных к выемке запасов угля и существенно влияет на технико-экономические показатели работы забоя. Необходимо подтвердить правильность предварительного выбора длины очистного забоя под очистное оборудование.

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

Lл = , м (55)

гдеТсм – продолжительность смены, 360 мин.;

tпз – время на подготовительно-заключительные операции в одну добычную смену, 20 мин.;

tк – время на выполнение концевых операций цикла, 15 мин.;

Nц – количество циклов в смену;

Кк – коэффициент готовности комбайна, 0,9 – 0,95;

Vвп – возможная скорость подача комбайна в зависимости от энергозатрат на разрушение угля, 10 м/мин;

Vм – маневренная скорость комбайна, до 15 м/мин.;

tз – время на замену одного зубка, 0,6 – 0,85 мин.;

F – площадь торца, вынимаемой полосы;

Z – расход зубков на 1 м3 отбитого угля, 0,05 – 0,15 шт/м3;

tв – удельные затраты времени на вспомогательные операции.

Lл = м.

Можно говорить о том, что выбранная предварительная длина лавы (250м) при проверке оказалась верной и допустимой по техническим возможностям комбайна. Полученная расчетная величина говорит о техническом запасе производительности очистного оборудования для отработки лавы длиной более 250 м.

Длина очистного забоя должна быть проверена по газовому фактору.

Lл = , м, (56)

где Sл – площадь сечения забоя при минимальной ширине призабойного пространства, м2;

Vдв – допустимая по ПБ скорость движения воздуха по лаве, 4 м/с;

d – допустимая по ПБ концентрация метана, 1 %;

Квп – коэффициент, учитывающий движение воздуха по по выработанному пространству, 1,1 – 1,5;

nц – количество циклов в сутки, 6;

Кд – коэффициент естественной дегазации в период остуствия работ по выемке угля, 0,65-0,75;

qСН4 – относительное газовыделение, 10 м3/час.

Lл = , м.

По газовому фактору, выбранная предварительная длина лавы 250м при проверке оказалась верной и допустимой.

2.5.5 Определение суточной нагрузки на очистной забой

Необходимо определить суточную нагрузку на забой с учетом горнотехнических факторов (скорость подачи комбайна) по формуле:

Асут.н = , т/сут., (57)

гдеАсут н – нормативная суточная нагрузка на очистной забой, т/сут.;

Ац – количество угля с одного цикла, т;

Т – время работы в очистном забое за сутки, мин.;

Тц – время, затрачиваемое за цикл, мин.

Ац = Lл ∙ r ∙ m ∙ y ∙c, (58)

Ац = 250 ∙ 0,8 ∙ 4,46 ∙ 1,29 ∙ 0,99 = 1140 т.

Время работы в очистном забое за сутки:

Т = (tсм – tпз) ∙ Nсм, мин., (59)

Т = (360 – 20) ∙ 3 = 1020 мин.

Время работа за 1 цикл:

Тц = , мин., (60)

гдеVп – скорость подачи комбайна по выемке, 8 м/мин.;

Vз – скорость комбайна по зачистке, 12 м/мин.;

Тв – время на вспомогательные операции цикла, 0,15 мин/м;

Ко – коэффициент, учитывающий норматив времени на отдых, 1,1;

Кк – коэффициент, учитывающий затраты времени на концевые операции, 1,1.

Тц = мин.

При этом суточная нагрузка на забой определяется:

Асут.н = 1140∙ 1020/ 107,4= 10827 т/сут.

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

Аr = , т/сут.

где Sл – площадь сечения забоя при минимальной ширине призабойного пространства, м2;

Vдоп – допустимая по ПБ скорость движения воздуха по лаве, 4 м/с;

d – допустимая по ПБ концентрация метана, 1%;

Ку – коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному пространству, 1,1 – 1,5;

Кед – коэффициент естественной дегазации в период отсутствия работ по выемке угля, 0,65 – 0,75;

qCH4 – относительное газовыделение, 10 м3/т;

Кнг – коэффициент неравномерности газовыделения в лаве, 1,9;

Аr = т/сут.

Для дальнейшего расчета принимаем суточную нагрузку по фактору проветривания, Асут н = 9144,5 т/сут.

Характеристики

Список файлов ВКР