123605 (592837), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

При производстве тампонажа закрепного пространства песчано-цементным раствором или другими твердеющими материалами крепь будет деформироваться совместно с породным контуром. При этом, образованная тампонажным раствором, оболочка будет воспринимать как нормальные, так и котельные усилия, причем последние существенно уменьшают величину изгибающих моментов в оболочке.

Упрочненные при тампонаже породы и образованная жесткая оболочка в закрепном пространстве предотвращают дальнейшее сдвижение пород и, полностью воспринимая горное давление, являются одним из несущих элементов крепи. Несущая способность образованной бетоно-породной крепи зависит от прочности пород, их трещиноватости, величины раскрытия трещин, а также от прочности тампонажного камня, заполнившего их.

Анализ применения тампонажа закрепного пространства позволяет сделать вывод о его существенном влиянии на устойчивость горных выработок. При этом в подавляющем большинстве случаев тампонаж закрепного пространства приводил к стабилизации смещения породного контура выработки [2].

Установлено, что при тампонаже на расстоянии 0,3-0,5 м от контура выработки происходит заполнение открытых трещин цементным раствором, а на расстоянии до 1 м в мелкие трещины проникает вода с небольшим содержанием цемента. Проникновение раствора в эти трещины является результатом отжима цементного молока при нагнетании раствора на крепь, протекающем при максимальном в этом случае давлении нагнетания, достигающем 0,2-0,3 МПа, а нередко 0,6 МПа. О наличии небольшого содержания цемента в отжатом цементном растворе свидетельствуют слабые железненные поверхности трещин в породном массиве. Интенсивность проникновения тампонажного раствора с удалением вглубь массива снижается, и на расстоянии более 1,5 м лишь в отдельных местах наблюдались следы железнения трещин цементным молоком [1]. На основании исследования можно заключить, что вокруг выработки вследствие проникновения раствора в приконтурный массив при тампонаже образуется породобетонная оболочка, ширина которой достигает 0,8-1 м.

Необходимая глубина укрепления рассчитывается по формуле:

h_у=r*K_t (0,2+1,6*U_x) +0,2, (3.25)

где r - полупролет выработки (вчерне) в направлении предполагаемого тампонажа, м. Равна половине ширины выработки.

U_x - смещение пород в выработку в направлении тампонажа, м U_x=0,25 м.

K_t - коэффициент времени тампонажа относительно проходческих работ, K_t=0,2.

h_у=0,5*4,52*0,2 (0,2+1,6*0,25) +0,2=0,47, принимаем 0,5 м.

Коэффициент укрепления:

К_у= (2**Н/m*_сж) - 0,6, (3.26)

где - объемная масса пород почвы, =0,025 МН/м³. Н - фактическая глубина ведения очистных работ, Н=40 м. m - коэффициент стойкости пород, m=0,95. _сж - среднее значение сопротивления пород сжатию, _сж= 10*f =10*5=50 МПа.

К_у= (2*0,025*40/0,95*50) - 0,6=0,04.

Прочность на сжатие укрепленных пород:

_{сж (у)} = (1+К_у) _сж= (1+0,04) *50=52 МПа. (3.27)

Необходимое количество раствора для производства тампонажа:

V=0,3*h_у (r+h_у/r) =0,3*0,5 (2,26+0,5/2,26) =0,37, принимаем 0,4 м³.

Тампонажные шпуры располагаются в шахматном порядке со средней плотностью - один шпур на 2 -2,5 м² поверхности породных обнажений. Водоцементное отношение тампонажных растворов 0,5…1,0.

Для цементного и цементно-песчаного раствора состава Ц: П=1: 1 необходимо применять цементы марки 400 и более.

3.2.4 Очистные работы

Данные о запасах по пласту m₃ представлены в приложении Б.

Коэффициент извлечения:

К_изв. =З_пр. /З_бал., (3.28)

где З_бал. - балансовые запасы, тыс. т, З_пр. - промышленные запасы, тыс. т.

К_изв. =5117/5816=0,89.

Производственная мощность шахты годовая равна 180 тыс. т/год,

рассчитаем ориентировочный срок доработки запасов шахтного поля:

Т_р=З_пр. /А_г., (3.29)

Т_р=5117/180=28 лет

Выемка угля из лавы №16 производится при помощи механизированного комплекса КД-80, в состав которого входят: механизированная посадочная крепь "Донбасс-80", очистной комбайн КА-80.

Комплекс КД-80 применяется на тонких пластах при угле падения пласта до 35 .

В состав комплекса входят: узкозахватный комбайн КА-80 с вынесенной системой подачи ВСП, механизированная крепь "Донбасс-80", передвижной скребковый конвейер СП-202.

Крепь "Донбасс-80" - оградительно-поддерживающего типа состоит из однотипных секций, соединенных с забойным конвейером. Секции состоят из четырех гидростоек, жесткого основания, верхнего и оградительного перекрытий [3].

Вслед за проходом комбайна гидростойки секции крепи, готовой для передвижки, разгружаются, после чего секции с активным подпором передней пары гидростоек подтягиваются механизмом передвижения к конвейерному ставу, гидростойки распираются и обнаженная кровля подпирается верхняками с козырьками. Подтягивание секций крепи производится последовательно, в результате чего передвигаемая секция всегда находится между соседними распертыми секциями крепи. Корректировка положения секций выдвижением боковых щитов производится специальными гидроблоками.

Оградительное перекрытие защищает рабочее пространство лавы с боковых сторон и со стороны выработанного пространства от обрушающейся породы кровли и осуществляет неизменную в плоскости пласта шарнирную связь основания и перекрытия, чем обеспечивает направленное перемещение секции крепи при передвижке.

С отставанием на 15 м от комбайна производится передвижка конвейера с изгибом става.

Выемка угля производится по челноковой схеме. Выемка угля в нишах производится буровзрывным способом. Бурение шпуров производится ручным сверлом СЭР-19Д.

Буровзрывные работы производятся в соответствии с требованиями ПБ при взрывных работах и паспортом БВР. Допуск рабочих к месту ведения работ разрешается лицом технического надзора только после того, как будет установлено, что работа в месте взрыва безопасна. Получив разрешение горного мастера на возобновление работ по выемке ниш после производства взрывных работ рабочие, занятые на этих работах, начинают уборку угля и крепление ниш в следующей последовательности: производят зачистку угля на неработающий конвейер с завальной стороны конвейера, причем рабочий производит уборку угля находясь при этом все время в закрепном пространстве; убрав уголь на протяжении 1 м (расстояние между стойками вдоль лавы), рабочий должен убедиться в надежности распора впереди стоящих стоек, и, если крепь не нарушена ВР, то работы по уборке угля могут продолжаться до следующего ряда крепления.

Таким образом, уборка угля и восстановление крепи производится с завальной стороны конвейера до головки конвейера.

На головках конвейера рабочий должен убедиться в надежности ее крепления и, если необходимо, закрепить. Убедившись в надежности крепления головки конвейера, рабочий дает сигнал на включение конвейера.

После прокачки конвейера рабочие, убедившись в безопасности рабочего места, начинают уборку угля в нише с забойной стороны конвейера. Причем, сначала убирается и производится крепление вдоль конвейера на ширину 0,8 м. Таким образом, уборка угля в нише и ее крепление производится полосами шириной 0,8 м вдоль конвейера.

При работе лавы возникает необходимость в удлинении (сокращении) конвейера лавы в случае изменения длины лавы, необходимости улучшения пересыпа. Возникает необходимость и в замене деформированных или изношенных рештаков конвейера в лаве, на сборном штреке.

Все материалы и оборудование, необходимые для работы лавы №16 пласта m₃, доставляются в вагонетках ВГ-1,6 или площадках, изготовленных на их основе, с поверхности по вспомогательному стволу и 4 восточному откаточному штреку пласта m₃ к заезду на бремсберг №7 согласно существующих паспортов на доставку материалов и откатку грузов.

По заезду и бремсбергу №7 материалы доставляются при помощи лебедок ЛШВ-1 и ЛВ-25 до сопряжения со сборным штреком №4.

По сборному штреку №4 материалы лебедкой ЛШВ-1 доставляются до сопряжения лавы №16 со штреком, где выгружаются и складируются с соблюдением необходимых по ПБ зазоров к подвижному составу.

При доставке материалов на вентиляционный штрек лавы №16 материалы лебедками доставляются по бремсбергу №7 до сопряжения с вентиляционным штреком, далее лебедкойЛШВ-1 они доставляются по вентиляционному штреку до сопряжения с лавой, где разгружаются и складируются с соблюдением необходимых по ПБ зазоров.

По лаве материалы доставляются с помощью конвейера.

С целью достижения устойчивой безаварийной и долговечной работы механизмов и оборудования необходимо строго соблюдать регламент осмотров и профилактических работ, установленный соответствующими инструкциями по эксплуатации всех работающих машин и механизмов.

Все работы по осмотру и профилактике забойных машин необходимо производить в специально выделенную смену (ремонтную), в конце которой необходимо производить опробование под нагрузкой механизмов.

Охрана подготовительных выработок производится при помощи выкладки костров из деревянных стоек. Перед выкладкой костров из деревянных стоек, место должно быть приведено в безопасное состояние.

Костры выкладываются тремя рабочими, которые совместно приготавливают материалы для их выкладки.

После подготовки материалов приступают к выкладке костров: две стойки кладутся на почву пласта перпендикулярно забою. Расстояние между стойками принимается на 0,5 м меньше их длины. Перпендикулярно этим стойкам укладываются следующие, и так процесс укладки повторяется до выкладки костров до кровли.

В это время один из рабочих изготавливает клинья длиной 0,4 м с наклоном плоскостей 15-20. Рабочий, выкладывающий костер, удерживает руками верхнюю стойку, другой - забивает клинья между стойками и кровлей против линии их торцов по четырем углам костра.

Клинья со стороны призабойного пространства забиваются перпендикулярно линии забоя и должны выступать за стойками.

Для удержания бровки на сборном штреке №4 применяется химическое анкерование.

Суточная нагрузка на очистной забой, оборудованный узкозахватным комбайном, работающим по челноковой схеме, определяется по технологическим затратам времени на выполнение отдельных операций производственного цикла по формуле:

= т/сут, (3.30)

где n_{см. -} число смен в сутки по добыче угля;

Т_см. -продолжительность смены, мин;

t_{п. з.} - время, затрачиваемое на подготовительно-заключительные операции и личные надобности, принимается равным 25 мин;

t_п. - суммарное время технологических перерывов, мин;

k_м - коэффициент машинного времени, принимается равным 0,43 - 0,68;

l_л - общая длина лавы, м;

r - ширина захвата комбайна, м;

m - вынимаемая мощность пласта, м;

- средняя плотность угля, т/м³;

с - коэффициент извлечения угля в лаве, принимается в пределах от 0,95 до 0,97;

l_н. - суммарная длина ниш в лаве, м;

V_р - рабочая скорость подачи комбайна, м/мин;

t_в - удельные затраты времени на вспомогательные операции, принимается равным 0,2-0,3 мин/м;

t_{к. о.} - продолжительность концевых операций цикла, мин.

Далее необходимо рассчитать нагрузку на очистной забой по газовому фактору, она рассчитывается по формуле:

, (3.31)

где А^к_л - расчетная суточная нагрузка на очистной забой, т/сут;

- относительное газовыделение в выработку, м³/т;

К_{с. р.} - коэффициент изменения системы разработки. В данном случае система разработки не изменяется, поэтому коэффициент равен 1.

К_г - коэффициент изменения газовыделения с увеличением глубины. Так как лава находится в зоне метанового выветривания, то изменения газовыделения не происходит, коэффициент равен 1.

Q_р - расход воздуха, подаваемого в выработку, м³/сут;

с - максимально допустимая концентрация метана в исходящей струе воздуха, по ПБ допускается с=1%;

с₀ - максимально допустимая концентрация метана в поступающей струе, по ПБ допускается с₀=0,05%.

А^г_max=1070*0,2^-1,67* [294 (1-0,05) /194] ^-1,93=31772,7 т/сут.

А^г_maxА^к_л, на основании этого можно сделать вывод, что нагрузка на очистной забой не ограничивается по газовому фактору.

Расчет трудоемкости работ в очистном забое производится согласно УКНВ. Расчет приведен в таблице 3.3

Рассчитаем объемы работ, проводимых в очистной выработке:

1. Добыча угля с одного цикла:

Q=l*m**r, (3.32)

где l - длина лавы, м;

m - вынимаемая мощность пласта, м;

Характеристики

Список файлов ВКР