Расчет технико экономических показателей шахты (стр. 3 из 4)

К общим достоинствам столбовой системы относят: проведение выемочных выработок в массиве, не подверженном непосредственному влиянию очистных работ, и в соответствии с этим большая их устойчивость; разделение в пространстве и времени подготовительных и очистных работ в выемочном поле; получение дополнительной информации о горно-геологических условиях залегания пласта при подготовке запасов к выемке; возможность погашения выемочных выработок по мере подвигания очистных забоев.

Недостатками столбовой системы разработки являются: большой объем проведения выработок до начала очистных работ; сложность проветривания длинных (до 1500 м) выемочных выработок при их проведении, особенно на высокогазоносных пластах; необходимость поддержания длинных выемочных выработок как в период их проведения, так и во время ведения очистных работ.

4.2 Технические средства очистных работ

Выемку угля в лаве можно производить:

а) отбойными молотками;

б) широкозахватными комбайнами;

в) узкозахватными комбайнами;

г) струговыми установками;

д) бурошнековыми установками.

Доставку угля по лаве можно производить забойными конвейерами.

Учитывая прогрессивные технологические схемы, предлагаю в лаве использовать механизированный комплекс с узкозахватным комбайном.

Учитывая предложенную технологию и мощность пластов m=1,50-2.20 м, угол падения пласта =11° предлагаю использовать в лаве механизированный комплекс семейства МК-1МК-Б. Горнотехнические условия применения комплекса свожу в таблицу №1.

Данный комплекс производится Узловским машиностроительным заводом и предназначен для комплексной механизации очистных работ на пластах средней мощности и мощных.

Высоконадежный очистной комплекс семейства МК (1МК-Б) предназначен для механизации процессов выемки угля, крепления и управления кровлей полным обрушением в очистных забоях пологих пластов мощностью 1.4-2.2 м с углом наклона пласта до 35 0 с самыми сложными горно-геологическими условиями.

Комплексы могут комплектоваться всеми серийно выпускаемыми и перспективными моделями очистных комбайнов, струговых установок и забойных конвейеров.

В комплексе обеспечена техническая последовательность операций по добыче угля; кинематические связи позволяют машинам и оборудованию работать фактически как единый агрегат. Базой всех машин и оборудования, расположенных в лаве, служит став забойного конвейера.

Таблица1– Горнотехнические условия применения механизированного комплекса 1МК-Б

Система разработки	столбовая
Мощность обслуживаемых пластов, м	1.4-2.2м
Угол падения пласта, градуспри подвигании лавы по простираниюто же, по падению или восстанию	3510
Характеристика кровли: НепосредственныйОсновной	Кроме неустойчивойСредней обрушаемости
Способ управления кровлей	полное обрушение
Длина в поставке, м	100
Ширина захвата, м	0,63
Давление на почву, МпаПроходное сечение для струи воздуха при минимальной ширине призабойного пространства, в зависимости от мощности пласта, Snм2	1.2m=1.50 м, Sn=3 мm=1.80 м, Sn=3,80 мm=2,20 м, Sn=5 м

В комплекс входят: поддерживающие-оградительные щитовые, двухстоечные, агрегатированные, механизированные лавные крепи, крепи сопряжений конвейерного и комбайнов типа 3 БСП, узкозахватные комбайны, кабелеукладчики КЦ или КЦН, насосные станции СНТ32, оборудование оросительной системы и электрооборудование.

Секции механизированной крепи делятся на линейные, якорные и концевые. Вид - трапециевидные.

Конвейеры комплексов МК отличаются от обычных забойных конвейеров. Они имеют вставные в базовую конструкцию комплекса рештаки рабочей ветви, что позволяет ввести основания секций крепей под забойный конвейер, в то время как базовая конструкция конвейера 1 МК-Б лежит непосредственно на почве.

4.3 Размеры выемочных полей и очистных забоев

Длину лавы можно определить расчетным путем исходя из горно-геологических факторов. Однако длину лавы рекомендуется принимать исходя из условий полного использования принятого оборудования, нормального проветривания, а при разработке запасов на большой глубине с учетом температурного фактора.

С увеличением длины лавы растет нагрузка на забой, транспортную выработку, увеличивается концентрация производства, уменьшается объем вспомогательных работ.

Однако чрезмерное увеличение длины лавы вызывает технические и организационные трудности в доставке оборудования, материалов, передвижения людей.

Исходя из прежнего опыта, при технологии очистных работ в системе разработки длинными столбами по простиранию с обрушением, приняли наклонную высоту этажа равной от 150-250 м. В зависимости от размера шахтного поля по падению (1000 м) и применяемого комплекса - МК, наклонная высота этажа или высота выемочного поля будет равна 150 м.

Найдем вертикальную высоту этажа или длину лавы по формуле:

(7)

где hЭ - наклонная высота этажа, м;

-угол падения пласта, град.

4.4 Нагрузка на очистной забой.

В зависимости от мощности пласта и технических характеристик выбранного комплекса (МК) найдем нагрузку на очистной забой.

Характеристики МК по суточной нагрузке на забой:

на 150 м, при m=1.50-1490 т/сут;

на 150 м, при m=1.80-1400 т/сут;

на 150 м, при m=2. 20-1700 т/сут.

На разрабатываемой нами шахте длина выемочного поля принята 150 м, отсюда нормативная нагрузка на очистной забой равна:

QН =1490 т/с, при m=1.50 м;

QН =1400 т/с, при m=1.80 м;

QН =1700 т/с, при m=2,20 м;

4.5 Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору.

Нагрузка на очистной забой по газовому фактору находиться по формуле:

(8)

где Sn(min) - проходное сечение для струи воздуха при минимальной ширине призабойного пространства, м2 (таб 1);

VВ - допустимая по ПБ скорость движения воздуха по лаве, м/с;

- допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе,%;

k - коэффициент учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству за крепью выработки (при полном обрушении кровли принимается от 1.2-1.4);

qл - метановыделения из лавы в исходящую струю воздуха, для шахт опасных по внезапным выбросам=15 м3/т, сут;

kn - коэффициент учитывающий естественную дегазацию источников выделения метана в период отсутствия добычи угля (для системы разведки длинными столбами при управлении кровлей с полным обрушением kn =0,7);

* - при разработке сильно газовых пластов принимают дегазацию, которая позволяет направить часть метана из выработанного пространства, непосредственно в вентиляционную струю шахты и поэтому в знаменатель формулы вводиться дополнительный коэффициент

=0.6-0.7, применим к разрабатываемой нами шахте;

Nцп - количество циклов в сутки;

r - ширина захвата шнека, м;

m - мощность пласта, м;

- плотность угля, т/м3.

Определение добычи угля с цикла:

(9)

где Lд - длина лавы, м;

m - мощность пласта;

r - ширина захвата шнека, т/м3=0,63;

с - коэффициент извлечения угля =0,98;

- плотность угля, т/м3;

Определение нормативного количества циклов в сутки:

(10)

где QН - нормативная нагрузка на очистной забой.

АЦ - добыча угля с цикла, м.

(11)

Определим плановую суточную нагрузку на забой по формуле:

(12)

где nЦП - плановое количество циклов в сутки, циклах.

4.6 Определение числа действующих забоев

Определим число действующих забоев по формуле:

(13)

где H0 - суммарная длина очистных забоев, м;

L - длина лавы.

Формула суммарной длины очистных забоев:

(14)

где А - мощность шахты, т/год;