1 Технология подземных горных работ на шахте "Заполярная" 4
1.1 Общие сведения о шахте "Заполярная" 4
1.2 Характеристика пластов угля и боковых пород 4
1.3 Качество углей 5
1.4 Газоносность пластов 5
1.5 Сведения о вскрывающих выработках 6 1.6 Размеры выемочного поля 7
1.7 Характеристика системы разработки 7 1.8 Технология работ в лаве 8
1.9 Схема проветривания участка 10
1.10 Расчет действующей линии забоев 11
2 Механизация горных работ 14
2.1 Параметры забойного оборудования 15
2.2 Выбор оборудования комплекса механизации очистного забоя 17 2.3 Выбор выемочных машин и механизмов 18
2.4 Расчет параметров работы комбайна 18
3 Шахтный транспорт 25
3.1 Транспортировка угля 25
3.2 Транспортировка материалов и оборудования 26
3.3 Перевозка людей 26
3.4 Расчет ленточного конвейера 27
4 Стационарные установки 35
4.1 Вентиляторные установки 35
4.2 Подъемные установки 38
4.3 Проверочный расчет водоотливной установки 40
5 Рудничный электропривод 47
6 Электроснабжение 54
6.1 Расчет электроснабжения участка на 1140 В 55
7 Автоматизация производственных процессов 62 7.1 Средства автоматизации управления
подъемными машинами 63
8 Охрана труда
9 Совершенствование крепи сопряжения ОКС-IV в условиях шахты.75
10 Список использованных источников 112
Введение
Современное горное предприятие-это крупное механизированное хозяйство, характеризующееся многообразием технологического оборудования, в процессе эксплуатации которого в оптимальных режимах работы требуется сопоставимость и взаимодействие его отдельных звеньев.
Большое значение имеет экономия трудовых и материальных ресурсов.
Одним из направлений улучшения качественных и количественных показателей в угольной промышленности является ускорение научнотехнического прогресса и на этой базе повышение производительности труда .
В настоящее время не решены вопросы создания технологии и средств безлюдной выемки угля.
Существующие формы механизации и автоматизации подземного оборудования производства не ликвидируют ручной труд. В связи с этим возникает необходимость поиска новых, радикальных направлений технического прогресса в горной технике.
Поле шахты "Заполярная" расположено в юго-западной части Воркутинского месторождения Печорского бассейна. На севере шахта граничит с полем шахты "Комсомольская". На юге с полем шахты 33
Площадь шахтного поля составляет около 34 кв. км при максимальной длине 9 км и максимальной ширине 5 км.
Шахта соединена железной дорогой со станцией "Мульда" МПС и шоссейной дорогой с городом Воркута.
Энергоснабжение осуществляется от ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, работающих на угле. Водоснабжение осуществляется из рек Воркута и Уса ,а также из подземных источников.
Поверхность над месторождением частично тундровая, с обилием травяной растительности, карликовой березки и низкорослыми кустарниками.
Рельеф поверхности полого-холмистый, расчлененный долинами ручьев и оврагами со множеством болот и озер.
В пределах шахтного поля имеются пласты: "Тройной", "Четвертый", "Пятый". Рабочим являются "Тройной" и "Четвертый".
Пласт "Тройной" является верхним рабочим пластом, преимущественно простого сложения средней мощности. Мощность пласта колеблется в пределах 2,5-2,9 м при средней мощности 2,63 м. Непосредственная кровля пласта представлена мелкозернистыми алевролитами и, реже, песчаниками. Почва пласта представлена аргиллитами и алевролитами.
Пласт "Четвертый" залегает ниже пласта "Тройного" на 15-35 м и является нижним рабочим пластом. Пласт расположен в пределах всего шахтного поля и характеризуется устойчивой средней мощностью и простым строением. Мощность пласта колеблется от 1,28 м до 1,60 м при средней мощности 1,41 м. Непосредственная кровля пласта представлена аргиллитами и алевролитами. Основная кровля пласта - песчаники. Ложная кровля присутствует только на отдельных участках мощностью от 2-5 до 7-15 см. В почве пласта залегают мелкозернистые алевролиты.
Пласт "Пятый" залегает ниже пласта "Четвертого" на 40-50 м. Пласт тонкий, не выдержанный по мощности. Повсеместно имеет нерабочую мощность, и запасы его относятся к забалансовым.
По качеству угли рабочих пластов относятся к среднезольным, малосернистым и малофосфористым. По выходу летучих и толщине пластического слоя угли относятся к жирным, технологическим углям марки "Ж10", которые в смеси с другими углями дают высококачественный металлургический кокс.
Шахта "Заполярная" в настоящее время разрабатывает пласты на глубине более 500 м от поверхности и по содержанию метана является сверхкатегорийной. В настоящее время шахтные пласты "Тройной" и "Четвертый" ниже отметки -95 м отнесены к угрожаемым по горным ударам. Защитным является пласт "Четвертый". Пласт "Тройной" отнесен к опасным по внезапным выбросам угля и газа ниже отметки -345 м . Все пласты опасны по взрывам пыли.
Выделение СН достигает 58 м на тонну добытого угля.
Вскрытие шахтного поля произведено вертикальными стволами клетьевым и скиповым, пройденными до третьего откаточного горизонта (отметка -345 м ) и главными квершлагами. А так же четыре вентиляционных ствола (№ 1,2,3,4).
Пласты на третьем горизонте (-345 м ) вскрыты главным откаточным квершлагом, от которого на блок №2 пройден полевой откаточный штрек. На втором горизонте (-95 м) - главными штреками по пласту "Четвертому" и пласту "Тройному".
Вскрытие запасов четвертого горизонта осуществлено полевыми уклонами с третьего горизонта в первом и втором блоках.
В связи с выполаживанием пластов в нижней части блока №2 полевые уклоны переходят в магистральные штреки на отметке "-550 м". Полевые уклоны заложены в почве пласта "Четвертого".
Каждый блок вскрыт тремя уклонами: конвейерным, грузовым и людским.
Для подачи свежего воздуха пройден новый вентиляционый ствол №4 в нижней части блока №2. Кроме подачи свежего воздуха в блоке №1 и №2, этот ствол предназначается для аварийной выдачи людей на поверхность и позволяет иметь единый для этих блоков водоотливный комплекс и единую вентиляционную сеть. Для этого вентствол №4 на горизонте "-550 м " сбивается с выработками блока №2 и на горизонте
-775 м с выработками блока №1.
В целях полной конвейеризации шахты ведутся работы проходке диагонального конвейерного уклона с отметки "-495 м " второго блока с выходом в район сопряжения полевого откаточного штрека с главным откаточным квершлагом.
На шахте "Заполярная" использована панельно-этажная схема подготовки, с использованием наклонных выработок для разработки пологих пластов "Тройного" и "Четвертого" с углами падения от 0 до 12-15 градусов.
Для шахты "Заполярная" приняты следующие границы шахтного поля.
На севере существующая граница походит ниже горизонта "-345 м" по условной линии проходящей в пятистах тридцати метрах ниже скважины №156 до нарушения "Ж".
На юге граница проходит по падению-восстанию по нарушению "Зз" с полем шахты № 33.
На востоке - вертикальная плоскость проходящая в блоке №2 между нарушениями "Зз" и "Зк" по оси Мульды между нарушениями "Зк" и "Ж4" по условной линии через скважину ПК-2030 и на 30 м восточнее скважины 1488. В блоке №1 вертикальная плоскость, проходящая между нарушениями "Ж4" и "Ж" по оси Мульды.
На западе - выход пластов под наносы. Размеры шахтного поля –
по падению –4-5 км , по простиранию – 7-9 км.
На шахте "Заполярная" применен панельный способ подготовки. Отличием панельного способа подготовки является наличие пройденных посредине панели двух - четырех панельных наклонных выработок (бремсбергов, уклонов), каждая из которых имеет специальное назначение. Наибольшее распространение получил вариант из трех панельных наклонных стволов: рельсовый, конвейерный и вентиляционный. На практике применяются в основном двукрылые панели. Система разработки - длинные столбы по простиранию. Порядок отработки столбов - обратный. Схема проветривания выемочного участка прямоточная с подсвежением, возвратно-точная.
В настоящее время при отработке запасов на шахте "Заполярная" применяется система разработки длинными столбами по простиранию с управлением кровлей полным обрушением.
Характерной для столбовой системы разработки пластов является нарезка лав одинарными выработками, и схемой проветривания прямоточной нисходящей с подсвежением с выпуском исходящей выемочного участка на вентиляционную фланговую сбойку.
В этом случае свежий воздух подается по верхнему штреку, далее по лаве движется вниз к нижнему (конвейерному) штреку. На выходе из лавы подсвежается струей подаваемой по конвейерному штреку. И далее с участка выводится по поддерживаемому позади лавы конвейерному штреку на фланговую вентиляционную сбойку.
Возможность поддерживания выработки позади лавы на границе массив - выработанное пространство, проверенная практикой, как на шахте "Заполярная", так и на ряде других шахт, позволяет обеспечить выемку опасных по динамическим явлениям пластов без оставления целиков в выработанном пространстве.
Нижний штрек сохраняется при помощи крепи усиления и при необходимости перекрепления вслед за лавой для отработки следующего столба с оборудованием его монорельсовой дорогой.
Лава 334-Ю пласта "Тройного" снабжена очистным комплексом ОКП-70. В состав комплекса ОКП-70 входят: