Рациональная отработка пласта k5 в условиях ГХК шахта Краснолиманская (стр. 7 из 18)
Нw=1,0 [5,рис.11].
Qт=1,3´0,63´1,3´3,13=3,332.5.2.2 Определение сменной производительности комбайна
Сменную производительность комбайна определяю по формуле в тоннах на смену
Qсм=60´Qт´kм´Tсм,
где kм – коэффициент машинного времени, характеризует
продолжительность работы комбайна по выемке угля
kм=0,47 [2, стр. 148];
Tсм - продолжительность смены по выемке угля, час; Tсм=6
Qсм=60´3,33´0,47´6=563,44
2.5.2.3 Определение комбайновой суточной нагрузки на очистной забой
Комбайновую суточную нагрузку на очистной забой определяю по формуле в тоннах на сутки
Асут=Дсм´псм´kсу´kуп,
где Дсм - сменная нагрузка на забой по производительности
комбайна, определяю по формуле в тоннах на смену
Дсм=Qсм´Сиз,
Сиз –коэффициент извлечения угля в процессе выемки;
Сиз=0,95 [данные ш. Краснолиманская];
псм – число смен по добыче угля в сутки; псм=3;
ксу – коэффициент, учитывающий сложность условий выемки (геологические нарушения, изменения мощности пласта и т.д.); kсу=0,95 [5, стр.6];
kуп - коэффициент, учитывающий угол падения пласта; kуп=0,92[5, стр.6].
Дсм=563,44´095=535,27
Асут=535,27´3´0,95´0,92=1403,48
2.5.2.4 Проверка максимальной суточной добычи по газовому фактору
В шахтах опасных по метану, чем больше добывается угля, тем больше выделяется метана. По ПБ требуется, чтобы в исходящей струе участка было метана не более 1%. Чтобы концентрация CH4 не поднималась, на практике добавляют расход воздуха в лаву. При этом растет скорость воздуха в лаве. Но по ПБ скорость воздуха в лаве не должна превышать 4 м/с. Исходя из этих соображений определяется или проверяется, сколько угля можно добыть в сутки по газовому фактору в лаве.
Максимально допустимая нагрузка на очистной забой определяется по формуле в тоннах на смену
,где Ар - расчетная нагрузка на забой по технической способности комбайна, т/сут; Ар=1403,48
Iуч - абсолютная газообильность участка, м3/т; Iуч=9,5;
Qр - максимальный расход воздуха для проветривания участка определяется по формуле в метрах кубических на минуту
Qр=60´Sоч.min´Vmax´kо.з.
Sоч.min - минимальное поперечное сечение лавы, м2; Sоч.min=2,5 [5; таб.4];
Vmax - максимальная допустимая скорость воздуха в
лаве, м/с; Vmax=4[по ПБ];
kо.з - коэффициент, учитывающий утечку воздуха по выработанному пространству призабойной части лавы; kо.з=1,25 [5, таб.2];
С - допустимая концентрация метана в исходящей струе лавы; С=1% [по ПБ];
С0 - концентрация метана в поступающей струе; С0=0,1 [данные ш. Краснолиманская]
Qр=60´2,5´4´1,25=750
Полученный результат Аmax меньше суточной добычи комбайна, поэтому к дальнейшим расчетам принимаю Асут=1362,74 тонны.
2.5.3 Выбор средств доставки угля по лаве
Доставку угля по лаве предлагаю производить при помощи скребкового конвейера. Из числа предлагаемых для эксплуатации в составе механизированного комплекса МКД90 конвейеров [смотри таб. 7], выбираю конвейер СПЦ163. Его технические характеристики привожу в таблице №9.
Проверку производительности конвейера произвожу методом расчета производительности конвейера для данных условий и сравнения с паспортными данными.
Производительность конвейера нахожу по формуле в тоннах на час
Qк= 60´Vр´r´mв´gу´Cиз´kр,
где kр – коэффициент резерва производительности;
kр=1,1¸1,5 [5, стр.7]; принимаю kр=1,13;
Qк=60´3,13´0,63´1,3´1,3´0,95´1,13=214,65
Сравнивая полученное значение с паспортным, равным 400 т/час, прихожу к выводу, что данный конвейер подходит к эксплуатации в данных условиях.
Таблица 9 – Техническая характеристика конвейера СПЦ163
| Параметры | Значение |
| Производительность, т/час | 400 |
| Длина конвейера, м | 220 |
| Электродвигательмощность, кВтколичество двигателей | 110 2 |
| Скорость движения цепи, м/сек | 1 |
| Длина рештака, мм | 1500 |
| Шаг скребков, мм | 920 |
2.5.4 Выбор способа управления кровлей
Управление кровлей – совокупность мероприятий по регулированию проявлений горного давления в рабочем пространстве очистного забоя и прилегающих к нему подготовительных выработок с целью обеспечения 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.
В зависимости от строения, свойства боковых пород, характера проявления горного давления и осуществления мероприятий по регулированию горного давления в угольных шахтах применяют шесть способов управления горным давлением: полное обрушение, плавное опускание, частичная закладка, частичное обрушение, удержание на кострах и полная закладка.
Наиболее распространенный способ управления кровлей – полное обрушение. Этот способ является самым экономичным, отличается малой трудоемкостью, высокой производительностью и позволяет полностью механизировать работы по управлению кровлей.
Назначение способа – предупредить или ослабить интенсивное обрушение основной кровли, уменьшить опускание толщи вышележащих пород путем заполнения выработанного пространства разрушенными породами непосредственной кровли.
Сущность способа в том, что по мере подвигания очистного забоя и увеличения консоли непосредственной кровли производят ее периодическое обрушение (посадку) за пределами призабойного пространства на величину шага самопроизвольного обрушения непосредственной кровли. Величина шага зависит от устойчивости пород и принимается кратной ширине вынимаемой в лаве полосы угля (захвату комбайна).
Управление кровлей полным обрушением применяют в породах 1 и 2 классов по классификации ВУГИ; 1-3 классов – по классификации ДонУГИ, т.е. когда в непосредственной кровле залегают породы, склонные к обрушению после удаления крепи.
При применении деревянной крепи в лаве мощность легкообрушающихся пород должна быть не менее 6-8-кратной мощности пласта (1 класс по классификации ВУГИ). В этих условиях непосредственная кровля, обрушаясь, разрыхляется и увеличивается в объеме в 1,15-1,3 раза, заполняет выработанное пространство. Основная кровля прогибается без вторичных осадок и опирается на обрушенные породы непосредственной кровли.
При применении металлической крепи, обладающей большей несущей способностью, полное обрушение можно применять при мощности непосредственной кровли меньше 6-8-кратной мощности пласта, а также в породах средне- и труднообрушающихся при наличии вторичных осадок основной кровли.
Для предупреждения обрушения не только основной, но и непосредственной кровли, применяется способ управления кровлей частичной закладкой.
Сущность способа состоит в том, что выработанное пространство частично заполняется породой в виде полос, на которые опирается непосредственная кровля. По мере уплотнения породы в полосах кровля прогибается без обрушения вблизи призабойного пространства. Частичную закладку применяют при пологом и наклонном залеганиях в породах 4 класса по классификации ДонУГИ, т.е. когда в непосредственной кровле залегают мощные монолитные и труднообрушающиеся породы или когда над пластом залегает основная кровля при мощности пластов не более 1,5 м.
Управление кровлей частичным обрушением. Назначение способа – не допустить интенсивных вторичных осадок основной кровли. Сущность способа в том, что, как и при частичной закладке, выработанное пространство за пределами призабойного частично заполняется породой в виде полос по простиранию, в остальной части выработанного пространства непосредственная кровля обрушается. Основная кровля при этом не обрушается, а опирается через необрушенные участки непосредственной кровли на бутовые полосы.
Применяют частичное обрушение редко, в породах 2 класса по классификации ВУГИ, когда в непосредственной кровле залегают легкообрушающиеся породы мощностью менее 6-кратной мощности пласта угля при деревянной крепи и менее 3-4-кратной мощности при индивидуальной металлической крепи.
В породах 5 класса по классификации ДонУГИ, т.е. когда в непосредственно над пластом залегают породы, способные плавно опускаться без видимых нарушений или с местными нарушениями без потери связи между отдельными частями кровли, при мощности пласта до 1-1,2 м и при наличии в почве пучащих пород, применяют способ плавного опускания кровли.
Сущность способа состоит в том, что, применяя податливую призабойную и специальную (ограждающую призабойное пространство) крепи, обеспечивают плавный прогиб и опускание кровли на почву без нарушения ее сплошности.
Удержание пород на кострах применяют на тонких крутонаклонных и крутых пластах в породах различных классов. Сущность способа состоит в том, что по мере подвигания очистного забоя выкладываются деревянные костры.
Этот способ характеризуется высокой трудоемкостью и большим расходом леса. Применение этого способа сокращается.
Учитывая, что в кровле пласта проектируемой лавы залегают породы, склонные к обрушению, мощность непосредственной кровли 9,2 метра, что более, чем в 6 раз превосходит мощность пласта, принимаю в проекте способ управления кровлей – полное обрушение.