Рациональная отработка пласта k5 в условиях ГХК шахта Краснолиманская
заводе имени 50-летия Советской Украины.
В качестве четырех первых и последних секций крепи предлагаю
использовать концевые комплекты 2КК.
Концевые секции с обратными консолями предназначены для механизации
процессов поддержания кровли, передвижки конвейера, создания безопасных
условия для обслуживающего персонала, при отработке пологих пластов в
составе механизированного комплекса.
В зависимости от мощности вынимаемых пластов применяются концевые
секции второго или третьего типоразмеров. Концевые секции могут работать
как в правом, так и в левом забоях с выполнением перемонтажа отдельных
узлов в шахтных условиях.
Концевые секции однотипные, четырехстоечные и имеют шарнирную связь с
призабойным конвейером, который осуществляет силовую связь между секциями
крепи при их передвижке с опорой на соседние секции.
Крепление и поддержание кровли в рабочем пространстве после прохода
комбайна обеспечивается забойными поджимными консолями, жестким
перекрытием, опирающимся на четыре гидравлические стойки. Со стороны
выработанного пространства секции оснащены обратными консолями. Для
обеспечения работы крепи в условиях слабой почвы концевые секции оснащены
механизмом для подъема основания при передвижке. Управление осуществляется
с соседних загруженных концевых секций.
Наличие обратных консолей на концевых секциях позволяет создать
безопасные условия для обслуживающего персонала и снизить расход
лесоматериалов.
Техническую характеристику концевых комплектов 2КК привожу в таблице
11.
Таблица 11 – Техническая характеристика концевых комплектов 2КК
|Наименование параметра |2 типоразмер|3 |
| | |типоразмер |
|Вынимаемая мощность пласта |1,0-1,5 |1,35-2,0 |
|Угол падения пласта при подвигании забоя, градус, | | |
|не более: |25 |25 |
|по простиранию |10 |10 |
|по падению или восстанию | | |
|Сопротивление концевой секции, кН |3000 |3000 |
|Удельное сопротивление на 1 м2 | | |
|поддерживаемой площади, кН/м2 |380 |380 |
|Рабочее давление, Мпа |32,5 |32,5 |
|Давление срабатывания предохранительного клапана | | |
|гидростойки, Мпа |39 |39 |
|Шаг установки концевых секций, м |1,5 |1,5 |
|Шаг передвижки, м |0,8 или 0,63|0,63 |
|Коэффициент затяжки кровли |0,9 |0,9 |
Типоразмер механизированной крепи устанавливаю на основании расчетов
допустимой минимальной и максимальной высоты ее по заднему ряду стоек в
метрах.
Нmin=тmin(1-((lз)-(
Нmах=тmах(1-((lп),
где тmin – минимальная мощность пласта в метрах,
тmin=m-(m
тmах – максимальная мощность пласта в метрах,
тmах=m+(m
(m – колебания пласта по мощности в пределах выемочного участка
в метрах; (m=0,05 [таб. 5]
тmin=1,3-0,05=1,25
тmах=1,3+0,05=1,35
( – коэффициент сближения пород кровли и почвы, зависящий от
класса пород по обрушению; (=0,04 [5, стр. 8]
lп – расстояние от передней стойки до плоскости забоя, м;
lп=2,325 [1, стр. 249]
lз – расстояние от задней стойки до плоскости забоя, м; lп=3,615
[1, стр. 249]
( – запас раздвижки на разгрузку крепи от давления пород, м;
(=0,05 [5, стр. 9]
Нmin=1,25(1-0,04(3,615)-0,05=1,019
Нmах=1,35(1-0,04(2,325)=1,224
На основании произведенных расчетов принимаю к эксплуатации второй
типоразмер крепи 2МКД90, у которого минимальный и максимальный размеры по
высоте соответственно равны 0,71 метра и 1,42 метра.
2.5.6 Проверка принятой крепи на прочность
2.5.6.1 Определения давления пород кровли на 1 м2 крепи
Определяю давление пород кровли на 1 м2 крепи по формуле в кН/м2
Qз=hп(?п,
где hп – мощность непосредственной кровли, м; hп=9,2 [таб. 5];
?п – средний удельный вес пород, определяется по формуле
?п=Рп*9,81
Рп – плотность пород; Рп=2,35 [таб. 5]
?п=2,35*9,81=23,05
Qз=9,2(23,05=212,06
Полученное значение должно удовлетворять условию
Qз?Qтех
где Qтех=500 [таб. 10]
212,06?500
Полученное значение удовлетворяет данному требованию.
2.5.6.2 Определение нагрузки на 1 м посадочного ряда
Определяем нагрузку на 1 м посадочного ряда крепи по формуле в кН/м
[pic],
где b – длина секции крепи по перекрытию, м; b=3,542[таб. 10];
l – шаг посадки непосредственной кровли, равен шагу передвижки
секции, м; l=0,63 [таб. 10]
[pic]
Полученное значение должно удовлетворять условию
Rр?Rmax.тех
где Rmax.тех=3000 [таб. 10]
230,94?2000
Полученное значение удовлетворяет данному требованию.
2.5.6.3 Определение давления на одну секцию
Давление пород кровли на одну секцию крепи определяю по формуле в кН
Qc=hп*?п*b*ac,
где ас – шаг установки секций, м; ас=1,5 [таб. 10]
Qc=9,2(23,05(3,542(1,5=1126,67
Полученное значение должно удовлетворять условию
Qc? Qc.тех
где Qc.тех=3000 [таб. 10]
1126,67?3000
Полученное значение удовлетворяет данному требованию.
По всем выше приведенным проверкам, делаю вывод, что данный
типоразмер крепи удовлетворяет всем условиям заданной лавы, и окончательно
принимаю для работы в лаве механизированный комплекс МКД90 с
механизированной крепью второго типоразмера 2КД90.
2.6 Крепление сопряжения лавы с прилегающими выработками
На сопряжении лавы с прилегающими выработками, в процессе
эксплуатации лавы, возникает большое опорное давление, и крепление не
выдерживает данного давления, деформируется, уменьшается сечение,
уменьшается безопасность из-за обрушения пород кровли. Поэтому
целесообразно усиливать крепление сопряжений.
На практике предусматривают различные варианты крепления сопряжений:
1. установка ремонтин или гидравлических стоек под каждую раму;
2. использование механизированной специальной крепи сопряжения,
которая при помощи специального приспособления перемещается вслед за лавой.
Использование специальной крепи сопряжения полностью механизирует
процесс крепления сопряжения, способствует повышению безопасности и
производительности работ.
На основании выше изложенного предлагаю использовать для крепления
сопряжения лавы с прилегающими выработками механизированную крепь
сопряжения КСШ5К, которая предназначена для эксплуатации в составе
комплекса 1УКП. Технические характеристики крепи КСШ5К привожу в таблице
12.
Таблица 12 – Технические характеристики крепи КСШ5К
|Сопротивление, кН: | |
|крепи |2760 |
|стойки |460 |
|на 1 м по длине поддерживаемой кровли |430 |
|Давление на почву, МПа |?1,5 |
|Усилие домкрата при передвижке секций, кН: | |
|опережающей |172 |
|отстающей |312 |
|Шаг передвижки секций крепи, м |0,8 |
|Габариты крепи, мм: | |
|высота минимальная – максимальная |2200 – 3100 |
|длина/ширина по верхнякам |7500/1000 |
|Масса комплекта крепи, кг |8000 |
Крепь сопряжения штрековая КСШ5К предназначена для механизации в
трапециевидных, прямоугольных и арочных выработках, прилегающих к лаве, а
также в зоне выхода приводной головки забойного конвейера в эти выработки,
операций по поддержанию кровли, поддержанию головки конвейера и ее
передвижке по мере подвигания забоев, оборудованных очистными комплексами
КМК97, КМ87, КМ88, КМТ, КД90, УКП и др.
Крепь сопряжения штрековая КСШ5К состоит из опережающей и отстающей
секций. Опережающая четырехстоечная секция поддерживает кровлю через
боковые верхняки, соединенные между собой рессорными пакетами. Отстающая
двухстоечная секция с одним (средним) верхняком имеет стол для размещения
на нем головки забойного конвейера с механизмом для ступенчатой регулировки
ее высоты, а также регулировки по углу падения пласта. Предусмотрены
гидродомкраты для регулировки положения головки конвейера по ширине
выработки.
Перемещение секции осуществляется поочередно, с поочередной
разгрузкой секций, специальным гидравлическим механизмом, подтягивающим
крепь к упорной стойке с помощью круглозвенной цепи.
Питание крепи осуществляется от насосной станции очистного комплекса.
2.7 Выбор длины лавы
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.
На шахте "Краснолиманская" нарезались лавы различной длины. В период
«гигантомании» работали лавы длиной по 350-400 метров. Для отработки
охранных «целиков» нарезались лавы по 80-100 метров. Поэтому, имея большой
опыт, пришли к выводу, что наиболее рационально нарезать лаву длиной 200-
230 метров.
Исходя из выше сказанного, принимаю длину лавы равной длине поставке
механизированного комплекса МКД90 – 200 метров, плюс по 5 метров на верхнем
и нижнем сопряжении лавы со штреками для установки концевых комплектов 2КК.
Итак, принимаю длину лавы равной 210 метров (такая длина лавы принята в
базовом варианте).
2.8 Определение технических данных участка
2.8.1 Определение добычи угля с одного цикла
Добычу угля с одного цикла определяю по формуле в тоннах
Дц=L(mв(r(?у(Сиз,
где L – длина лавы в метрах; L=210.
Дц=210(1,3(0,63(1,3(0,95=212,41
2.8.2 Определение количества циклов в сутки
Количество циклов в сутки определяю по формуле
[pic]
[pic]
Для дальнейших расчетов принимаю число циклов, чтобы в смену было
целое число циклов. Принимаю число циклов за сутки пц=6, за смену –
пц.см.=2.
2.8.3 Определение сменной добычи
Сменную добычу определяю по формуле в тоннах
Дсм=Дц(пц.см.
Дсм=212,41(2=424,82
2.8.4 Определение суточной добычи лавы
Суточную добычу лавы определяю по формуле в тоннах
Асут=Дсм(псм
Асут=424,82(3=1274,46
2.8.5 Определение суточного подвигания лавы
Суточное подвигание лавы определяю по формуле в метрах
lсут=пц(r
lсут=6(0,63=3,78
2.8.6 Определение месячного подвигания лавы
Месячное подвигание лавы определяю по формуле в метрах
lмес=lсут(30
lмес=3,78(30=113,4
2.8.7 Определение срока службы участка
Срок службы участка без учета затухания и достижения проектной
мощности определяю по формуле в месяцах
[pic],
где Lуч – размер участка по простиранию в метрах; Lуч=1380 [таблица
3].
[pic]
Срок службы участка составит 12,2 месяца или 1год и 1 месяц.
2.8.8 Определение месячной добычи лавы
Месячную добычу лавы определяю по формуле в тоннах
Дмес=Асут(30
Дмес=1274,46(30=38233,8
2.9 Расчет расхода воздуха для проветривания очистной выработки
Расчет расхода воздуха для проветривания очистной выработки
производится согласно «Руководства по проектированию вентиляции угольных
шахт», утвержденным комитетом Украины по надзору за охраной труда №131 от
20.12.93 г.
Расход воздуха для проветривания очистных выработок рассчитывается
по:
метановыделению,
газам от взрывных работ (если такие проводятся);
числу людей, работающих в смене.
При выемке каменных углей с прослойками породы суммарной мощностью
0,05 м и больше или с присечкой боковых пород, а также антрацитовых пластов
и температуре 16 градусов и выше, расход воздуха дополнительно определяется
и по пылевому фактору.
В виду того, что в разделе 2.5.2 нагрузка на лаву была принята по
газовому фактору, то расчет расхода воздуха буду производить только по
метановыделению по формуле в метрах кубических за минуту
Qоч=60(Vmax(Sоч.min(kо.з.((С-С0),
где Vmax – максимальная скорость воздуха в лаве, м/с; Vmax=4
Sоч.min – минимальное поперечное сечение в лаве, м2; Sоч.min=2,3
[5, таб. 4];
kо.з – коэффициент, учитывающий движение воздуха по части
выработанного пространства, прилегающего к призабойному
пространству; kо.з=1,30 [5, таб.2]
Qоч=60(4(2,3(1,30((1-0,1)=645,84
2.9.1 Проверка принятого расхода воздуха
Принятый расход воздуха проверяю по:
а) минимально допустимой скорости движения воздуха в очистном забое
по формуле в метрах кубических за минуту
Qоч(60(Smax(Vmin(kо.з.,
где Smax – максимальная площадь поперечного сечения призабойного
пространства очистной выработки в свету, м2; Smax=3,3 [5,
таб.4]
Vmin – минимально допустимая скорость движения воздуха в
очистной выработке, м/с; Vmin=0,25 [7, §621]
Qоч(60(3,3(0,25(1,3
645,84(64,35
б) по максимально допустимой скорости движения воздуха в очистном
забое по формуле в метрах кубических за минуту
Qоч?60(Smin(Vmax(kо.з.,
где Vmax – максимально допустимая скорость движения воздуха в
очистной выработке, м/с; Vmax=4 [7, §194]
Qоч?60(2,3(4(1,3
645,84?717,6
По минимально и максимально допустимым скоростям движения воздуха
условия выполняются, окончательно принимаю расход воздуха для проветривания
лавы Qоч=645,84 м3/мин.
2.9.2 Определение расхода воздуха для выемочного участка
Под выемочным участком понимается обособленно проветриваемый забой и
прилегающие к нему выработки. Расход воздуха для проветривания выемочного
участка определяю по формуле в метрах кубических за минуту
Qуч=kут(Qоч
где kут – коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное
пространство; kут=1,05 [5, таб,3]
Qуч=1,05(645,84=678,132
Расход воздуха должен быть не меньше, чем количество воздуха
необходимого для максимального количества людей, работающих в любой момент
в лаве.
Qуч?6(nчел.уч.
где 6 – норма воздуха на одного человека, м3/мин;
nчел.уч. – максимальное количество людей, работающих на участке
в смену.
Максимальное количество людей на участке находится в ремонтно-
подготовительную смену. Учитывая опыт работы участка, допускаю 25 человек
рабочих. Предполагаю, что на участок может прийти комиссия (нормировщик,
маркшейдер и т. д.). Поэтому, допускаю, что на участке может находится
одновременно до 35 человек.
Qуч?6(35
678,132?210
Данное условие выполняется, поэтому окончательно принимаю расход
воздуха для проветривания участка Qуч=678,132 м3/мин.
3 Электротехническая часть
3.1 Выбор напряжений
Электроэнергия напряжением U=6 кВ поступает на участковую подстанцию,
где снижается до напряжения U=660 В, которым питаются все силовые
токоприемники проектируемого участка. Для освещения и питания ручного
электроинструмента применяю напряжение U=127 В.
3.2 Расчет электрических нагрузок и выбор участковой трансформаторной
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|