Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 15 )

Для доставки оборудования и материалов рекомендуется в основном монорельсовый, моноканатный или рельсовый транспорт и в отдельных случаях — самоходные вагонетки.

Выбор оборудования конвейерных линий

Составляется схема горных выработок с расстановкой в них конвейеров. На схеме указываются:

·  длины и углы наклона выработок;

·  точки поступления угля на конвейеры;

·  места расположения аккумулирующих бункеров.

Для выбора типа конвейера для конкретной горной выработки необходимы следующие исходные данные:

·  длину и угол наклона выработки;

·  насыпную плотность угля;

·  сменную производительность очистного забоя;

·  продолжительность смены по добыче;

·  мощность пласта;

·  ширину захвата;

·  наибольшую скорость подачи выемочной машины;

·  схема работы выемочной машины с указанием направления движения комбайна и скребков конвейера.

Выбор типа конвейера осуществляется в следующей последовательности:

·  рассчитывается средний и максимальный минутный грузопоток поступления угля из очистного забоя;

·  выбирается тип конвейера с учетом значения его минутной приемной способности;

·  решается вопрос о необходимости установки усредняющего бункера;

·  устанавливаются параметры усредняющего бункера (производительность разгрузки и емкость).

Расчет параметров локомотивного транспорта

Рост производительности локомотивной откатки при протяженных горных выработок может быть достигнут за счет применения большегрузных поездов с повышенными скоростями движения, откатываемыми тяжелыми контактными электровозами со сцепным весом до 28 т.

Параметры локомотивного транспорта рассчитываются в следующей последовательности:

·  выбираются расчетные значения профиля пути, который при электровозной откатке следует принимать равным 0,003—0,005;

·  определяется число вагонеток в порожнем и груженом составе с учетом емкости и массы вагонеток и насыпной плотности угля и породы;

·  определяется инвентарное (рабочее и резервное) число электровозов с учетом объема перевозимого груза и неравномерности его поступления и длины откатки.

Потребное число вагонеточного парка определяется путем их расстановки по рабочим местам исходя из условий: на каждый рабочий электровоз по одному составу, на каждый погрузочный пункт — по обменному составу плюс число составов, предусмотренных в качестве аккумулирующей емкости.

Выбор скребковых конвейеров

Выбора скребкового конвейера производится с учетом:

·  расчетного грузопотока;

·  длины конвейера;

·  среднего угол наклона.

Проектирование схемы и параметров вентиляции шахты

Материалы, необходимые для проектирования вентиляции, включают:

·  данные о природной метаноносности в пределах шахтного поля;

·  данные технического анализа углей по геологическим скважинам (выход горючих летучих веществ, зольность и влажность углей);

·  планы с прогнозом газоносности и нанесением верхних границ метановой зоны, изогипс почвы или кровли пластов и изогаз;

·  данные о температуре горных пород.

Основные задачи проектирования вентиляции включают:

·  выбор вариантов схем проветривания выемочных участков;

·  прогноз метанообильности выемочных участков для вариантов схем проветривания;

·  расчет максимальной нагрузки на лаву по газовому фактору;

·  расчет количества воздуха для проветривания выемочных участков и подготовительных забоев;

·  выбор вариантов схем проветривания шахты;

·  расчет депрессии шахты;

·  обоснование наиболее экономичного варианта схемы проветривания применительно к возможным схемам вскрытия и подготовки шахтного поля.

Расчеты газообильности и расхода воздуха для проветривания выемочных участков в значительной степени определяются схемами их проветривания. Выбор вариантов схем проветривания выемочных участков производится с учетом предусматриваемой схемы вскрытия, подготовки шахтного поля и системы разработки угольных пластов.

Расчет относительной метанообильности выемочных участков, максимальной нагрузки на лаву по газовому фактору и количества воздуха для проветривания выемочных участков и подготовительных забоев производится по методикам, изучаемым в курсе «Аэрология горных предприятий».

После обоснования варианта схемы проветривания шахты производится детальный расчет вентиляции на 15—25 лет ее эксплуатации, обычно на период отработки горизонта. В этом периоде устанавливаются наиболее характерные состояния развития шахты и для этих состояний составляются схемы проветривания шахты. Для каждой схемы производится расчет количества воздуха, осуществляется анализ устойчивости схемы проветривания и производится расчет депрессии шахты.

Расход воздуха для проветривания забоев определяется по следующим факторам:

·  по газовыделению;

·  по газам от взрывных работ;

·  по наибольшему числу людей;

·  по пылевому фактору.

Расход воздуха для проветривания шахты определяется суммированием расчетных значений расходов воздуха для проветривания:

·  выемочных участков;

·  подготовительных выработок;

·  выработок с обособленным проветриванием;

·  погашаемых лав;

·  камер за пределами околоствольного двора.

К полученному значению добавляются суммарные утечки воздуха за пределами выемочного участка.

Депрессия шахты определится как сумма депрессий последовательно соединенных выработок по пути максимальной трудности проветривания. Такие пути выбираются при проектировании, исходя из практической оценки трудности проветривания (наиболее удаленные выработки, максимальные расходы воздуха и т. п.). Обычно для большей надежности определяется депрессия по нескольким направлениям движения воздуха от точки его поступления в шахту до точки выхода на поверхность. Дополнительно к этому учитывается депрессия местных сопротивлений, воздухоохладителей, канала вентилятора и естественной тяги.

Максимально допустимая депрессия шахты не должна превышать 30 Н/м2, а для крупных шахт с высокой газообильностью — 45 Н/м2.

Естественное распределение воздуха по отдельным ветвям вентиляционной сети шахты обычно не удовлетворяет потребностям участков. Для обеспечения необходимого распределения воздуха в вентиляционной сети шахты прибегают к установке вентиляционных сооружений (вентиляционных окон, дверей, парусов), а также регуляторов типа воздушных и водных завес.

На основании полученных расчетных значений расхода воздуха для проветривания шахты, максимальной и минимальной депрессии производится выбор вентиляторов главного проветривания.

При выборе вентиляторной установки необходимо предусматривать запас по производительности не менее чем на 20 %.

Определение площади поперечного сечения горных выработок

Общие сведения

Площадь поперечного сечения любой выработки должна быть выбрана такой, чтобы она обеспечивала размещение и функционирование соответствующих транспортных средств с соблюдением регламентированных «Правилами безопасности» зазоров и ограничений скорости движения воздуха. Весьма важным является и то обстоятельство, что выработки шахты образуют сеть последовательных или параллельных вентиляционных соединений, и воздух движется по ним благодаря депрессии (компрессии), создаваемой вентилятором главного проветривания. При недостаточном сечении выработок депрессия шахты может оказаться чрезмерной, для существующих вентиляторов и, чтобы довести ее до нормы, необходимо снизить сопротивление отдельных звеньев. Как правило, это достигается увеличением площади сечений выработок сверх установленных по габаритам транспортных средств и допустимой скорости движения воздуха, в таких случаях возникает задача оптимизации площади сечений отдельных выработок, образующих шахтную вентиляционную сеть.

Таким образом, при проектировании шахт площадь поперечных сечений выработок необходимо выбирать с учетом трех основных факторов:

·  размеров размещаемых в выработке транспортных средств;

·  скорости движения воздуха;

·  депрессии.

Кроме того, площадь сечения одиночной выработки, установленная по этим факторам, не должна превышать максимального значения, определяемого возможностями существующих технических средств проведения.

Выбор сечений выработок по габаритам транспортных средств

В общем случае сечение выработки, отвечающее размерам транспортных средств, зависит от величины грузопотоков, определяемой нагрузкой на выработку по углю.

Площадь поперечного сечения главного скипового вертикального ствола определяется габаритами средств подъема полезного ископаемого и в среднем составляет:

·  19,6 м2 при мощности шахты менее 6000 т/сут;

·  от 23,8 до 38,5 м2 при от 6000 до 15 000 т/сут;

·  от 44 до 56,5 м2 при мощности шахты более 15 000 т/сут.

Площадь поперечного сечения протяженных горизонтальных выработок (квершлагов, штреков), оборудованных рельсовой откаткой для транспортирования угля, устанавливается с учетом числа откаточных путей при соблюдении минимальной ширины между путями и минимальных зазоров между крепью и подвижным составом.

На основании обобщения фактических и проектных данных рекомендуется принимать главные и блоковые квершлаги, а также магистральные, главные и этажные транспортные штреки на всем протяжении двухпутными. Вентиляционные подготовительные выработки, по которым осуществляется вспомогательный транспорт, достаточно принимать однопутными с устройством разминовок при длине выработки более 1000 м.

При проектировании наклонных выработок, обслуживающих панели (бремсберги, уклоны), в настоящее время предусматривают применение конвейеров для транспортирования угля, канатно-кресельных или монорельсовых подвесных дорог для передвижения людей и одноконцевой откатки для вспомогательного транспорта. Площади сечения этих выработок необходимо принимать в пределах 12,5 м2 для конвейерного и вспомогательного бремсбергов (уклонов) и 10,5 м2 — для людского ходка.

Выбор сечения подготовительных выработок, примыкающих к очистному забою (ярусных и промежуточных штреков, выемочных бремсбергов и уклонов), должен осуществляться с учетом требований, предъявляемых к обеспечению условий для высокопроизводительной работы очистных забоев с комплексами оборудования и безремонтного поддержания выработки за весь срок ее службы. К числу таких требований относятся: