Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 19 )

Объемы сопряжений по сравнению с объемами стволов шахт незначительны, однако вследствие некоторых специфических особенностей рассечка сопряжения занимает от 1 до 3 мес. Затраты труда на 1 м3 сопряжения в свету в 10—12 раз больше, чем -<атраты труда на 1 м3 ствола.

Наибольшее применение в отечественной практике шахтного строительства имеют схемы рассечки сопряжения:

сплошным забоем;

с выемкой породы слоями снизу вверх или сверху вниз;

с выемкой породы независимыми забоями.

Со скиповым стволом сопрягается ряд выработок малых и больших поперечных сечений. Выработки малого сечения (например, вентиляционный канал, ходок для чистки зумпфа) без особых затруднений проходят одновременно со стволом на длину не менее 3 м. Большие затруднения возникают при проходке приствольных камер загрузочных станций, в которых размещаются устройства для загрузки скипов углем или породой. В плане размеры этих камер достигают 6 х 7 м, а по высоте до 17 м.

Рекомендуемая литература: основная [1-6], дополнительная [1-10].

Контрольные задания для СРМ (тема 7) [1- 4]

1. Проект организации строительства.

2. Проект производства работ.

3. Строительный генеральный план.

4. Проектирование проведения вертикальных и горизонтальных выработок.

5. Основные положения проектирования околоствольных дворов и узлов сопряжений горных выработок.

Раздел 8. Проектирование технологического комплекса на поверхности, подъема и электроснабжения шахт.

Тема 8. Проектирование технологического комплекса на поверхности, подъема и электроснабжения шахт (6 часов)

План лекции

1. Обоснование генерального плана шахтной поверхности.

2. Принципы проектирования главного и вспомогательного подъемов.

3. Мероприятия по охране окружающей среды в проектах строительства и реконструкции шахт.

4. Принципы проектирования электроснабжения шахты.

Проектирование технологического комплекса на поверхности, подъема и электроснабжения шахт

Обоснование генерального плана шахтной поверхности

Технологический комплекс на поверхности шахты — это комплекс зданий, сооружений и установок, предназначенных для подъема, приема, технологической обработки и отправки угля и породы, спуска и подъема материалов, оборудования и людей, проветривания подземных выработок, обеспечения горных работ энергией, производственно-бытового обслуживания трудящихся и выполнения других производственных процессов.

Технологические узлы и линии по обработке и погрузке угля, комплекс промышленных зданий и сооружений шахтной поверхности, связанных с подземной частью шахты единым технологическим процессом, образуют промышленную площадку.

Генеральным планом поверхности шахты называется совокупность проектных решений по размещению всех зданий, сооружений, транспортных и инженерно-технических коммуникаций предприятия и их взаимной увязке на промплощадке.

Технологическую основу генерального плана составляют производственные процессы на поверхности шахты. Различают четыре вида технологических схем выполнения процессов на поверхности шахты в зависимости от схемы движения и обработки угля при отправке его с шахты:

в рядовом виде;

в рассортированном виде;

в обогащенном виде;

в обогащенном и рассортированном виде.

Первая и вторая схема имеют упрощенную технологию обработки угля. Третья и четвертая схемы рекомендуются для крупных шахт, которые проектируются в комплексе с обогатительными фабриками.

Основные технологические процессы осуществляются в специальных зданиях и сооружениях. Совокупность этих зданий и сооружений с оборудованием и транспортными связями, в которых происходит приемка угля, его обработка и транспорт к погрузочной станции, образуют технологический комплекс поверхности шахты.

В генеральных планах должен соблюдаться принцип функционального зонирования территории промплощадки с учетом технологических, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, рациональных транспортных потоков, видов транспорта и очередности строительства.

В первой, фасадной, зоне размещают вспомогательные здания и сооружения общего назначения: объекты административно-бытового и культурного назначения. Во второй, центральной (производственной), зоне — основные производственные объекты: надшахтные комплексы главного и вспомогательного ствола. В третьей, вспомогательной,— железнодорожную станцию и непосредственно связанные с ней производственные сооружения.

Генпланы шахтной поверхности следует проектировать на базе унифицированных схем, предусматривающих рациональную блокировку комплексов главного и вспомогательного стволов с разделением зданий и сооружений, имеющих разные категории производства по взрывоопасности.

Горнотехнические здания и сооружения. К горнотехническим зданиям и сооружениям относятся: надшахтные копры, здания обогатительных фабрик, котельных, электроподстанций, вентиляторов, калориферов, компрессорных, блоки зданий, возводимые над стволами, здание административно-вспомогательного назначения.

Надшахтный копер — это инженерное сооружение, расположенное над устьем шахтного ствола, обеспечивающее восприятие эксплуатационных нагрузок от направляющих шкивов, закрепленных в верхней части копра, при установке подъемных машин на земле (стальные или железобетонные копры), или от подъемных машин, расположенных непосредственно на копре (башенные копры).

Здания вентиляторов. Воздухоподающие стволы и воздухозаборные устройства должны располагаться таким образом, чтобы обеспечивать надежную чистоту воздуха. При необходимости следует предусматривать специальные мероприятия по очистке поступающего в шахту воздуха, подвод воздуха специальным каналом, фильтры, водяные завесы. Главные вентиляторные установки должны состоять из двух самостоятельных установок, из которых одна — резервная.

Проектировщики создают типовые проекты технологических узлов шахтной поверхности: блока главного ствола, блока вспомогательного ствола, административно-бытового комбината, здание вентиляторной, калориферной и др.

В блок главного ствола входят комплекс зданий и сооружений, располагаемый над устьем главного ствола и включающий копер, бункера для приема угля и породы, устройства для выбора из угля крупных кусков породы и посторонних предметов. В комплекс зданий и сооружений скипового ствола входят две технологические цепи — угольная и породная.

В блок вспомогательного ствола входят комплекс зданий и сооружений, расположенный над устьем вспомогательного ствола шахты и включающий копер, надшахтное здание с комплексом обмена и откатки вагонеток, ремонтная мастерская, помещение подъемных машин, склады материалов и оборудования, калориферная и компрессорная установки, склад противопожарных материалов.

Административно-бытовой комбинат — это здание или группа зданий, предназначенных для размещения административных, производственных, бытовых, санитарно-гигиенических, медицинских, конторских служб и общественных организаций.

В угольной промышленности к зданиям и сооружениям I класса относятся постоянные надшахтные копры, здания подъемных машин и вентиляторных установок главного проветривания и шахтных электроподстанций. Ко II классу относятся здания (блоки) главного и вспомогательного стволов, главные и сушильные корпуса обогатительных фабрик, радиальные сгустители, аккумулирующие и погрузочные устройства, котельные, вакуум-насосные, компрессорные, холодильные станции, административно-бытовые комбинаты. Остальные здания и сооружения относятся к III классу. Каждому классу установлены соответствующие степени долговечности и огнестойкости. По долговечности их разделяют на три степени, отличающиеся сроками службы: 1-я степень 100 лет, 2-я степень 50—100 лет, 3-я степень 20—50 лет.

Породные комплексы на поверхности угольных шахт. На породных комплексах угольных шахт занято до 5—7 % рабочих. Объем выдаваемой породы все увеличивается, а требования охраны окружающей среды возрастают, поэтому вопросам выбора породного комплекса и его параметров проектировщики уделяют большое внимание.

В состав породного комплекса шахт входят следующие технологические процессы:

транспорт породы от места выдачи до погрузочных устройств;

погрузки породы в транспортные средства и транспорт породы в отвал;

отвалообразование;

разработка, погрузка и транспорт материалов для профилактических мероприятий против самовозгорания породы и мероприятия по охране окружающей среды.

Основными технологическими принципами, определяющими размещение объектов на поверхности и их параметры, являются технологическая схема и мощность шахты.

Принципы проектирования главного и вспомогательного подъемов

Общие сведения. Одним из самых ответственных технологических звеньев шахты являются подъемы, надежность, безопасность и производительность которых служат решающими условиями ритмичной и эффективной работы всей шахты.

Шахтный подъем является сложным техническим и технологическим комплексом, основными элементами которого являются:

подъемные машины и канаты, а в наклонных стволах — мощные конвейерные установки;

подъемные сосуды, загрузочные и разгрузочные устройства;

копры и здания подъемных машин;

армировка ствола;

устройства управления.

Проектирование подъемов сводится к комплексному определению типов и параметров для всех указанных элементов.

При проектировании новых подъемных установок при трехсменном режиме работы по добыче угля общее число часов работы основного и вспомогательного подъема принимается не более 18 ч/сут, при двухсменном режиме работы по добыче время работы основного подъема следует принимать не более 14, а вспомогательного — 16 ч/сут.

Подъемные машины. Ряд малых и средних шахтных подъемных машин включает одно - и двухбарабанные машины с диаметрами барабанов: 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0 и 3,5 м.

Подъемные канаты. Канаты, используемые на угольных шахтах, имеют постоянное сечение (круглое или плоское) и изготавливаются из светлой или оцинкованной проволоки.

Подъемные сосуды. Для вертикальных подъемов на угольных шахтах в качестве подъемных сосудов применяют скипы (для выдачи угля и породы) и клети (для спуска-подъема людей, материалов, оборудования, а в ряде случаев для выдачи из шахты угля и породы).