Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Федеральное агентство по образованию

Московский  государственный горный университет

Кафедра «Подземная разработка пластовых месторождений» 
 
 
 

Курсовой  проект:

по  дисциплине

«Подземная  разработка месторождений  полезных ископаемых» 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент гр. ТПУ-2-07

Кудинов А.С.

     Проверил:Сергеев Е.И. 
 
 
 

Москва 2011

Содержание 

Введение ......................................................................................................................... 3

1.Краткое  описание горно-геологических условий  залегания угольного пласта ... 4

2. Выбор  системы разработки ...................................................................................... 6

3.Выбор  технологической схемы проведения  подготовительной выработки ........ 7

3.1. Определение параметров проводимой выработки ............................................. 7

3.2. Выбор способа проведения выработки ............................................................... 9

3.3. Расчет трудоёмкости проходческих работ, построение графиков

организации работ и выходов рабочих ............................................................. 10

3.4.Основные  технико-экономические показатели проведения выработки ......... 14

3.5. Расчет  количества воздуха для проветривания  забоя

подготовительной  выработки ................................................................................. 14

4. Выбор  технологии и организации очистных работ и определение их

параметров .......................................................................................................... 15

4.1. Выбор  средств механизации очистных работ ............................................ 15

4.2. Расчет нагрузки на очистной забой ................................................................... 21

4.3. Построение  планограммы и графика организации  очистных работ ......... 24

5. Выбор  средств участкового транспорта ............................................................... 26

6. Заключение ............................................................................................................. 28

7. Список использованной литературы .....................................................................29 
 
 
 
 
 

Введение.

       Современный этап развития технологии подземной  угледобычи характеризуется усложнением  технологических процессов и  применяемого оборудования. Это приводит к тому, что усложняются и сами технологические схемы, они становятся зависимыми от большого количества влияющих горно-геологических и горнотехнических факторов.

       Выполнение  курсового проекта способствует углублению и закреплению знаний, полученных за время обучения, развивает  навыки самостоятельной творческой научно-исследовательской работы, приобщает  к практике подземной разработки пластовых месторождений.

       При выполнении курсового проекта уделено  большое внимание техническому прогрессу  в угольной промышленности, использованы новейшие достижения в области научного проектирования, опыт передовиков производства. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Краткое описание горно-геологических  условий залегания  угольного пласта.

   Пласты имеют мощность равную m = 1.2 м 1.35 м. 1.9м. В пределах шахтного поля мощность пласта постоянная. Угольный пласт имеет простое строение: отсутствуют породные прослои и замещения. Углы падения пластов равны 8,10,15.

   На  всей площади пласта складчатых и  разрывных нарушений нет.

   Объемный вес угля составляет γ = 1.25 т/куб.м. Крепость угля f = 1,6.

   Относительнаягазообильность равняется q = 12 куб. м/т.с.

   Характеристика  боковых пород:

   а) ложная кровля – отсутствует;

   б) непосредственная кровля – аргиллит, m = 5 м, крепостью f = 4;

   в) основная кровля – песчанистый сланец, m = 10 м, крепостью f = 6;

   г) непосредственная почва – аргиллит, m = 6 м , крепостью f = 5;

     Протяженность шахтного поля по простиранию – 7000 м., по падению – 3000 м.

Таблица 1

    Характеристика  пласта n₁.

 
 
 
 
 
 
 

   

Структурная колонка пласта 
 
 
 

2.Выбор  системы разработки.

   Учитывая  безопасность ведения работ, экономичность,  охрану недр и окружающей среды человека, а также обеспечение условий  для комплексной механизации  производственных процессов концентрации производства и надежности работы, принимаем систему разработки длинными столбами по простиранию (мощность m1=1,9 м.максимальный угол падения пласта α=11°).

     Для обеспечения конвейеризации и создания крупной мощности предприятия выбираю  панельную  схему подготовки шахтного поля. Панельная схема подготовки шахтных полей применяется при  разработке горизонтальных пластов  и пластов с углами падения  до 25 градусов. Длина выемочного столба 1100 м.

     Достоинства данной схемы – возможность увеличения производственной мощности шахты за счёт увеличения отрабатываемых панелей.

- благоприятные  условия для применения конвейерного  транспорта.

- использование  откаточных выработок одного  горизонта для подготовки и  отработки значительных по объёму  запасов.

- сравнительно  малый объём постоянно поддерживаемых  выработок.

- высокая концентрация  горных работ.

     Недостатки  – ограничение области применения пологими и наклонными пластами.

- трудности с  эксплуатацией длинных наклонных  выработок.

- сложность в  обеспечении надёжного проветривания  больших бремсберговых и уклонных  полей.

     Система разработки – длинными столбами по простиранию, позволяет доразведать  пласт в период подготовки и разнести во времени очистные и подготовительные работы.  
 
 
 

3.Выбор  технологической  схемы проведения  подготовительной  выработки.

3.1. Определение параметров проводимой выработки.

  Размеры поперечного сечения выработки  зависят от ее назначения и определяются габаритами подвижного состава или  конвейера, стационарного оборудования, числом рельсовых путей, зазорами, предусмотренными правилами безопасности, способом передвижения людей и количеством воздуха, проходящего по выработке для  проветривания.

  Откаточный  штрек имеет 1 путь для электровоза  модели А14-2, габаритные размеры которого: ширина 1350 мм и высота 1400 мм; конвейер типа 2ЛТ80У-01 шириной ленты 800 мм и 1 проход для людей.

    Минимальная ширина выработки в свету, исходя из габаритных размеров применяемого в выработке оборудования и минимально допустимых зазоров по ПБ, определяется по формуле:

    B=a₁+A₁+a₂+A₂+n, м;

    a₁ – зазор между конвейером и крепью, a₁=400 мм.

    А₁ – габариты конвейера 2ЛТ80У-01, А₁=1200 мм.

    а₂ – зазор между конвейером и подвижным составом, a₂=400 мм.

    А₂ – ширинаэлектровоза, А₂=1350 мм.

    n – зазор для прохода людей, n=700 мм. 

    B=400+1200+400+1350+700=4050 м.

    По  вычисленной ширине принимаем из таблицы 2 ближайшее большее типовое сечение и тип крепи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2

    Типовые сечения подготовительных выработок

 

    Площадь сечения выработки:

-в проходке  S_пр=12,9 м²;

-в свету  до осадки S_св=10,4 м²;

-в свету  после осадки S¹_св=8,9 м².

    Тип крепи – АКП-5, арочная.

Площадь угольного  забоя:

S_у1=m*B/cosα=1,9*4,05/cos11=7,6м².

m – мощность угольного пласта, м;

α – угол падения пласта, град.

Коэффициент присечки боковых пород:

К_п1=(S_пр-S_у)*100%/S_пр=(12,9-7,6)*100/12,9=41%.

Средний коэффициент  крепости пород и угля в сечении  выработки:

f_ср=(f_п*S_п+f_у*К_у+S_кр*f_кр)/S_пр=(5*(12,9 – 7,6)+1,6*7,6)/12,9=2,99

     Высота  от подошвы до вершины свода до осадки равна 2,94 м. 
 

      Проведение  подготовительных выработок и их последующая эксплуатация предусматривает  расположение в ней, кроме транспортных средств, следующих коммуникаций: противопожарного и дегазационного (в случае необходимости) трубопроводов, силовых кабелей, светильников, трубопровода сжатого воздуха, вентиляционной трубы.

3.2. Выбор способа проведения выработки. 

    При подземной разработке угольных месторождений  проведение горных выработок представляет собой весьма важную, трудоемкую и  дорогостоящую часть горных работ.

    Область применения комбайнового способа проходки ограничивается техническими возможностями  комбайнов относительно крепости и  абразивности вмещающих пород, объема их присечки, угла наклона и площади  поперечного сечения выработок, а также условиями экономической  целесообразности в сравнении с  буровзрывным способом.

    Для проведения выработки комбайным  способом применяю проходческий комбайн 1ПК3Р, удовлетворяющие полученным параметрам.

    Комбайн состоит из стреловидного исполнительного  органа для отбойки угля и породы, его опорно-поворотного механизма, погрузочного устройства,  рамы комбайна, гусеничного механизма передвижения, гидросистемы, электрооборудования, системы  пылеподавления, прицепного перегружателя, пульта управления.