Технология подземных горных работ

Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Октября 2011 в 20:26, дипломная работа

Описание работы

Существующие схемы подготовки выемочных участков, их проветривания и дегазации не позволяют на пластах с высокой газоносностью отодвинуть газовый барьер до возможной производительности очистного забоя. Отечественная и зарубежная практика показывает, что достижение высоких нагрузок на очистные забои высокогазоносных пластов могут быть достигнуты только с применением многоштрековой подготовки, которая позволяет увеличить количество подаваемого на участок воздуха и существенно расширить возможности подземной дегазации угольного пласта и выработанного пространства.

Содержание

Введение 6
1 Технология подземных горных работ на шахте 8
1.1 Характеристика Печорского угольного бассейна 8
1.2 Характеристика Воркутского месторождения 8
1.3 Общие сведения о шахте «Заполярная» 9
1.4 Газоносность пластов угля 9
1.5 Вскрытие и подготовка шахтного поля 10
1.6 Система разработки пластов 12
2 Механизация горных работ 14
2.1 Механизация подготовительных работ 14
2.2 Механизация очистных работ 15
2.3 Расчет ресурса проходческого комбайна П–110 15
3 Шахтный подземный транспорт 19
3.1 Транспортирование горной массы, материалов, оборудования и доставка людей 19
3.2 Эксплуатационный расчет ленточного конвейера 22
4 Электроснабжение 27
4.1 Общая существующая схема электроснабжения 27
4.2 Подземное электроснабжение и электрооборудование 28
5 Стационарные установки 29
5.1 Вентиляторные установки 29
5.2 Шахтный подъем 30
5.3 Водоотлив 31
6 Электропривод горных машин 38
6.1 Условия эксплуатации 38
6.2 Электропривод стационарных установок 39
6.3 Электропривод вентиляторов местного проветривания 41
6.4 Электропривод конвейерных установок 41
6.5 Электропривод электровозного транспорта 42
6.6 Электропривод забойных машин 43
6.7 Выбор мощности привода ленточного конвейера 43
7 Экология 44
7.1 Загрязнение воздушного бассейна и охрана атмосферы воздуха 44
7.2 Загрязнение, охрана и рациональное использование водных ресурсов 45
7.3 Отходы, образующиеся на шахте 47
7.4 Охрана недр 50
7.5 Охрана и рациональное использование земель 50
7.6 Основные характеристики воздействия на окружающую среду и ее компоненты 51
7.7 Изменение геологической среды 52
7.8 Акустическое воздействие 52
7.9 Изменения поверхностных и подземных вод 53
7.10 Изменение растительного и животного мира 54
7.11 Защита от воздействия электрического поля 54
7.12 Защита от воздействия радиации 54
8 Охрана труда 55
8.1 Общие положения 55
8.2 Категорийность ш. «Заполярная» по газу и мероприятия, исключающие воздействие данного фактора 55
8.3 Пожароопасность 57
8.4 Электробезопасность 57
8.5 План ликвидации аварий 58
8.6 Анализ производственного травматизма по шахте «Заполярная» в 2007 году 59
8.7 Организация и осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на шахте 60
9 Автоматизация производственных процессов 62
9.1 Комплекс управления и диагностики проходческой техники КПТ-13 проходческого комбайна П-110. 62
10 Выбор и обоснование средств механизации проведения спаренных подготовительных выработок по пласту «Тройной» шахты «Заполярная» 66
10.1 Обоснование плановых показателей парной подготовки 66
10.2 Формы и размеры поперечного сечения выработок по пласту «Тройной» 67
10.3 Общий анализ механизации проходческих работ 69
10.4 Проходческие комбайны 70
10.5 Средства транспорта и доставки 79
10.6 Варианты технологических схем и комплектов проходческого оборудования 85
10.7 Организация работ в проходческом забое 90
10.8 Расчета параметров проходческого цикла 90
10.9 Проведение выработок и возведения анкерной крепи комбайном 12СМ30(JOY) 97
11 Электроснабжение проходческого участка 100
11.1 Выбор участковой подстанции 100
11.2 Выбор кабельной сети 100
11.3 Расчет токов короткого замыкания (к.з.) 103
11.4 Выбор пускозащитной аппаратуры 105
12 Расчет технико-экономических показателей проходки 107
Заключение 112
Список использованных источников 113

Работа содержит 1 файл

Диплом.doc

— 1.86 Мб (Скачать)

      Сопротивление движению на груженой и порожней ветвях конвейера определяется соответственно:

,

,

где Lk – длина конвейера, Lk = 1000 м; ω – коэффициент сопротивления движению; b - угол наклона установки конвейера, b = 2°; qГР – линейная масса груза, кг/м;

,

кг/м,

где qЛ = 29 кг/м – удельная масса ленты.

    Линейные массы вращающихся частей роликоопор:

,

,

где m′ и m″ - масса вращающихся частей роликоопор соответственно на груженой и порожней ветвях ленты, кг, принимается по;l′ и l″ -расстояние между роликоопорами соответственно на груженой и порожней ветвях конвейера, м, принимается по;

кг/м,

 кг/м,

Н,

Н.

      Определение натяжений.

      По  условию отсутствия пробуксовки  ленты по приводным барабанам в период запуска загруженного конвейера натяжение ленты в точке сбегания с приводных барабанов должно удовлетворять условию:

,

где кТ – коэффициент запаса сил трения на приводных барабанах, кТ = 1,2;еfa – тяговый фактор приводных барабанов, еfa = 12,35;F– тяговое усилие на приводном валу конвейера, Н;

,

где к1– коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления на поворотных пунктах и криволинейных участках конвейера, к1 = 1,05;

Н,

H.

      За  начальную точку обхода принимается точка 1,

S1 = SСБ = 2370 Н,

S2 = S1 = 2370 Н,

S3 = 1,05∙S2,

S3 = 1,05∙2370 = 2489 Н,

S4 = S3+Wп,

S4 = 2489+47888 = 50377 H,

S5 = 1,05∙S4,

S5 = 1,05∙50377 = 52896 H,

S6 = S5 + Wгр,

S6 = 52896+131669 = 184565 Н,

S7 = 1,05∙S6,

S7 = 1,05∙184565 = 193794 Н,

S8 = S7 = 193794 Н,

S9 = 1,05∙S8,

S9 = 1,05∙193794 = 203483 Н,

S10 = S9 = 203483 Н.

      Проверка  по условию допустимого провеса  ленты между роликоопорами производится по формуле:

,

,

106454 Н  > 13447 Н.

      Выбранный конвейер подходит по условию допустимого  провеса ленты.

      Определение усилий на натяжном устройстве.

,

Н,

Н,

Н.

      Расчет  ленты на прочность.

      Для резинотросовых лент расчет выполняется  по формуле:

,

где [m] – допустимый коэффициент запаса прочности лент, [m] = 7; Smax – максимальное статическое натяжение ленты, полученное расчетом, Smax = 203 кН; Sразр.- суммарное разрывное усилие резинотросовой ленты, Sразр.= 1800 кН/м;

> 7.

      Определение расчетной мощности двигателей приводной станции конвейера.

      Суммарная расчетная мощность двигателей приводной  станции определяется по формуле:

,

где кр – коэффициент резерва мощности, кр=1,2; vп – паспортная скорость движения ленты, м/с; η – КПД механической передачи, η = 0,92; F – тяговое усилие на валу двигателя, Н;

,

где Sнб – натяжение в точке набегания ленты на первый приводной барабан, Sнб=203483 Н; S - натяжение в точке сбегания с приводных барабанов, S = 2370 Н; fn – трение в подшипниках вала приводного барабана, fn = 0,03.

Н,

кВт.

      Мощность  имеющегося привода (2×250 кВт) полностью удовлетворяет данному условию.

      Установка двух приводов по 250 кВт (Nу = 250·2 = 500 кВт) обеспечивает работу конвейера 2ПТ120 по длине 1000 метров выбранный конвейер обеспечивает для данных условий транспортирование горной массы из забоя.

 

Рисунок.3.2 – Расчетная схема конвейера.

 

      4 Электроснабжение

      4.1 Общая существующая схема электроснабжения

      В настоящее время электроснабжение шахты “Заполярная” осуществляется на напряжении 6кВ от центральной районной подстанции 35/6кВ “Заполярная” (ЦРП-6) с трансформаторами 2×10 МВА, которая  получает энергию по двум ВЛ. 35кВ от ПС-220/110/35кВ “Воркута”.

      Электроснабжение  основной промплощадки шахты осуществляется по четырем линиям 6кВ, из которых  две воздушные и две кабельные. Воздушные линии приходят на РП-6 кВ п.с. ш. №27 (здание бывшей подъёмной  машины скипового ствола). Подходы к ПС-35/6 кВ и РП-6 кВ п.с ш. № 27 кабельные. Электроснабжение РП-6кВ п.с. "Компрессорная" выполнено двумя кабелями 6кВ.

      От  РП-6 кВ “Компрессорная” электроэнергия распределяется:

      к двухтрансформаторной подстанции 6/0,4 кВ (ТП-6/0,4кВ) УОФ, по двум внутриплощадочным кабельным линиям электропередачи;

      к распредустройству 6 кВ угольного и  породного скиповых подъёмов, по двум внутриплощадочным кабельным линиям электропередач;

      по  двум кабельным ЛЭП к РП–6кВ промплощадки вентствола 3 (РП-6 кВ, встроено в здание вентиляторной установки главного проветривания);

    От  РП-6 кВ п.с.ш. №27 получают питание:

      ТП-6/0,4 кВ 2×1000 кВА вакуум-насосной станции;

      ТП-6/0,4 кВ 2×1600 кВА котельной;

      трансформатор ТАМ-560 кВА 6/0,4 кВ УОФ;

      трансформатор ТСВП-250 кВА 6/0,66 кВ;

      по  двум кабельным ЛЭП распредустройство 6 кВ подъёмной машины вспомогательного ствола основной промплощадки;

      подземные электроприемники блока №1 (проложено пять стволовых кабелей к РПП-100, РПП-201 и ЦПП-III гор. клетевого ствола).

      Электроснабжение  РП-6кВ (встроенного в здание вентиляторной  установки) промплощадки воздуховыдающего вентиляционного ствола № 2  осуществляется от ПС-35/6кВ “Заполярная” двумя воздушными линиями ВЛ-6 кВ. Подходы к ПС-35/6кВ "Заполярная" и РП-6 кВ в/с № 2 кабельные.

      От  РП–6 кВ в/став. № 2 получает питание по двум кабельным линиям электропередачи распредпункт 6 кВ, пристроенный к зданию подъёмной машины аварийно-ремонтного подъёма воздухоподающего ствола № 1, от которого по двум стволовым кабелям осуществляется электроснабжение ЦПП гор. минус 345 м в/с №1 и подземных электроприемников блока №2

      Электроснабжение вентствола №4 выполнено двумя воздушными линиями 6 кВ от ПС-53/6 кВ. Подходы к ПС-35/6 кВ и распредпункту 6 кВ вентствола №4 кабельные.

      4.2 Подземное электроснабжение и электрооборудование

      Проектом  приняты следующие напряжения для  подземных электроприемников:

      6 кВ – для стационарных главных водоотливных электроустановок и основных электродвигателей конвейеров магистрального транспорта, а так же стационарных и передвижных подземных понизительных подстанций;

      0.66, 1.2 кВ – для передвижных, стационарных и полустанционарных электроустановок;

      127 В – для сети электроосвещения, ручных машин и инструментов.

      В околоствольных выработках клетевого  и скипового стволов основной промплощадки имеются два распределительных  пункта 6 кВ (РПП-100 гор. плюс 27 м и РПП-201 гор. минус 95 м и центральная подземная подстанция ЦПП гор. минус 345 м. Подключение распредпунктов РПП-100, РПП-201 выполнено тремя вводами № 1,2,3, а ЦПП гор. –345 м двумя вводами № 4,5 к разным секциям шин РП-6 кВ п.с.ш. № 27. Через РПП-100, РПП-201 осуществляется распределение электроэнергии к электроустановкам вентиляционного горизонта. От ЦПП гор. минус 345 м получают питание электродвигатели насосов главного водоотлива и другие электроустановки околоствольного двора третьего горизонта, через распредпункты РПП-301, РПП-302, РПП-404 (проектная), РПП-405–электроустановки очистных и подготовительных забоев, магистрального и вспомогательного конвейерного и рельсового транспорта и других участков блока №1.

      В руддворе третьего горизонта вентствола № 1 имеется центральная подземная  подстанция, которая подключается двумя вводами № 6,7 к разным секциям шин РП-6 кВ промплощадки вентиляционного ствола №1.

      От  ЦПП гор. минус 345м вентствола № 1 получают питание электроприемники руддвора, электровозного депо третьего горизонта блока № 2, электроустановки полевого откаточного штрека гор. минус 345 м, полевого конвейерного уклона 24-ю, грузового уклона 24-ю пласта «Четвертый», а через распредпункты 6 кВ РПП–303, РПП–401 (проектная), РПП–402 "бис" (проектная) – электроустановки очистных и подготовительных забоев, магистрального и вспомогательного конвейерного и рельсового транспорта, водоотливных установок и других участков блока № 2

 

      5 Стационарные установки

      5.1 Вентиляторные установки

      В настоящее время способ проветривания  шахты–всасывающий, схема блочная, система единая. Свежий воздух поступает в шахту по клетевому стволу (блок №1) и вентиляционному стволу №1(блок №2), пройденным до 3 откаточного горизонта – 3и 5м. Вентиляционные стволы оборудованы вентиляторными установками ВЦД-32. Технические характеристики вентиляторов главного проветривания представлены в таблице 5.1.

      Незначительная  часть воздуха в виде подсосов поступает по скиповому стволу. Исходящая струя выдается на поверхность по вентиляционным стволам №2(блок№2) и №3 (блок №1)–горизонт минус 95 м. В незначительных количествах из двух верхних горизонтов исходящая струя выдается на фланговый вентиляционный шурф.

      Все подготовительные забои проветриваются ВМП. Проветривание обособленное с  выводом исходящей струи из забоев в подсвежающую или исходящую струю, в зависимости от положения работ соседнего отрабатываемого столба.

      Для организации проветривания проходимые промышленные штреки сбиваются с  пластовыми вентсбойками через 400-500м. Трубопроводы ВМП приняты гибкие, диаметром 800мм.

      С целью обеспечения минимального количества сбоек и учитывая значительную длину промышленного штрека приняты вентиляторы типа ВЦ-1, для выработок небольшой протяженности–СВМ-6М.

Таблица 5.1 – Характеристики вентиляторных установок шахты «Заполярная»

№ п./п.
    Наименование
Ед. из. В/ствол  №2 ВЦД-32м В/ствол  №3 ВЦД-32м
1 Количество  воздуха, необходимое для проветривания шахты м³/с 165 151
2 Депрессия шахты даПа 440 455
3 Производительность  вентилятора с учетом утечек м³/с 182 165
4 Напор вентилятора  с учетом потерь даПа 484 500
5 Потребная мощность электродвигателя кВт 1058 999
6 К.П.Д вентилятора  max/min 0,84/0,78 0,81
7 Тип электродвигателя СДВ-15-64-10 СДВ-15-64-10
8 Мощность электродвигателя кВт 1250 1250
9 Число оборотов об/мин 600 600

Информация о работе Технология подземных горных работ