Технология, механизация и организация очистных работ

В соответствии с рассматриваемой технологической схемой отработки для подготовки панелей и блоков, а также для осуществления очистной выемки предлагается использовать следующее горно-добычное забойное оборудование, а также в соответствии с «Учебным пособием для машинистов выемочных машин» (2) .

Подготовительные работы.

Для проведения панельных и блоковых штреков — серийно выпускаемые проходческо-добычные комбайны планетарно-дискового типа «Урал-20А» и «Урал-400С», (рис. 1.3, 1.4.).

Технические характеристики комбайна «Урал-20А»

Данные комбайны были специально разработаны и созданы для выемки калийных и соляных пластов, осуществляют проходку выработок одним ходом на полное сечение, обеспечивают высокую производительность и безопасную работу. Закладываемые в технологию комбайны «Урал-20А» и «Урал-400С» работают в комплексе с бункером-перегружателем типа БПС-25 и самоходным вагоном типа ВС-30 (все оборудование — электрическое) (рисунки 1.5, 1.6).

Технические характеристики Бункера-перегружателя БПС-25.

Технические характеристики самоходного вагона ВС-30.

Технологией предполагается осуществлять крепление кровли панельных и блоковых выработок анкерной крепью, в т. ч. с подхватом под швеллер. Комбайны типа «Урал-20А» оборудованы двумя бурильными установками, позволяющими одновременно с выемкой во время движения комбайна осуществлять бурение двух рядов шпуров под анкера, которые могут быстро устанавливаться и служить в качестве временного крепления на период проходки выработок, под защитой которого в дальнейшем будет возводиться постоянное крепление, в т. ч. анкера по заданной сетке их размещения. Для возведения постоянного крепления проектом предусматривается анкероустановочная машина типа НDR-AC компании «Fletcher» (США), основные характеристики которой приведены на рисунке 1.7.

Расчет производительности добычных комплексов.

Использование для очистных работ комплекса «Урал-20А»

Расчёт производительности проходческо-добычного комплекса «Урал-20А» на очистной выемке выполнен в соответствии с «Методическим руководством по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения» .

Исходные данные для расчёта

• 1. Состав комплекса:
  • — комбайн — «Урал-20А» с сечением выработки S_к = 20,2 мІ;

— бункер-перегружатель — БПС-25;

Технические характеристики Бункера-перегружателя БПС-25.

— самоходный вагон — ВС-30.

Технические характеристики самоходного вагона ВС-30.

• 2. Угол падения пласта — 0є.
• 3. Поправочный коэффициент для комбайна на угол наклона k_б = 1,07.
• 4. Выемка — на полную мощность в два хода.
• 5. Разгрузка — на скребковый конвейер.
• 6. Расстояние от устья камеры до разгрузки l_р = 0 м.
• 7. Требования к технологическому режиму:
  • — круглосуточно, три смены в сутки по 8 часов (две смены — добычные, одна ремонтно-добычная),
  • — Т = 365 календарных дней в году;
  • — Т_тр. = 25 суток — один раз в год полная остановка комбината на плановый ремонт;
  • -
  • — количество суток, принятое для производства работ по добыче руды.
• 8. Плотность руды г = 2,09т/мі.
• 9. Длина камеры L_к = 188,6 м.
• 10. Длина зарубки L_з = 20 м.
• 11. Длительность зарубки Т_з = 1,2смен.
• 12. Условная скорость отгона комплекса х₀ = 2м/мин.
• 13. Длительность отвода оборудования из камеры смен.
• 14. Техническая производительность комбайна Q_к = 6,4 т/мин.
• 15. Потери (просыпь) т/м.
• 16. Поправочный коэффициент на использование площади рабочего органа комбайна:
  • — по верхнему ходу ,
  • — по нижнему ходу

.

Где.

— площадь сечения нижнего хода — 12,8 мІ.

• 17. Минутная производительность комбайна:
  • — по верхнему ходу

т/мин.;

— по нижнему ходу.

т/мин.

• 18. Грузоподъёмность самоходного вагона q = 30,0 т.
• 19. Поправочный коэффициент по грузоподъёмности для самоходного вагона на угол наклона k_q = 1,01.
• 20. Грузоподъёмность самоходного вагона с учётом поправочного коэффициента

т.

21. Скорость движения самоходного вагона:

Груженый.

— V₁ = 90м/мин.;

порожний — V₂ =150м/мин.

• 22. Поправочный коэффициент по скорости для самоходного вагона на угол наклона k_V = 1,22.
• 23. Скорость самоходного вагона с учетом наклона выработки:

м/мин.;

м/мин.

• 24. Длительность разгрузки на конвейер t_рв= 1,5мин.
• 25. Длительность разгрузки бункера-перегружателя в самоходный вагон

t_пр = 1,0 мин.

26. Длительность манёвров и пауз при загрузке-разгрузке самоходного вагона

t_п = 1,0 мин.

• 27. Наполнение бункера без продёргивания донного конвейера q_н=7,65 т.
• 28. Коэффициент использования комплекса во времени:
  • — по верхнему ходу в_в = 0,6;
  • — по нижнему ходу в_н = 0,65.

Расчет производительности проходческо-добычного комплекса «Урал-20А» на очистной выемке

• 1. Критические расстояния доставки определяются с учетом двухслойной выемки пласта, т. е. для верхнего и нижнего ходов:
  • а) первое критическое расстояние при непрерывной работе комбайна (характерный режим работы комплекса: комбайн работает непрерывно с технической производительностью)
  • — по верхнему ходу

;

— по нижнему ходу.

.

• б) второе критическое расстояние доставки (характерный режим работы комплекса: комбайн работает с возрастающими остановками во время загрузки самоходного вагона)
• — по верхнему ходу

;

— по нижнему ходу.

.

2. Длина участков I и II с учетом двухслойной выемки пласта (т.е. расстояния, работа комплекса на которых характеризуется одним из режимов работы комбайна):

т.е. по верхнему и по нижнему ходам участка, на котором комбайн будет работать с технической производительностью, не существует.

т.е. это расстояния, по верхнему и по нижнему ходам соответственно, до достижения которых отличительной особенностью режима работы комбайна являются возрастающие остановки во время загрузки самоходного вагона.

Оперативное время отработки участков камеры:

3. Длительность проходки камеры:

(14,7смен, 4,9 суток) Длительность процесса отработки камеры:

смен Среднесменная эксплуатационная производительность комплекса:

Q =(S_e Y — I_i)L_e+ Si Y (L_t — 0,5 L_c)/T = (20,2 2,09 — 0,52)+ 12,8 2,09 (188,6 — 0,5 20)/ 16,8 = 751 т.

Суточная производительность комплекса:

т где n_см = 2,5 — количество смен в сутки работы комплекса по добыче.

Среднемесячная производительность комплекса:

т. мес Годовая производительность:

т.

Использование для очистных работ комплекса «Урал-400С»

Расчёт производительности проходческо-добычного комплекса «Урал-400С» на очистной выемке выполнен в соответствии с «Методическим руководством по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения» .

Исходные данные для расчёта

1. Состав комплекса: — комбайн — «Урал-400С» .

с сечением выработки S_к = 20,2 мІ;

• — бункер-перегружатель — БПС-25;
• — самоходный вагон — ВС-30.
• 2. Угол падения пласта — 0є.
• 3. Поправочный коэффициент для комбайна на угол наклона k_б = 1,07.
• 4. Выемка — на полную мощность в два хода.
• 5. Разгрузка — на скребковый конвейер.
• 6. Расстояние от устья камеры до разгрузки l_р = 0 м.
• 7. Требования к технологическому режиму:
  • — круглосуточно, три смены в сутки по 8 часов (две смены — добычные, одна ремонтно-добычная),
  • — Т = 365 календарных дней в году;
  • — Т_тр. = 25 суток — один раз в год полная остановка комбината на плановый ремонт;
  • — - количество суток, принятое для производства работ по добыче руды.
• 8. Плотность руды г = 2,09т/мі.
• 9. Длина камеры L_к = 188,6 м.
• 10. Длина зарубки L_з = 20 м.
• 11. Длительность зарубки Т_з = 1,2смен.
• 12. Условная скорость отгона комплекса х₀ = 2м/мин.
• 13. Длительность отвода оборудования из камеры смен.
• 14. Техническая производительность комбайна Q_к = 5,0т/мин.
• 15. Потери (просыпь) т/м.
• 16. Поправочный коэффициент на использование площади рабочего органа комбайна : — по верхнему ходу ,
• — по нижнему ходу

.

где — площадь сечения нижнего хода — 12,8 мІ.

17. Минутная производительность комбайна:

— по верхнему ходу т/мин.;

— по нижнему ходу т/мин.

• 18. Грузоподъёмность самоходного вагона q = 30,0 т.
• 19. Поправочный коэффициент по грузоподъёмности для самоходного вагона на угол наклона k_q = 1,01.
• 20. Грузоподъёмность самоходного вагона с учётом поправочного коэффициента

т.

21. Скорость движения самоходного вагона:

груженый — V₁ = 90м/мин.;

порожний — V₂ =150м/мин.

• 22. Поправочный коэффициент по скорости для самоходного вагона на угол наклона k_V = 1,22.
• 23. Скорость самоходного вагона с учетом наклона выработки:

м/мин.;

м/мин.

• 24. Длительность разгрузки на конвейер t_рв= 1,5мин.
• 25. Длительность разгрузки бункера-перегружателя в самоходный вагон

t_пр = 1,0 мин.

26. Длительность манёвров и пауз при загрузке-разгрузке самоходного вагона.

t_п = 1,0 мин.

• 27. Наполнение бункера без продёргивания донного конвейера q_н=7,65 т.
• 28. Коэффициент использования комплекса во времени:
  • — по верхнему ходу в_в = 0,6;
  • — по нижнему ходу в_н = 0,65.

Расчет производительности проходческо-добычного комплекса «Урал-400С» на очистной выемке.

• 4. Критические расстояния доставки определяются с учетом двухслойной выемки пласта, т. е. для верхнего и нижнего ходов:
  • а) первое критическое расстояние при непрерывной работе комбайна (характерный режим работы комплекса: комбайн работает непрерывно с технической производительностью)
  • — по верхнему ходу

;

— по нижнему ходу.

.

• б) второе критическое расстояние доставки (характерный режим работы комплекса: комбайн работает с возрастающими остановками во время загрузки самоходного вагона)
• — по верхнему ходу

;

— по нижнему ходу.

.

5. Длина участков I и II с учетом двухслойной выемки пласта (т.е. расстояния, работа комплекса на которых характеризуется одним из режимов работы комбайна):

т.е. по верхнему и по нижнему ходам участка, на котором комбайн будет работать с технической производительностью, не существует.

т.е. это расстояния, по верхнему и по нижнему ходам соответственно, до достижения которых отличительной особенностью режима работы комбайна являются возрастающие остановки во время загрузки самоходного вагона.

Оперативное время отработки участков камеры:

6. Длительность проходки камеры:

(28,53смен, 9,5 суток) Длительность процесса отработки камеры:

смен Среднесменная эксплуатационная производительность комплекса:

Q =(S_e Y — I_i)L_e+ Si Y (L_t — 0,5 L_c)/T =(20,2 2,09 — 0,52)+ 12,8 2,09 (188,6 — 0,5 20)/ 30,71 = 160,2 т Суточная производительность комплекса:

т где n_см = 2,5 — количество смен в сутки работы комплекса по добыче.

Среднемесячная производительность комплекса:

т.мес Годовая производительность:

т.

Из-за малой годовой производительности и длительности процесса отработки камеры «Урала-400С» по сравнению с «Уралом-20А», к дальнейшему проектированию принимаем проходческо-очистной комбайн «Урал-20А» .

Поэтому в настоящем проекте для технологии с комбайном барабанного типа принимается производительность очистного забоя, сопоставимая с технологией для «Урала-20А», в количестве 620 тыс. т руды в год.