Расчет объема суточной добычи угля в лаве

5.1 Определение нормативной нагрузки на очистной забой

, (5.1)

где А₀ – нормативная нагрузка на очистной забой, т/сут, равна:

, (5.2)

где m₁ и m₂ – соответствующие ближайшее меньшее и большее табличные значения вынимаемой мощности пласта, 1,25 и 1,35 м;

А₁ и А₂ – табличные значения нормативных нагрузок, 950 т/сут,

т/сут.

а – поправка к нормативу нагрузки при изменении длины очистного забоя на 1 м, 1,0 т/сут;

∆l_оз – разность длин очистного забоя (принятой и нормативной), (200-170)=30 м;

n_см – число смен по добыче угля, 3 смены, т.к. угольный пласт не выбросоопасный;

Т_см – продолжительность смены, 360 мин;

γ – плотность угля в массиве без учета присекаемых пород, 1,43 т/м³;

k_г – коэффициент, учитывающий горно-геологические условия, 0,9;

k_э – поправочный коэффициент зависящий от срока эксплуатации комплекса, k_э =1 т.к. комплекс принимаем новый.

т/сут.

5.2 Определение нагрузки на забой по производительности комбайна

 

, (5.3)

t_пз – продолжительность подготовительно-заключительных операций, принимаем 20 мин;

l_л – длина лавы, ориентировочно принимаем равной длине комплекса в поставке, 250 м;

с – коэффициент извлечения угля в очистном забое, 0,98;

Т_ц – длительность цикла по выемке угля:

, (5.4)

где t_в – продолжительность выемки угля комбайном в течение цикла

, (5.5)

где Σl_н – суммарная длина ниш, 4 м, т.к. породы кровли – средней устойчивости, а начальная глубина работ составляет 500 м;

v_п – скорость подачи комбайна при выемке угля, 1,56 м/мин

К_г – коэффициент готовности выемочного оборудования, 0,85;

∆t_во – относительные затраты времени на вспомогательные операции, отнесенные к 1 м лавы, 0,1 мин/м;

К_о – коэффициент учитывающий отдых рабочих и непредвиденные простои, 1,1 [3];

мин.

У – переменная, учитывающая схему работы комбайна, у=1 т.к. схема работы комбайна - односторонняя с холостым перегоном [3];

t₃ – продолжительность зачистки угля комбайном в течение цикла, t₃=0 мин,

мин

t_к – длительность концевых операций, мин, принимается на основании опыта применения комбайна РКУ-10 в условиях глубоких шахт Донбасса, t_к = 45 мин [3].

Т = 184,2 + 28,8 + 45 = 258 мин.

т/сут.

5.3 Определение нагрузки на очистной забой по газовому фактору

 

Максимально допустимая нагрузка на очистной забой по газовому фактору

, (5.6)

где q_р – относительная метанообильность, рассчитывается по формуле:

, (5.7)

где q’_пл – относительное метановыделение из разрабатываемого пласта в пределах очистного забоя, определяется по формуле:

, (5.8)

q_тр – относительное метановыделение из отбитого угля при его транспортировании по участковой выработке,

м³/т;

q_пл – относительное метановыделение из пласта, 16 м³/т;

м³/т

k_д.пл – коэффициент дегазации пласта, принимаем 0,4.

Для дегазации выемочного столба и выполнения противовыбросных мероприятий) применяется бурение длинных дегазационных скважин из воздухоподающего штрека длиной 190 м и диаметром 150 мм с последующей высоконапорной обработкой угольного пласта в режиме гидрорыхления. Затем, для повышения нагрузки на лаву по газовому фактору после проведения высоконапорной обработки пласта следует применить принудительное откачивание метана из разрыхленных зон угольного пласта за счет последовательного подключения каждой дегазационной скважины к вакуум-насосу и отводу метановоздужной смеси по трубам на поверхность.

Эффективность такого способа дегазации составляет 40%.

k_в.п – коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное пространство лавы, равен 0 для схем проветривания с направлением исходящей струи воздуха на выработанное пространство и подсвежением исходящей струи (для комбинированной системы разработки);

k – коэффициент, учитывающий возможность поступления метана из отбитого угля в лаву, равен 0 при комбинированной системе разработки, прямоточном проветривании с подсвежением и обособленном разбавлении вредностей;

q_в.п – относительное метановыделение из смежных пластов и пропластков, вмещающих пород в выработанное пространство, 15 м³/т;

м³/т.

k_о.з – коэффициент, учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству, примыкающему к призабойному, принимается равным 1,2;

Q_р – расход воздуха, который проходит по выработкам, рассчитывается по формуле:

(5.9)

V_max – максимально допустимая по ПБ средняя скорость движения

воздуха в призабойном пространстве, 4 м/с;

F_оч – минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства лавы в свету:

, (5.10)

где F_min и F_max – соответственно минимальная и максимальная площадь поперечного сечения лавы в свету, 2,2 и 3,0 м² [3];

m’_min и m’_max – минимальная и максимальная мощность пласта, вынимаемая комплексом, 0,71 и 1,5 м.

м².

м³/мин.

т/сут.

Газовый фактор является ограничивающим.

Производим окончательный выбор суточной нагрузки на очистной забой из условия.

т/сут.

Для уточнения длины лавы и параметров цикла выемки угля корректируем количество циклов по выемке угля за сутки

Окончательно принимаем 3 цикла в сутки.

Тогда длина лавы составит:

м.

Длительность выемки угля комбайном в течение цикла

мин.

Длительность цикла по выемке угля комбайном

мин.

 

Охрана выработок осуществляется следующими средствами:

Воздухоподающий штрек поддерживается одним рядом деревянных костров и однорядной органной стенкой со стороны выработанного пространства, для поддержания тупика погашения и изоляции выработанного пространства.

Конвейерный штрек охраняется литой полосой шириной 1,0 м, одним рядом деревянных костров и однорядной органной стенкой со стороны выработанного пространства,.

Сопряжение выработок с лавой поддерживается механизированной крепью сопряжения, входящей в состав комплекса – КСД90.

Литая полоса возводится в ремонтную смену двумя горнорабочими, в качестве опалубки используется органная крепь, пробиваемая по периметру литой полосы. Внутри емкости располагается длинномерная пластиковая оболочка, исключающая потери расвора при его подачи внутрь опалубки растворонасосом.

Подготовка комбайна на концевых участках лавы для снятия следующей стружки заключается в осмотре комбайна, замене зубков, самозарубке комбайна в пласт косыми заездами.

Погашение выработок в добычную смену не производится.