Проходка горных выработок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Откатка горной массы  из забоя

    Погрузка породы является одним из наиболее трудоемких процессов проходческого цикла и занимает 30 – 40 % его продолжительности. Поэтому, большое значение имеет совершенствование механизации этого процесса, что в конечном счёте ведет к повышению производительности труда и увеличению скорости проведения выработок.

   Откатка горной  массы из забоя включает в  себя организацию перегрузки  породы в транспортные средства  и маневры последних в призабойном  пространстве. Откатка  является  одним из основных факторов, влияющих  на производительность погрузки  породы.

   Как было сказано уже ранее, при выборе технологической схемы, применяется скребковый конвейер 1СР70М в качестве перегружателя угля на ленточный конвейер 1ЛБ100, предназначенный для доставки угля из выработки.    

Преимущества ленточных  конвейеров:

1. Простота конструкции;
2. Возможность достижения большой производительности;
3. Высокая надежность.

Недостатки ленточных  конвейеров:

1. Невозможность применения в криволинейных в плане выработках;
2. Высокая стоимость ленты;
3. Ограниченность транспортируемого груза по кусковатости (до 400 мм).

Характеристика скребкового  конвейера 1СP70М:

• Конструктивное исполнение: переносной разборный;
• Максимальный угол наклона выработки: 18°;
• Длина в поставке:
• Количество цепей: 2;
• Скорость движения скребковой цепи: 1.024 м/с;
• Производительность: 500 т/час;
• Тип цепи: круглозвенная;
• Шаг скребков цепи: 1024 мм;
• Ширина става: 600 мм;
• Высота става
• Со стороны погрузки 200 мм;
• С бортами: 400 мм;
• Длина рештака: 1.58 м;

Характеристика ленточного конвейера 1ЛБ100

• Назначение: транспортирование угля и породы по бремсбергам;
• Характеристика установки: стационарный;
• Конструктивное исполнение: жесткий став – исполнение напочвенное. Канатный став – исполнение напочвенное или подвесное;
• Максимальный угол транспортирования: вниз16°;
• Скорость движения ленты: 2.0 м/с;
• Производительность: 590 т/час;
• Максимальный размер куска: 400 мм;
• Ширина ленты: 1000 мм;
• Тип ленты: резино-тканевая;
• Разрывное усилие ленты: 750 кН;
• Тип блока привода: однобарабанный;
• Число блоков: 2;
• Суммарная мощность двигателей: 75 кВт;
• Диаметр приводного барабана: 630 мм;
• Шаг скребков цепи: 1024 мм;
• Ширина става: 1400 мм;
• Длина в поставке: 1000 м;
• Масса конвейера: 80 т.

   Принцип работы системы  скребковый конвейер (в качестве  перегружателя) - ленточный конвейер:

 Осуществляется перемещение  (волочение) горной массы по  неподвижному металлическому желобу-рештаку  скребкового конвейера с помощью  скребков, закрепленных на тяговом  цепном органе. Рабочей будет  верхняя ветвь конвейера. Загрузка  горной массы осуществляется  в любой точке по длине конвейера.  Разгрузка в конвейере с верхней  рабочей ветвью происходит при  сходе груза с головного рештака  на ленточный конвейер. Ленточный  конвейер перемещает уголь на  конвейерной ленте, движущейся  по стационарным роликоопорам. Лента  приводится в движение одним  или несколькими приводными барабанами, связанными через редуктор с  двигателями.

   При проведении горной  выработки комбайном погрузка  горной массы не нормируется.  Время данного процесса определяется  временем работы комбайна. За  транспортированием горной массы  конвейером следит один рабочий,  который также занимается погрузкой  просыпи.

   Время погрузки  горной массы:

  мин

Трудозатраты за цикл:

;

n_к=1 – количество рабочих, занимающихся погрузкой горной массы

 чел.смен

Трудозатраты на проходчика IV разряда 0,112 чел.смен.

   По мере подвигания  забоя скребковый конвейер наращивается тремя рабочими. В состав их работ входит: очистка от угля и породы натяжной головки и места для её установки и укладки рештаков; подноска приспособлений; ослабление и рассоединение конвейерной цепи; раскрепление натяжной головки; отсоединение и передвижка натяжной головки от конвейерного става; подноска рештаков; подноска звеньев конвейерной цепи; укладка наращиваемых рештаков; соединение рештаков с конвейерным ставом и натяжной головкой; укладка дополнительных звеньев конвейрной цепи; соединение и натяжка цепи; закрепление натяжной головки.

    Время наращивания  скребкового конвейера на длину  1-го рештака:

 

l_р=1,58 м – длина рештака

К_нар – поправочный коэффициент к норме выработки конвейерного става,

При проведени наклонных  выработок снизу вверх К_нар=0,90;

Н_нар=8,39 м – норма выработки на одного рабочего при наращивании скребкового конвейера;

n_нар=3 – количество рабочих, занятых наращиванием скребкового конвейера.

 

Трудозатраты за цикл:

;

n_нар=3 – количество рабочих, занимающихся наращиванием скребкового конвейера

 чел.смен.,

Трудозатраты на рабочих  будут следующие:

• проходчик IV разряда 0,072 чел.смен.
• проходчик V разряда 0,072 чел.смен.
• проходчик VI разряда 0,072 чел.смен.

    В дальнейшем  для расчета организации работ  потребуется условное время и  трудозатраты на наращивание  скребкового конвейера, то есть  время и трудозатраты на наращивание  1 метра скребкового конвейра.

, где 

l – длина рештака

 мин

 

 чел.смен.

  Ленточный конвейер  будет наращиваться специализированной  общешахтной бригадой в общий  выходной день, а также будет  демонтирован скребковый конвейер. Ленточный конвейер будет наращиваться  в общий выходной день для  того, чтобы это не влияло на  процесс добычи угля в рабочее  время. Наращивание конвейера  осуществляется не менее чем  на 50 метров. В условиях данной  выработки он будет наращиваться  сразу на 200 метров. То есть наращивать  ленточный конвейер придется  после 4 рабочих недель, когда  за 24 рабочих дня будет пройдено  порядка 200 м. Наращиванием конвейера  будет заниматься 12 человек раз  в четыре недели. Перед тем  как наращивать конвейер, они  занимаются демонтажом скребкового  конвейера.

   

 

 

Возведение постоянной крепи

   Рамные конструкции  крепей состоят из большого  числа элементов с затяжками  (до 50 элементов на 1 м выработки), соединяемых с помощью съёмных  деталей и болтовых или безболтовых  соединений. Существующие средства  механизации возведения крепи  обеспечивают степень механизации  только на 20 - 25%. Таким образом,  многоэлементные конструкции рамных  крепей не соответствуют целям  механизации их возведения и  рассчитаны, в основном, на установку  вручную.

    Возведение податливой  арочной металлической крепи  производят в следующей последовательности:

• После осмотра забоя и оборки заколов породы по периметру выработки под стойки крепи разрабатывают лунки с применением отбойных молотков или лункобура Л-1.
• В лунки устанавливают стойки крепи и ниже соединительных узлов скрепляют их двумя межрамными стяжками с предыдущей аркой.
• Монтируют рабочий полок (подмости) на стойках; с рабочего полка устанавливают в проектное положение верхняк и скрепляют его со стойками с помощью скоб, планок и гаек.
• Затяжку гаек производят стандартным ключом с длиной рукояти 400 мм или гайковёртом до начала изгиба планки.
• По отвесам проверяют вертикальность установки арки, соединяют верхняк межрамной стяжкой с ранее установленной аркой, после чего арку расклинивают в замках с помощью деревянных клиньев.
• По периметру арки устанавливают межрамное ограждение с одновременной забутовкой закреплённого пространства.

    Верхние элементы  крепи, установленные на выдвижные  консольные балки, часто используют, как предохранительную крепь.  В этом случае после погрузки  породы в подготовленные лунки  устанавливают стойки, подводят  под верхняки и скрепляют между собой. Далее работы по креплению проводят в последовательности, рассмотренной ранее.

    При проведении  горных выработок призабойная  часть выработки, т. е. пространство  между забоем и постоянной  крепью, должно быть закреплено  временной предохранительной крепью. Согласно Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах все работы в забое по разборке и уборке породы и угля после взрывных работ, а также возведению постоянной крепи должны производиться под защитой временной предохранительной крепи. Временная предохранительная крепь применяется и при проведении выработок проходческими комбайнами. Временная крепь должна обеспечить безопасность ведения работ в забое.

    На отечественных  угольных и других шахтах применяют  в основном выдвижные консольные  и подвесные анкерные временные  предохранительные крепи.

    В условиях  данной выработки будет применяться  выдвижная консольная предохранительная  крепь, состоящая из двух выдвижных  балок из спецпрофиля СВП, двутавра или рудничных рельсов, подвешенных скобами на верхняках постоянной крепи, и настила из верхняков и затяжек (обычно одной-двух рам) постоянной крепи, перекрывающих призабойное пространство. Это необходимо для сокращения затрат времени на возведение постоянной крепи и повышения безопасности работ. Элементы постоянной крепи, т. е. верхняки и затяжки, при возведении постоянной крепи не удаляются, а используются как составная часть постоянной крепи. После уборки породы и угля и оформления забоя устанавливают стойки под верхняки, уложенные на выдвинутых балках предохранительной крепи  и расклинивают рамы.

   Креплением выработки занимаются 3 человека.

Время крепления призабойного пространства металлической податливой арочной трехзвенной крепью (мин).

, где 

l=1,0 м – расстояние кратное расстоянию между рамами крепи;

К_кр – поправочный коэффициент к норме крепления выработки. Для выработок, пройденных комбайнами при коэффициенте крепости пород до 2,5 включительно К_кр = 1,1;

Н_кр =2,3 м – норма крепеления выработки на одного рабочего;

n_кр = 3 – количество рабочих, занятых креплением выработки.

 

Трудозатраты на крепление  призабойного пространства металлической  податливой арочной трехзвенной  крепью.

, где

n_кр – количество рабочих, занятых на креплении призабойного пространства

 чел.смен.

Трудозатраты на рабочих  будут следующие:

• проходчик VI разряда 0,133 чел.смен.
• проходчик V разряда 0,133 чел.смен.
• проходчик IV разряда 0,133 чел.смен.

 

 

 

 

Проветривание проводимой выработки

   Проветривание выработок  осуществляют для обеспечения  санитарно-гигиенических условий  труда − нормального состава воздуха (содержание

кислорода не менее 20 % по объему и углекислого газа не более 0,5 %) и температуры воздуха не более 26 °С при влажности до 90 %.

   Различают четыре  схемы проветривания горизонтальных и наклонных выработок (рисунок 1): за счет общешахтной депрессии (а), нагнетательную (б), всасывающую (в) и комбинированную (г).

Рисунок 1. Схемы проветривания  тупиковых выработок: 1 - вентилятор; 2 - трубопровод; 3 - перемычка; Sпр - площадь поперечного сечения выработки в проходке; Qн, и Qвс - подача соответственно нагнетательного и всасывающего вентиляторов

   Проветривание за счет общешахтной депрессии применяют редко, в тех случаях, когда проводят две параллельные выработки, которые сбивают между собой через промежутки не более 30 м.

   Наибольшее распространение  получила нагнетательная схема,  при которой свежий воздух  нагнетается вентилятором местного  проветривания по трубам в  забой выработки, происходит его  интенсивное перемешивание с  воздухом, находящимся в призабойной  части выработки, и эта смесь  по выработке перемещается в  исходящую струю. Дальность действия  струи воздуха зависит от поперечного  сечения выработки и скорости, исходящей из труб струи воздуха.  Расстояние от конца вентиляционных  труб до забоя в газовых  шахтах не должно превышать  8 м, а в негазовых − 12 м.

   При нагнетательной  схеме проветривания происходит  энергичное вымывание газов из  забойного пространства и имеется  возможность применять гибкие  трубы. Недостаток схемы заключается  в том, что загазованный воздух  из забойного пространства перемещается  по всей длине выработки.

   При всасывающей  схеме проветривания загазованный  воздух из забойного пространства  вентилятором засасывается в  став вентиляционных труб и  перемещается в выработку со  свежей струёй. Недостаток схемы  − малая эффективность проветривания, так как воздушная среда, находящаяся от конца трубопровода на расстоянии более 1,5 м, практически не засасывается в трубопровод. Кроме того, при такой схеме можно применять только металлические трубы.