Характеристика горно-геологических условий залегания пласта

Оглавление

 

1. Характеристика горно-геологических условий залегания пласта

. Выбор и обоснование системы разработки.

. Выбор оборудования.

. Выбор способа управления горным давлением в лаве и проверка работоспособности выбранного комплекса.

. Выбор крепи сопряжения и расчет ее работоспособности

. Общие сведения

. Выбор крепи сопряжения лавы с подготавливающей выработкой.

.Расчет нагрузки на забой по условиям вентиляции

. Поддержание подготавливающей выработки примыкающей к очистному забою.

. Общие сведения.

. Расчет параметров для охраны подготовливающих выработок.

. Организация работ в очистном забое.

.Ососбенности управления горным давлением на выемочном участке при переходе лавой геолгических нарушений.

Вывод.

Список используемой литературы.

Аннотация

В данном курсовом проекте представлены результаты расчета управления горным давлением в очистном забое, подготавливающей выработке, обоснование выбора крепи сопряжения и выбора способа поддержания подготавливающей выработки. Курсовой проект содержит 22 стр. текста, 9 таблиц,2 рисунка, 12 приложений и 1 лист формата А1.

The summary

In the given academic year project results of calculation of management by mountain pressure in clearing lava are submitted, to preparing development(manufacture), a substantiation of a choice krepi interfaces and a choice of a way of maintenance of preparing development(manufacture). The academic year project contains 22 pages of the text, 9 tables,2 figures, 12 appendices and 1 sheet of format А1.

Введение

В данном курсовом проекте, главной задачей является обеспечение эксплуатационного состояния выемочных выработок на весь срок службы, от проходки до погашения, за счет совершенствования мер по их креплению, охране и поддержанию. Курсовой проект основан на расчетах ожидаемых смещений пород в выемочных выработках, поддерживаемых за лавой для повторного использования с помощью искусственных ограждений. Также в данном курсовом проекте приведен расчет крепления выработок на сопряжении с очистным забоем, и крепление для повторно используемых выработок.

Характеристика горно-геологических условий залегания пласта

 

Основные горно-геологические условия залегания пласта приведены в таблице 1

Таблица 1.

Характеристика пласта и условий его залегания (исходные данные для проектирования)

№	Показатель	Условное обозначение	Показатель
1.	Мощность пласта 1, м	м	2.4
2.	Мощность пласта 2, м	м	2.9
3.	Мощность междупластья м	В	33
4.	Угол падения, градусы	а	8
5.	Категория кровли пласта по обрушаемости	КА	2
6.	Сопротивляемость пласта резанию, кН/м	Ар	310
7.	Глубина горных работ	Н	500

 

Выбор и обоснование системы разработки

 

В связи с тем, что по горно-геологическим условиям залегания пласт имеет угол наклона a=8⁰, принимаем систему разработки длинными столбами по простиранию с погоризонтной подготовкой шахтного поля, т.к. пласт имеет чашеобразную форму и в некоторых местах достигает 15⁰, поэтому отработка по падению не возможна. Проведение работ по простиранию имеет следующие достоинства:

Возможность обеспечить по всей длине выемочного столба постоянную длину лавы при проведении наклонных выработок;

Простая прямоточная схема проветривания лавы;

более надежная схема транспорта;

Исходя из принятой системы разработки, горногеологических условий, опыта обработки для комплексной механизации очистных работ в лаве применяется механизированный комплекс ОКП70 с комбайном К800 и лавным конвейером СП-301. Крепление призабойного пространства в лаве производится механизированной крепью, управление кровлей полное обрушение выработанного пространства.

 

Выбор оборудования

 

Анализируя горно-геологические условия и опираясь на опыт работ горных предприятий в сходных горно-геологических условиях, можно принять за базовый комплекс 2ОКП70.

В состав комплекса входят механизированная крепь ОКП70, очистной комбайн К 800, скребковый конвейер СП301.

Таблица 2

Таблица 3

Техническая характеристика комбайна К800

1.	Вынимаемая мощность пласта, м.	2,2-5,1
2.	Ширина захвата, м.	0,8
3.	Диаметр шнека, м	2,5
4.	Мощность привода, кВт	880
5.	Максимальная скорость подачи, м/мин	10
6.	Коэффициент готовности	0,9
7.	Система подачи	ВСП
8.	Схема работы комбайна	Челноковая

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Сравниваемые параметры	Нагрузка на секцию механизированной крепи, кН	Высота механизированной крепи в раздвинутом положении, м	Высота механизированной крепи в сдвинутом положении, м
Необходимые параметры крепи (по программе R 46)	1362,7	3,07	2,34
Характеристики крепи ОКП70	1900	3,5	2,1

Сравнивая выходные данные необходимой высоты крепи и нагрузку на секцию крепи с табличными данными для крепи ОКП70, приходим к выводу, что характеристики механизированной крепи полностью удовлетворяют заданным условиям, т.е. крепь выбрана правильно.

Общие сведения

 

Сопряжения лав со штреками являются наиболее ответственными узлами во всей цепи добычи угля. Они представляют собой участки кровли, испытывающие повышенное горное давление. В приделах этих участков, по мере подвигания очистного забоя, осуществляется выполнение производственных операций, связанных с выемкой ниш (при их наличии), доставка крепежных и других материалов в лаву, поддержание сопряжения путем установки и перемещения специальной крепи, наращивание и укорачивание штрекового конвейера, перегрузка угля с лавного конвейера на штрековый, передвижка привода и натяжного устройства лавного конвейера, обеспечение беспрепятственного передвижения рабочих в лаву и из лавы.

Состояние пород кровли на сопряжении лавы со штреками сложны тем, что здесь наслаиваются одна на другую две разноориентированные системы трещин, образующиеся частично в результате действия опережающего горного давления. На сопряжении лав нередки случаи нарушения производственного ритма работы всего участка по добыче угля. Эти нарушения вызываются либо несовершенством крепи сопряжения, либо высокой трудоемкостью работ в этой зоне.

В общем случае различают на сопряжении четыре-пять рабочих зон, для которых требуется индивидуальный подход к выбору способов и схем крепления Число рабочих зон на сопряжении можно уменьшить путем ликвидации ниш, установки надежной крепи в штреках, примыкающих к лавам, и вынесение привода лавного конвейера в штрек. Этим в значительной степени достигается снижение трудоемкости работ, выполняемых на сопряжении.

Общая длина участков штрека на сопряжении, где требуется возведение специальной дополнительной крепи, зависит как от природных, так и технологических факторов и может определяться расчетным путем.

Большое разнообразие применяемых крепей сопряжения требует их разделения на группы или классы по общим и наиболее характерным признакам, позволяющим выполнить анализ известных технических решений по обеспечению устойчивости прилегающих к лаве выработок при периодических подвиганиях очистного забоя и передвижках лавного конвейера. лава забой горный давление

По характерным признакам эксплуатации все крепи сопряжении можно разделить на три основные группы. Принципиальные различия между группами состоят в том, что одни крепи возводятся на сопряжении и не извлекаются для повторного использования (деревянные стойки или рамы), другие используются многократно и переносятся в ручную (гидравлические или металлические стойки трения), а третьи - обеспечиваются средствами механизированной передвижки (механизированные крепи сопряжении).

 

Таблица 7.

Рисунок 1 Выбранная схема вентиляции.

 

В результате расчетов получил что

скорость движения воздуха в лаве -3,62 (м/с),

коэффициент утечек через выработанное пространство - 3,04.

теперь рассчитаю нагрузку на лаву,

Видим (приложение8) что нагрузка на лаву составляет-1410 т. Полученная нагрузка очень мала, и я принимаю решение провести дегазацию пласта скважинами по пласту, пробуренными из подготавливающих выработок коэффициент дегазации при этом способе составляет- 0.79. Провожу повторный расчет (приложение 9) и получаем необходимую нагрузку на лаву - 3712 (т).

Общие сведения

 

Подготавливающие выработки, примыкающие к очистным забоям, имеют относительно малые сроки службы, но от их состояния зависит эффективность работа механизированных комплексов. Целью расчета смещений пород в выработке является обоснованный выбор крепи и сечения выработки, чтобы ее размеры после деформирования не осложняли технологического цикла добычи угля.

В условиях деформирующихся пород применяют специальные мероприятия и способы охраны выработок от разрушения. Распространенными способами охраны подготавливающих выработок является применение различных искусственных сооружений.

При выборе способа охраны и подержания выработок в первую очередь оценивают возможность применения способа с повторным использованием выработок, в том числе и в условиях с труднообрушающейся кровлей и пучащей почвой с применением различных мероприятий по уменьшению смещений пород кровли и пучения. Только при невозможности обеспечения рабочего состояния повторно используемых выработок или применения этого способа охраны по условиям подготовки пластов необходимо оценивать другие способы охраны и поддержания выработок. Окончательный выбор способа следует производить на основе технико-экономического анализа. В условиях деформирующихся пород применяют специальные мероприятия и способы охраны выработок от разрушения. Распространенными способами охраны подготовительных выработок является применение различных искусственных сооружений.

Безцеликовая схема с повторным использованием горных выработок применяется преимущественно в благоприятных горно-геологических условиях: при глубине не более 700 м; мощности пластов до 3,5 м, если угол падения не превышает 35°, и до 1,5 м - при любых углах падения; породы кровли любые по устойчивости; при отсутствии пучащих пород в почве пласта и притока воды, т. е. в тех случаях, когда с помощью имеющихся технических мероприятий обеспечивается нормальное состояние выработок без больших объемов работ по их поддержанию. Выемочные выработки для поддержания позади очистного забоя с целью повторного использования необходимо охранять с помощью специальной крепи или искусственных ограждений: железобетонные тумбы - при пластах мощностью менее 1,5 м при среднеобрушаемых породах кровли и прочных породах почвы; органную крепь - при мощности пласта от 1,5 до 3 м, костры - при наличии ложной кровли; жесткие полосы из быстротвердеющих материалов при средне- и труднообрушаемых породах кровли, особенно при необходимости обеспечения изоляции выработанного пространства.

Для улучшения устойчивости повторно используемых выемочных выработок во всех случаях, когда смещение пород превышает конструктивную податливость выбранной крепи, впереди забоя лавы на 20-30 м и позади его на 100-120 м устанавливают специальную крепь усиления из металлических стоек несущей способностью не менее 100 кН на 1 м выработки.

Однако мероприятия по охране выработок не обеспечивают полной их сохранности и безопасности работ. Поэтому, по необходимости применяются различные средства упрочнения пород.

Расчеты по указанной методике проводят для типовых сечений выработки, закрепленные податливой крепью при минимальном ее опоре. По результатам расчета принимается крепь с податливостью большей или равной смещением пород кровли. Если такой крепи нет, то следует мероприятия по уменьшению смещений пород: установку крепи усиления, упрочнение пород, анкерование кровли. Если и это не дает положительного результата, то необходимо изменить схему или способ охраны выработки, время ее поддержания, исключить влияние смежных пластов. Все эти мероприятия должны быть обеспечены техническими и организационными средствами, обоснованы технико-экономическими расчетами, включая определение затрат на поддержание выработки и на ее проведение увеличенным сечением.

Пользуясь производственным опытом шахт Германии и разработками ВНИМИ для данных горно-геологических условий наиболее рациональным по технологическим и экономическим факторам является поддержание горных выработок органной крепью.

Расчет смещений боковых пород в подготовительной выработке проводим по методике ВНИМИ с использованием ЭВМ (программа R 43).

Выходные параметры программы R 43 (Приложение 11):

Таблица 8.

Выходные параметры программы R 43 (Приложение 11):

Выработка	Смещения пород кровли, мм	Пучение почвы, мм	Сечение в свету выработки после осадки, м	Нагрузка на крепь, кН
Вент. Штрек Конв. штрек	165 211	183 233	11,32 10,85	250 281

Учитывая смещение пород кровли и нагрузку на крепь, принимаем решение о креплении горной выработки податливой металлической арочной трехзвенной крепью СВП-27 имеющей следующие характеристики:

Таблица 9.

Вывод

 

По результатам расчетов, приведенным в данном курсовом проекте, можно сделать вывод, что в данных горно-геологических условиях наиболее рациональным способом управления кровлей в очистном забое является ее полное обрушение. Для обеспечения безопасной работы очистного забоя применяем крепь ОКП70, для поддержания сопряжения лавой с подготовительной выработкой применяем крепь сопряжения ОКСА1УО, крепление подготовительной выработки рамной крепью из спецпрофиля СВП-27, поддержание выработки, для повторной эксплуатации, выполняется с помощью органной крепи.

Список используемой литературы

 

1. Васильев А. В., Орешкин А. В. Моделирование на ЭВМ процессов разработки пологих пластов на шахтах. Учебное пособие. СПб: СПГГИ, 1995.109с

. Васильев А. В., Орешкин А. В. Моделирование на ЭВМ процессов управления горным давлением в шахтах. Учебное пособие. СПб: СПГГИ, 1995. 109с.

. Килячков А.П. Технология горного производства. Москва: Недра, 1992.415с.

. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. СПб; 1986. 222 с.

Оглавление

 

1. Характеристика горно-геологических условий залегания пласта

. Выбор и обоснование системы разработки.

. Выбор оборудования.

. Выбор способа управления горным давлением в лаве и проверка работоспособности выбранного комплекса.

. Выбор крепи сопряжения и расчет ее работоспособности

. Общие сведения

. Выбор крепи сопряжения лавы с подготавливающей выработкой.

.Расчет нагрузки на забой по условиям вентиляции

. Поддержание подготавливающей выработки примыкающей к очистному забою.

. Общие сведения.

. Расчет параметров для охраны подготовливающих выработок.

. Организация работ в очистном забое.

.Ососбенности управления горным давлением на выемочном участке при переходе лавой геолгических нарушений.

Вывод.

Список используемой литературы.

Аннотация

В данном курсовом проекте представлены результаты расчета управления горным давлением в очистном забое, подготавливающей выработке, обоснование выбора крепи сопряжения и выбора способа поддержания подготавливающей выработки. Курсовой проект содержит 22 стр. текста, 9 таблиц,2 рисунка, 12 приложений и 1 лист формата А1.

The summary

In the given academic year project results of calculation of management by mountain pressure in clearing lava are submitted, to preparing development(manufacture), a substantiation of a choice krepi interfaces and a choice of a way of maintenance of preparing development(manufacture). The academic year project contains 22 pages of the text, 9 tables,2 figures, 12 appendices and 1 sheet of format А1.

Введение

В данном курсовом проекте, главной задачей является обеспечение эксплуатационного состояния выемочных выработок на весь срок службы, от проходки до погашения, за счет совершенствования мер по их креплению, охране и поддержанию. Курсовой проект основан на расчетах ожидаемых смещений пород в выемочных выработках, поддерживаемых за лавой для повторного использования с помощью искусственных ограждений. Также в данном курсовом проекте приведен расчет крепления выработок на сопряжении с очистным забоем, и крепление для повторно используемых выработок.

Характеристика горно-геологических условий залегания пласта

 

Основные горно-геологические условия залегания пласта приведены в таблице 1

Таблица 1.

Характеристика пласта и условий его залегания (исходные данные для проектирования)

№	Показатель	Условное обозначение	Показатель
1.	Мощность пласта 1, м	м	2.4
2.	Мощность пласта 2, м	м	2.9
3.	Мощность междупластья м	В	33
4.	Угол падения, градусы	а	8
5.	Категория кровли пласта по обрушаемости	КА	2
6.	Сопротивляемость пласта резанию, кН/м	Ар	310
7.	Глубина горных работ	Н	500