ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

На вугільних шахтах України в останні двадцять років має місце хронічне відставання темпів проведення розкривних та підготовчих виробок по відношенню до швидкостей посування сучасних комплексно-механізованих очисних вибоїв приблизно в 1,5–2,0 рази. Це не дозволяє своєчасно проводити підготовку запасів до виїмки при стовпової системі розробки, часто змушує застосовувати суцільну або комбіновану систему розробки з прямим ходом лав, що знижує виробничу потужність підприємства. Низькі швидкості підготовчих робіт, великі витрати на підтримання виробок глибоких шахт, в числі інших причин, ведуть до зростання собівартості українського вугілля і в 2010–2012 рр. вітчизняні споживачі збільшують імпорт російського, польського та австралійського вугілля.

1. Актуальність теми

У 2007 році ДП ДонВУГІ розробив технологію швидкісного проведення розкривних та підготовчих виробок комбайновим способом, що реалізується типовими комплексами обладнання КПК [1]. Ці комплекси призначені для механізації отбойкі, навантаження і безперервного транспортування гірничої маси з вибою, а також механізації зведення анкерного (1КПК), рамного (2КПК) або змішаного (3КПК) кріплення з використанням навісного обладнання при проведенні виробок аркової, трапецієподібної та прямокутної (з горизонтальною і похилій покрівлею) форм поперечного перерізу від 11,0 до 32,0 м2. До складу комплексів входить прохідницький комбайн, обладнаний пристроєм для зведення анкерного кріплення, стрічковий перевантажувач ПЛ800 (довжина 45 м), прохідницький стрічковий конвеєр 1ЛТП800Д, бункер-конвеєр БК900, скребковий перевантажувач УРП, пиловідсмоктуючі установка УП360, маневрова візок ТМ300 і шахтна багатофункціональна лебідка ЛШМ [2–3].

Можливе застосування у складі комплексів комбайнів ККД, КПУ виробництва Горлівського машзаводу; КП21, КП25, КП200 виробництва Копейському машзаводу; П110-01м, П110-04 виробництва Новокраматорського машзаводу; КСП42 (43), КСП35 виробництва Ясинуватського машзаводу. Ці комбайни нового технічного рівня дозволяють ефективно руйнувати породи міцністю на стиск до 100–120 МПа (f = 8–9) і можуть бути обладнані однією або двома бурильними установками для зведення анкерного кріплення [4–6].

За відповідної підготовки персоналу на установку анкера витрачається чотири хвилини, а для установки віяла анкерів в перерізі виробки потрібно чотири перестановки бурового лафета з розпірною стійкою. Установка анкерів безпосередньо в забої в непорушений масив після виїмки заходки дозволить зберегти стійкість приконтурного порід та знизити витрати на підтримку виробок при експлуатації.

На нашу думку, в даний час комбайнова технологія з анкерним і комбінованим кріпленням може бути ефективно застосована там, де проведення гірничих виробок традиційно здійснюється за буропідривною технології. Розглянемо для прикладу шахту Жовтневий рудник ДП ДУЕК [7].

Шахта побудована за проектом, розробленим інститутом Донгіпрошахт і здана в експлуатацію в грудні 1974 року з проектною виробничою потужністю 1800 тис. тонн вугілля на рік. За період експлуатації, в зв’язку з погіршенням гірничо-геологічних умов і дорозвідкою шахтного поля, проект розвитку шахти й виробнича потужність неодноразово корегувалися і з 01.01.1996 г виробнича потужність шахти встановлена в обсязі 800 тис. тонн вугілля на рік. Остання коригування проекту була виконана інститутом Донгіпрошахт в 1993 році (" Проектні пророблення подальшого розвитку шахти Жовтневий рудник ПП947-3-ПЗ), за якими реалізуються основні технічні рішення. Шахта має перспективний термін служби більше 100 років [8]. Промислові запаси енергетичних і коксівних вугіль в межах шахтного поля становлять понад 96,0 млн. тонн. На балансі шахти вважаються пласти: m`4, m3, m2, l`8, l8, l`7, l7, l4, l3, lн1, K8. Запаси і характеристика пластів, що значаться на балансі шахти, зведені в табл. 1.


Таблиця 1 – Запаси вугілля і характеристика пластів шахти Жовтневий рудник


Iндекс пласта Марка вугілля Геологічна
потужність пласта, м		 Помислові запаси, тис. т.
всього розкриті підготовлені
до виїмки
m4' Г 0,48–0,93 9673 – –
m3 Г, ДГ 0,80–1,59 13509 2194 –
l8' Г 0,55–0,75 12001 306 –
l8 Г, ДГ 0,66–1,80 11632 – –
l4 Г, ДГ 0,55–0,98 17368 – –
l3 Г, ДГ, Ж 0,59–1,01 12419 – –
lн1 Г, Ж 0,63–1,23 9657 – –
K8 Ж 0,48–0,93 10164 – –
Всього     96423 5581 377

В даний час шахтою розробляється пласт к8 Паровичний (дві лави з суцільною системою розробки). У 2012 році передбачається ввести в експлуатацію очисний забій по пласту l8' (також суцільна система розробки). У більш віддаленій перспективі будуть відпрацьовуватися залишилися розкриті запаси пласта m3 [9]. Схема підготовки шахтного поля панельна. Раніше застосовувалися, крім суцільний, стовпова й комбінована системи розробки з відпрацюванням з падіння, повстання і простиранию пластів. За останні кілька років на шахті Жовтневий рудник середній обсяг проведення підготовчих виробок становить лише 1,5–2 км. В основному застосовується буропідривною спосіб проходки через відсутність достатньої кількості прохідницьких комбайнів. Комбайнова вироблення всього одна – допоміжний ухил пл. к8.

2. Плановані результати магістерської роботи

На підставі аналізу даних про вміщуючих породах, глибині робіт (понад 1000 м), стан гірничих виробок, співвідношення темпів очисних і підготовчих робіт пропонуються наступні рішення щодо вдосконалення проведення і підтримки виробок ухильного поля:

Технологічна схема проведення виробок

Рисунок 1 – Технологічна схема проведення виробок

Поперечний перетин ухилу (ходка) пласта к8 у проходці

Рисунок 2 – Поперечний перетин ухилу (ходка) пласта к8 у проходці

Поперечний перетин штреку пласта m3 у проходці

Рисунок 3 – Поперечний перетин штреку пласта m3 у проходці

Очевидно, що значний обсяг виробок на шахті може бути закріплено анкерної (по пластах к8 і m3) і анкерно-рамної комбінованої кріпленням (по пласту l8') при відповідному обгрунтуванні [10] (К <= 20%) і певної психологічної перебудови підземного персоналу.

На рис. 4 приведена економічна складова даної магістреской роботи.

Порядок виконання розрахунку для розділу, присвяченого економічної ефективності

Рисунок 4 – Порядок виконання розрахунку для розділу, присвяченого економічної ефективності
(анімація: 12 кадрів; 6 циклів повторення; 94,6 кілобайт)

Висновки

Таким чином, в рамках магістерської роботи будуть вироблені наступні вимоги до комбайнів у складі комплексів:

Оптимальний склад комплексу КПК для шахти:

Фінансова складова вдосконалення технології комбайнового проведення одночасно з анкерування, можливо, буде забезпечена зі зміною державної політики у розвитку вугільної промисловості або приходом ефективного інвестора, такого як ДТЕК.

Перелік посилань

  1. КД 12.01.201-98 Технологические схемы разработки пологих пластов на шахтах Украины. Изменение № 2 (Дополнение). Типовые технологические схемы скоростного проведения горизонтальных и наклонных до ±12o выработок проходческими комплексами. Первая редакция. – Донецк.: ГП ДонУГИ, 2007. – 19 с.
  2. Кошелев К.В. Охрана и ремонт горных выработок / Кошелев К.В., Петренко Ю.А., Новиков А.О. – М.: Недра, 1990. – 218 с.
  3. Негрей С.Г. Обоснование параметров механического отпора породам почвы выемочных выработок при отработке лав обратным ходом друк. Дисс. канд. техн. наук: 05.15.02. – Донецк, 2007. – 296 с.
  4. Борзых А.Ф. Содержание, ремонт и ликвидация выработок угольных шахт / Борзых А.Ф., Зюков Ю.Е., Княжев С.Н. – Алчевск: ДонГТУ, 2004. – 614 с.
  5. Заявка 57–119850, Япония, МКИ В 02 С 19/18, Е 04 С 23/08. Композиция для разрушения бетона, дорожного покрытия и т.п. / Нисихара Акио, Мива Мотому, Тада Сюити; Асахи дэнка коге к.к. № 56-5779 заявл. 16.01.81,. опубл. 26.07.82.
  6. Пшеничная, Е. Г. Обоснование рациональных параметров технологии добычи гранитных блоков с применением невзрывчатых разрушающих средств: Автореф. дис. канд. техн. наук: 25.00.22, 25.00.20 / Магнитог. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова, Магнитогорск, 2004, 20 с.
  7. Артамонов, С.М. Добыча блоков природного камня недробящим способом / С.М. Артамонов, С.Г. Агеев // Строительные материалы. 1985. – № 7. – С. 9–10.
  8. Шкуматов, О.М. Комбінована технологія розробки прохідницького вибою криволінійно-уступної форми / О.М. Шкуматов, В.А. Галоян // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Гірничо-геологічна. 2009. – Вип. 10. – С. 70–73.
  9. Шевцов, М.Р. Стан технології та обґрунтування умов руйнування суцільного середовища гірських порід і будівельних конструкцій / М.Р. Шевцов, С.О. Калякин, І.В. Купенко, О.М. Шкуматов, О.І. Рубльова // Проблеми гірського тиску. 2009. – №17. – С. 226–249.
  10. Временная методика расчёта анкерной и анкерно-рамной (комбиниро-ванной) крепи. – Донецк.: Фонды ГП ДонУГИ, – 2007, в 2-х томах.