Реферат по теме выпускной работы
Содержание
Введение
Глубина разработки полезных ископаемых на многих предприятиях угольной промышленности Украины превышает 1000–1200 м. На указанных глубинах породы в вокруг горных выработок под воздействием горного давления разрушаются, смещаются в выработку, спустя определенный период времени выработка перестает отвечать технологическим требованиям. Это снижает эффективность разработки пластовых полезных ископаемых и безопасности работ на больших глубинах.. Протяженность горных выработок с площадью сечения, не удовлетворяющей требованиям ПБ, постоянно возрастает.
Необходимость проведения ремонта выработки (перекрепление при исчерпании податливости крепи и подрывка почвы при пучении свыше 250–300 мм) вызывает не только высокие затраты на это мероприятие, но и отрицательно сказывается технологически на работу выемочного участка.
Для предприятий по добыче повышение уровня концентрации и интенсификации горных работ немыслимо без совершенствования технологий сооружения горных выработок, создания крепей повышенной податливости. В настоящее время применяются крепи с податливостью до 1000 мм в ножках крепи и до 400 мм в замковом соединении верхняка и ножек.
Решающее влияние на состояние горных выработок оказывает технология сооружения, которая должна предусматривать защиту их от вредных проявлений горного давления в нетронутом и подверженном влиянию очистных работ массиве. Проведение выработки завышенным сечением требует дополнительных затрат на сооружение выработки, вместе с тем частота перекрепления при высокой податливости крепи уменьшается и, возможно, в некоторых случаях обойтись без перекрепления. Такое содержание выработки принято называть безремонтным.
Одной из важнейших задач при выборе подборе всего комплекса оборудования для проведения подготовительных выработок комбайновым способом является наиболее полное использование значительных возможностей, заложенных в конструкции комбайна по непрерывному разрушению и погрузке горной массы в забое выработки. Эти возможности увеличиваются с ростом мощности исполнительного органа, с повышением надежности и долговечности узлов комбайна и износостойкости инструмента, а также с осуществлением других мероприятий, направленных на совершенствование конструкции комбайнов.
Анимация 1 – Проходка выработки проходческим комбайном КСП-32
(6 циклов, 6 кадра, задержка 0,5 с., размер 34 КБ)
Возможности комбайнов по разрушению горной массы в наиболее полной мере характеризуют его так называемой теоретической (или максимальной) производительностью при отделении от массива исполнительным органом горной массы в течение 1 мин непрерывной работы комбайна в забое выработки со средними условиями по крепости пород и размерам сечения, для которых по технической характеристике предназначен данный комбайн.
В действительности возможная и фактическая производительности комбайна по разрушению горной массы значительно меньше теоретической. Что происходит из-за технической необходимости выполнения при работе комбайна ряда вспомогательных операций, при которых прекращается разрушение забоя (как, например, замена инструмента, маневры по перемещению комбайна в забое выработки, повторная подборка разрыхленной горной массы по почве и у стен выработки, разрушение крупных кусков угля и породы), а также выполнения других операций, связанных с конструкцией комбайна.
Кроме технологически необходимых затрат времени на вспомогательные операции, определяемые конструктивными особенностями самого комбайна, имеют место и прямые потери рабочего времени комбайна из-за перерывов по различным причинам, определяемым уровнем механизации остальных процессов проходческого цикла и общей организацией и технологией производства работ по проведению выработки, а также другими организационными причинами. Причинами перерывов могут быть подготовительно-заключительные операции в начале и конце смены, смена вагонеток, удлинение транспортных, энергетических и вентиляционных коммуникаций, установка постоянной крепи и др.
Актуальность темы
Актуальность работы не может быть поставлена под сомнение, поскольку затраты на ремонт выработок при сегодняшних глубинах разработки во многих случаях превышают затраты на их проведение.
Цель и задачи исследования
Целью работы является установление области применения проведения участковой выработки завышенным сечением, при котором перекрепление за срок службы выработки не потребуется.
Затраты на проходку выработки зависят от многих составляющих, одним из которых является величина податливости металлической арочной крепи, с ростом податливости крепи растет и цена данной крепи, что на цену 1 метра проведения выработки влияет в виде коэффициента.
При Sпо = 11 м2, длине выработки 2000 м с общим сроком службы 2 года и спецпрофиле № 27 произведем расчет затрат на ремон выработки для случае непогашения ее после лавы и применения для вывода исходящей струи, и расчет затрат на проведение этой выработки. При этом рассмотрим случаи разной величины затрат на проведение 1 м3 выработки – от 400 грн/м3 до 600 грн/м3.
Приведём график зависимости цены проведения выработок от податливости крепи.
Рисунок 1 – График зависимости цены проведения выработок от податливости крепи
Задается минимальное сечение выработки необходимое для нормального ее функционирования, если смещения привели к тому что сечение стало меньше минимального возникает необходимость перекрепления. С другой стороны перекрепления можно избежать выбрав крепь с большей податливостью. Важно также время службы выработки, ведь процессы смещения пород протекают достаточно медленно, и может быть нет необходимости крепить дорогой крепью с большей податливостью.
Приведём график зависимости цены ремонта выработок от податливости крепи.
Рисунок 2 – График зависимости цены ремонта выработок от податливости крепи
Идея работы
Идея работы заключается в установлении зависимости величины смещений пород в выработку от глубины разработки, свойств боковых пород и срока существования выработки и сравнение затрат на ремонт выработки с затратами на ее проведение в зависимости от сечения выработки. Сравнение этих двух видов затрат и позволит установить условия (глубину работ, свойств пород, срок существования выработки и податливость крепи) при которых проведение выработки завышенным сечением экономически оправдано.
Рисунок 3 – График зависимости цены проведения и цены перекрепления от податливости крепи
Рисунок наглядно показывает, что с увеличением податливости крепи затраты на ремонт 1 м выработки существенно снижается, а затраты на проведение 1 м выработки возрастают значительно меньшими темпами.
Поставленная цель может быть достигнута при условии решения следующих задач:
Установить взаимосвязь затрат на ремонт (перекрепление) выработки с глубиной работ, свойствами пород, сроком службы выработки и податливостью крепи;
Установить взаимосвязь затрат на проведение выработки и ее сечением через величину податливости крепи;
Разработать математический аппарат сравнения этих затрат и нахождения области рационального применения «безремонтного» поддержания выработок.
Технология, механизация и организация проведения горных выработок / Б.В. Бокий, Е.А. Зимина, В.В. Смирняков, О.В. Тимофеев. Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1983. – 264 с.
Егоров С.И., Халимендик Ю.М., Курченко Э.П. и др.
Обобщение опыта крепления и охраны подготовительных выработок
. Уголь Украины. Уголь Украины.– 2002.– № 5.Фармер Я.. Выработки угольных шахт. М.:
Недра
, 1990. – 268 с.Касьяненко А.Л., Соловьев Г.И., Мороз Ю.М. Исследование устойчивости прочных пород почвы на шахте им. Е.Т. Абакумова ГП
Донецкая угольная энергетическая компания
// Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Сб. научн. трудов. Вып. 17, – Донецк:Норд – Пресс
, 2011. – с. 190–191.Соловьев Г.И., Касьяненко А.Л., Мороз Ю.М., Ястремский Р.А. О критерии устойчивости прочных пород почвы выемочных выработок глубоких шахт // Промышленная безопасность и вентиляция подземных сооружений в XXI столетии: Материалы Международной научно-практической конференции (21–22 апреля 2011 года) – Донецк: ДонНТУ. – 2011. – с. 36–40.
Литвинский Г.Г. Расчет устойчивости породной поверхности горных выработок // Устойчивость и крепление горных выработок Л.: ЛГИ, 1974.– Вып. 2.– с. 35–39.
Цимбаревич П.М. Механика горных пород.– М.: Углетехиздат.– 1948.– 184 с.
Турчанинов Н.А. Основы механики горных пород / Турчанинов Н.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. // .– Л.: Недра, 1989.– 488 с.
Горная инциклопедия. Свободная инциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mining-enc.ru
Википедия. Свободная инциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org
В качестве основного параметра сооружения выработки, учитываемого при расчете затрат на ее проведение и поддержание принята величина податливости крепи.
Предмет исследования – участковая горная выработка.
Объект исследования – затраты на проведение и поддержание выработки.