ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Глибина розробки корисних копалин на багатьох підприємствах вугільної промисловості України перевищує 1000–1200 м. На зазначених глибинах породи в навколо гірничих виробок під впливом гірського тиску руйнуються, зміщуються у виробку, через певний період часу виробка перестає відповідати технологічним вимогам. Це знижує ефективність розробки пластових корисних копалин та безпеки робіт на великих глибинах .. Протяжність гірничих виробок з площею перерізу, не задовольняє вимогам ПБ, постійно зростає.

Необхідність проведення ремонту виробок (Перекріплення при вичерпанні податливості кріплення і підривання грунту при обдиманні понад 250–300 мм) викликає не тільки високі витрати на цей захід, а й негативно позначається технологічно на роботу виїмкової ділянки.

Для підприємств з видобутку підвищення рівня концентрації та інтенсифікації гірничих робіт немислимо без вдосконалення технологій спорудження гірничих виробок, створення кріплень підвищеної податливості. В даний час застосовуються кріплення з податливістю до 1000 мм в ніжках кріплення і до 400 мм в замковому з'єднанні верхняка і ніжок.

Вирішальний вплив на стан гірських виробок надає технологія споруди, яка повинна передбачати захист їх від шкідливих проявів гірничого тиску в незайманому і схильному до впливу очисних робіт масиві. Проведення вироблення завищеними перетином вимагає додаткових витрат на спорудження виробки, разом з тим частота перекріплення при високій податливості кріплення зменшується і, можливо, в деяких випадках обійтися без перекріплення. Такий зміст вироблення прийнято називати безремонтний.

Однією з найважливіших завдань при виборі підборі всього комплексу обладнання для проведення підготовчих виробок комбайновим способом є найбільш повне використання значних можливостей, закладених в конструкції комбайна з безперервного руйнування і навантаженні гірської маси у вибої виробки. Ці можливості збільшуються з ростом потужності виконавчого органу, з підвищенням надійності та довговічності вузлів комбайна і зносостійкості інструменту, а також із здійсненням інших заходів, спрямованих на вдосконалення конструкції комбайнів.

Проходка виробки прохідницьким комбайном КСП-32

Анімація 1 – Проходка виробки прохідницьким комбайном КСП-32
(6 циклів, 6 кадри, затримка 0,5 с., розмір 34 КБ)

Можливості комбайнів з руйнування гірської маси в найбільш повною мірою характеризують його так званої теоретичної (або максимальної) продуктивністю при відділенні від масиву виконавчим органом гірничої маси протягом 1 хв безперервної роботи комбайна в забої вироблення з середніми умовами по міцності порід і розмірів перетину, для яких за технічною характеристикою призначений даний комбайн.

Насправді можлива і фактична продуктивності комбайна з руйнування гірської маси значно менше теоретичної. Що відбувається через технічну необхідність виконання при роботі комбайна ряду допоміжних операцій, при яких припиняється руйнування вибою (як, наприклад, заміна інструменту, маневри з переміщення комбайна в забої виробки, повторна добірка розпушеному гірської маси по грунті й біля стін виробки, руйнування великих шматків вугілля і породи), а також виконання інших операцій, пов'язаних з конструкцією комбайна.

Крім технологічно необхідних витрат часу на допоміжні операції, обумовлені конструктивними особливостями самого комбайна, мають місце і прямі втрати робочого часу комбайна через перерв з різних причин, обумовлених рівнем механізації інших процесів прохідницького циклу і загальною організацією і технологією виробництва робіт по проведенню вироблення, а також іншими організаційними причинами. Причинами перерв можуть бути підготовчо-заключні операції на початку і кінці зміни, зміна вагонеток, подовження транспортних, енергетичних і вентиляційних комунікацій, установка постійного кріплення та інші.

Актуальність теми

Актуальність роботи не може бути поставлена під сумнів, оскільки витрати на ремонт виробок при сьогоднішніх глибинах розробки в багатьох випадках перевищують витрати на їх проведення.

Мета і задачі дослідження та заплановані результати

Метою роботи є встановлення області застосування проведення дільничної вироблення завищеними перетином, при якому Перекріплення за термін служби виробки не буде потрібно.

Витрати на проходку вироблення залежать від багатьох складових, одним з яких є величина податливості металевої арочної крепі, з ростом податливості кріплення зростає і ціна даної кріплення, що на ціну 1 метра проведення виробки впливає у вигляді коефіцієнта.

При Sпо = 11 м2, довжині виробки 2000 м із загальним строком служби 2 роки і спецпрофілі № 27 зробимо розрахунок витрат на ремон вироблення для разі непогашення її після лави і застосування для виведення вихідного струменя, і розрахунок витрат на проведення цієї виробки. При цьому розглянемо випадки різної величини витрат на проведення 1 м3 вироблення – від 400 грн/м3 до 600 грн/м3.

Наведемо графік залежності ціни проведення виробок від податливості кріплення.

Графік залежності ціни проведення виробок від податливості кріплення

Малюнок 1 – Графік залежності ціни проведення виробок від податливості кріплення

Задається мінімальний перетин вироблення необхідне для нормального її функціонування, якщо зміщення привели до того що перетин стало менше мінімального виникає необхідність перекріплення. З іншого боку перекріплення можна уникнути вибравши крепь з більшою податливістю. Важливо також час служби вироблення, адже процеси зсуву порід протікають досить повільно, і може бути немає необхідності кріпити дорогою кріпленням з більшою податливістю.

Наведемо графік залежності ціни ремонту виробок від податливості кріплення.

Графік залежності ціни ремонту виробок від податливості крепі

Малюнок 2 – Графік залежності ціни ремонту виробок від податливості крепі

Ідея роботи

Ідея роботи полягає у встановленні залежності величини зміщень порід у виробку від глибини розробки, властивостей бічних порід і терміну існування вироблення і порівняння витрат на ремонт вироблення з витратами на її проведення в залежності від перерізу виробки. Порівняння цих двох видів витрат і дозволить встановити умови (глибину робіт, властивостей порід, термін існування вироблення і податливість кріплення) при яких проведення виробки завищеними перетином економічно виправдано.

Графік залежності ціни проведення та ціни перекріплення від податливості крепі

Малюнок 3 – Графік залежності ціни проведення та ціни перекріплення від податливості крепі

Рисунок наочно показує, що із збільшенням податливості крепі витрати на ремонт 1 м виробки істотно знижується, а витрати на проведення 1 м виробки зростають значно меншими темпами.

Поставлена мета може бути досягнута за умови вирішення наступних завдань:

  1. Встановити взаємозв'язок витрат на ремонт (Перекріплення) вироблення з глибиною робіт, властивостями порід, строком служби вироблення і піддатливість кріплення;

  2. Встановити взаємозв'язок витрат на проведення виробки і її перетином через величину податливості кріплення;

  3. Розробити математичний апарат порівняння цих витрат і знаходження області раціонального застосування «безремонтного» підтримки виробок. В якості основного параметра споруди виробітку, враховується при розрахунку витрат на її проведення та підтримка прийнята величина податливості кріплення.

    4. Предмет дослідження – дільнична гірнича виробка.

    Об'єкт дослідження – витрати на проведення та підтримання виробітку.

    Перелік посилань

    1. 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.

    2. Егоров С.И., Халимендик Ю.М., Курченко Э.П. и др. Обобщение опыта крепления и охраны подготовительных выработок. Уголь Украины. Уголь Украины.– 2002.– № 5.

    3. Фармер Я.. Выработки угольных шахт. М.: Недра, 1990. – 268 с.

    4. 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.

    5. 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.

    6. Литвинский Г.Г. Расчет устойчивости породной поверхности горных выработок // Устойчивость и крепление горных выработок Л.: ЛГИ, 1974.– Вып. 2.– с. 35–39.

    7. Цимбаревич П.М. Механика горных пород.– М.: Углетехиздат.– 1948.– 184 с.

    8. Турчанинов Н.А. Основы механики горных пород / Турчанинов Н.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. // .– Л.: Недра, 1989.– 488 с.

    9. Горная инциклопедия. Свободная инциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mining-enc.ru

    10. Википедия. Свободная инциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org