Организация подготовки очистных забоев при гидравлическом способе добычи угля на шахте им. Ворош

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра экономики и организации горной промышленности











Организация горного производства



Курсовой проект



«Организация подготовки очистных забоев при гидравлическом способе добычи угля на шахте им. Ворошилова»





















Выполнил:

студент IV курса

группы ЭГо-62

Шульц Е.В.



Проверил:

Скукин В.А.















Прокопьевск 2010

Содержание.





Исходные данные для курсового проекта……………………………………3

1. Система разработки, технология и механизация

 очистных работ………………………………………………..………...……5

11.1Система разработки и ее элементы……….….…………………5

2. Расчет параметров разупрочнения………………………….….………..13

3. Определение нагрузки на очистной забой………………………..………21

4.Расчет себестоимости……………………………………………………….22

5.Расчет технико-экономических показателей и экономической эффективности………………………………...……………………………………26

















































Исходные данные для курсового проекта

(Таблица 1)



№



Наименование показателей



Значение показателей

1

2

3

1.

Марка угля

К0

2.

Наименование пород:

- основной кровли

                           - непосредственной кровли

                           - почвы



алевролит

алевролит

алевролит 



3.

Устойчивость:

                           - основной кровли

                           - непосредственной кровли

                           - почвы



 устойчивая

средней устойчивости

средней устойчивости

4.

Опасность пласта:

                            - по метану

                            - по пыли

                            - по горным ударам

                            - по внезапным выбросам

                            - по самовозгоранию

                            - по прорыву глины

                            - по прорыву воды



опасен

опасен

угрожаемый

опасен

весьма склонен

не опасен

опасен

5.

Угол падения пласта, град.:

                            - минимальный                                                                                               

                            - максимальный                                                                                              

                            - средний                                                                                                     





65

78

72

6.

 Мощность пласта, м:

                            - минимальная                                                                                                

                            - максимальная                                                                                               

                            - средняя                                                                                                         



8,0

9,2

8,6

7.

В том числе суммарная мощность, м

                            - породных прослоев

                            - пачек угля 



-

8,6

8.

Коэффициент крепости угля (по Протодьяконову)

                            - пачек угля 

                            - породных прослоев

                            - основной кровли

                            - непосредственной кровли

                            - почвы



2.0 – 3.2 

5-7

4-6

4-6

9.

Мощность, м:

                            - основной кровли

                            - непосредственной кровли

                            - ложной кровли



9,0

3,0

-

10.

Зольность угля, %

18,1

11.

Плотность угля, т/м3

1.3

12.

Естественная влажность, %

1.2

13.

Относительная газообильность, м3/т

                                 - по метану 



14,4

14.

Границы выемочного участка:

                             - верхняя

                             - нижняя

                             - северная

                             - южная      



Откат.штр. гор.+60 м

почва выем. штр. №9 

горно-геол. наруш.IY-93

Межблоковый целик



15.

Размеры участка по простиранию, м:

                            

146



16.

Размеры участка по падению, м:

                            

95

17.

Глубина отработки по основному штреку, м

340

20

Поведение пород при выемке:

                              - управляемость кровлей

                              - обрушаемость кровлей



трудноуправляемая

среднеобрушаемая

























































1. Система разработки, технология и механизация

 очистных работ.

1.1Система разработки и ее элементы.

Отработка выемочного участка пласта Горелого с квершлага № 17, север, гор. – 40 м. На основании горно-геологического прогноза и опыта отработки пластов в аналогичных условиях на шахтах Прокопьевска наиболее рациональной в применении системой будет система подэтажной гидроотбойки (ПГО). Она позволит повысить безопасность работ, снизить аварийность в очистных и подготовительных забоях  - выемка угля гидравлическим способом и его выгрузка осуществляется дистанционно и без применения взрывных работ, а так же без крепления выработанного пространства. 

Учитывая опыт отработки аналогичных пластов на шахтах Прокопьевского района Кузбасса, отработку пласта Горелого в пределах проектируемого участка предусматривается производить системой подэтажной гидроотбойки с двумя штреками, в подэтаже сбиваемыми ортами через 8 м, то есть длинными столбами по простиранию.

Очистная выемка  в подэтаже выполняется одним гидромонитором и начинается с проведения из орта разрезной печи по восстанию пласта до выработанного пространства вышележащего подэтажа Sпр.= 1,0-2,0 м2 для организации дренажа метана из камеры. Проведение разрезной печи осуществляется под руководством сменного ИТР участка. Во время проведения разрезной печи должен осуществляться непрерывный контроль содержания метана в забое при помощи прибора «Сигнал-2» («Атест»). При достижении концентрации метана 2 % работы по проведению печи должны быть прекращены до снижения её до 1 %. Если в течении 15 минут концентрация метана не снизилась или обнаружился дальнейший её рост  люди из подэтажа должны быть выведены на свежую струю. В устье выработки выставлены запрещающие знаки и приняты меры по разгазированию выработки.

Общее направление погашения подэтажей - от северной границы  выемочного участка. Орты погашаются от пород почвы к породам кровли. Гидравлическая выемка угля производится заходками. После отработки заходки  (камеры) № 1 и заполнения её породой высоконапорный став, вентиляционные трубы, транспортные желоба укорачиваются, монитор переносится на расстояние  5 м по орту и далее цикл повторяется. Запрещается ведение очистных работ в последующей камере без «посаженной» и заполненной породой предыдущей камеры.

После полного погашения выемочного орта  камера отмывается с выемочного штрека, очистные работы приостанавливаются и производится проведение последующего выемочного орта. После окончания его проведения начинается его погашение очистными работами. Далее цикл последовательно повторяется до соответствующего промквершлага в подэтаже. После полной отработки подэтажа в 5-ти метрах от пл.Лутугинского на соответствующем промквершлаге  возвести  изолирующие перемычки.  

Гидромонитор при всех технологических операциях должен размещаться в закреплённом постоянной крепью пространстве.При размыве заходки из выемочного штрека или орта гидромониторщик и его напарник должны находиться на расстоянии не ближе 10 м от гидромонитора за предохранительным щитом. При работе гидромонитора рабочие должны надевать предохранительные очки.

Крепь выемочного орта и штрека усиливается ремонтинами или подхватами (сопряжение выемочного штрека с выемочным ортом – подхватами) на протяжении 10 м от очистного забоя (камеры). Передвижение гидромонитора, маслостанции производится с помощью ручной лебёдки, так же переносится предохранительный щиток. Гидромонитор раскрепляется в выемочном  штреке (орте) с помощью механической или деревянной стойки.

Крепление водоводного става на прямой части выемочного штрека производится проволокой диаметром 6 мм в три ветви через 20 м к стойке крепи, а на поворотах – с помощью накладок или уголков 75 х 75, которые крепятся анкерными болтами. Раскрепка рештачного става производится металлическими штырями длиной 70-100 см из сталь-круга  20-30 мм, забуренными в почву штрека под углом 60-70 о через каждые 20 метров .К штырям рештачный став прикручивается проволокой  4-6 мм через проушины.

Размыв негабаритных кусков угля в заходках производится струёй гидромонитора от основания откоса, не допуская попадания гидромониторной струи за отбитый уголь.

В случае обнаружения признаков скопления воды в очистном пространстве немедленно прекращается подача воды в забой, люди выводятся в безопасное место.

Работы возобновляются после спуска воды. В выемочном штреке крупные куски угля разбиваются кувалдой.

Самотечный гидротранспорт угля из очистных и подготовительных забоев до пульпоспускного ската  осуществляется по желобам, а в пульпоспускнои скате – по трубам диаметром 600 мм.

Перед началом работ на каждом подэтаже на границе выемочного участка, у профилактического целика, должна производится гидромонитором разрезная печь до верхнего отработанного подэтажа сечением более 1 метра2.

Для образования передвижной заходки гидромонитор должен быть установлен в 6-8 м от разрезной печи. Выемку угля в подэтаже осуществляется от разрезной печи только к гидромонитору начиная с нижней части заходки с постепенным расширением на всю мощность пласта, до оборудования пород кровли.

Управление кровлей осуществляется полным оборудованием с перепуском породы из вышележащего подэтажа.

Погашение подэтажных штреков производится одновременно с выемкой угля из заходки. Погашение межучастковых и межблоковых целиков запрещается. 

Размер выемочного поля:

По простиранию – 146 м

По падению – 95 м.

Длинна очистного забоя – 150 м.

Количество подэтажей в этаже 8.

Предусматривается проведение следующих выработок предназначенных для вскрытия пласта, с целью вентиляции, передвижения людей, транспортирования угля, лесных и других материалов и оборудования, прокладки электрического кабеля и пожарностроительного трубопровода, для ведения очистных работ:

- грузоходовой скат

- вентиляционный скат

- пульпоспускной скат

- подэтажные штреки

- запасной выход  

грузоходовой скат производится по породе по предварительно пробуренной скважине диаметром 500 мм с помощью БВГ снизу в верх. Предназначен для проветривания, передвижения людей, доставки материалов и оборудования на подэтажи. Сечение скатов в проходке-5,2м2 , в свету-3,0м2.Крепится деревянной венцовой крепью, сплошняком.

Вентиляционный скат проводится по углю по предварительно пробуренной скважине диаметром 500мм с помощью БВР снизу вверх. Предназначен для проветривание, ставов  вентиляционных труб. Сечение в проходке  - 4,2 м2 , в свету – 2,6м2. Крепится венцовой крепью сплошняком.

Пульпоспускной скат проводится по углю по предварительно пробуренной скважине диаметром 500 м с помощью БВР снизу вверх. Предназначен для перепуска угля с подэтажей на аккумулирующий штрек. Сечение в проходе – 30 м2, в свету – 1,8 м2 . Крепится венцовой крепью. 

Подэтажные штреки проводятся по углю с помощью БВР под уклоном 0,07. Предназначена для выемки угля, проветривание, передвижение людей, транспортированием угольной пыли до ската по металлическим желобам. Крепление  деревянной крепью, сечение в свету – 4,5м2 , в проходке – 6,2 м2. 

Орты проводятся по углю с помощью БВР. Остальные характеристики  как у подэтажного штрека. 

Запасной выход проводится по углю в направлении снизу вверх по скважине диаметром 500мм с помощью БВР. Сечение в свету – 1,5м2 , в проходке  - 2,3 м2 . Служит для аварийного выхода с подэтажа на подэтаж. Крепится деревянными стойками под распил с перетяжкой кровли обаполом.

После отработки заходки и заполнения её горной массой вышележащего отработанного подэтажа производится перемещение гидромонитора, предохранительного щита и пульта управления к месту новой стоянки.

Перемещение гидромонитора производить в следующем порядке:

1. Перемещение гидромонитора производится  двумя горнорабочими очистного забоя.

2. Перед началом работ произвести осмотр состояния крепи штрека, прилегающего к посаженной камере, при необходимости восстановить нарушенное крепление, установить две дополнительные промежуточные рамы крепи штрека перед гидромонитором.

3. Под защитой крепи произвести демонтаж высоконапорного трубопровода на протяжении 8 м от гидромонитора.

4. Перемещение гидромонитора произвести с помощью ручной тягалки. Длина тросика должна быть не менее 5 м, диаметр его не менее 6 мм.

5. Один конец тросика с крюком цепляется за гидромонитор, а сама тягалка  при крепи штрека деревянными рамами – за забуренный в  почву выработки анкер из сталь-круга диаметром 30-36 мм L= 1.2 – 1.4 м или дополнительно установленную укосную стойку

     6. После перемещения гидромонитора на 3-4 м цикл работ повторяется.

7. После перемещения гидромонитора произвести перемещение предохранительного щита, пульта управления.

8. При перемещении гидромонитора  запрещается крепить ручную тягалку за верхняки и стойки крепи штрека.

В случае  если гидромонитор оказался заваленным горной массой, следует выполнять следующие мероприятия:

а. Произвести осмотр состояния крепи штрека, прилегающего к посаженной камере, при необходимости восстановить нарушенное крепление, установить две дополнительные промежуточные рамы крепи штрека перед гидромонитором.

б. Под защитой крепи произвести демонтаж высоконапорного трубопровода на контакте с образовавшимся откосом.

в. Под защитой крепи произвести ручную разборку откоса путём перекидывания горной массы на желоба, а оттуда смывая её в пульпоспускную печь.

г. После освобождения гидромонитора от горной массы его перемещение производить согласно п.п. 4-8.

д. Запрещается размывать откос горной массы водой во избежание подмывания и обрушения стоек крепи.



































Необходимые выработки для дальнейшей подготовки и отработки

выемочного участка пласта Горелого.

(Таблица 2)

№

Наименование

выработки

Заложение

выработки  относит. пород

Длина

выраб. м

Сечение в

проходке (в свету)

м2

Тип и матер.

крепи, шаг

крепи, рам\м

Способ

проведения

1

Промквершлаги

 

Вкрест простирания пластов

42







6,3 (5,0)







Крепть КМТ-3,

2,0 /0,5; 1,25 /0,8

полная  перетяжка  кровли  и   бортов  деревянной затяжкой

БВР со смывом (гидромонитор)

2

Выемочные

штреки по пл.Го-

лому

В 1-2 м от пород в/б

пласта

1204

6.2 (4,5)



Комбинированная

 1рама / /0.8 м

полная  перетяжка  кровли  и  частичная – бортов  деревянной затяжкой



БВР со смывом (гидро-монитор)

3

Разрезные 

печи с рабочих подэтажей в выработанное пространство  вышележащих подэтажей

В 2 м от пород л/б

пласта по восстанию

77

1.0 -2.0



Без крепления

Гидромо-нитор

4

Запасной выход -печь

В 1-2 м от пород в/б

пласта

70

2,25 (1,5)

Деревянная

сплошная

венцовая

(сруб)

БВР 

5

Вентиляционная печь между выем.штр. № 1 и 2 пл.Горелому

В 1-2 м от пород л/б

пласта

10

2,25 (1,5)

Деревянная

сплошная

венцовая

(сруб)

БВР

6

Выемочные орты

по пл.Горелому

По углю вкрест простирания пласта (на л/б)

608



6.2 (4,4)



Деревянная,НДО 1рама / /0.8 м

полная  перетяжка  кровли  и  частичная – бортов  деревянной затяжкой

БВР со смывом

(гидромонитор)

7 

Бурение  скважин

по пл.Горелому

В 1-2 м от пород в/б

	пласта

70

D = 100-500  мм





БГА-2м



Запасы угля в пределах выемочного участка определяется по формуле:

 

Z уг= Lвп∙*Н п*m*γ=146*92*8,6*1.3=150169 т

Где:

 Lвп, Нп- размеры выемочного участка по падению и простиранию пласта, м

m – мощность пласта, м

γ- плотность угля т/м3

Эксплуатационные затраты складываются из потерь угля в целиках и потерь по мощности пласта. Потери угля в отдельном целике определяются по формуле:

Zц = Lц*hц *m * γ, т

Где  Lц ,hц – это размеры целика по простиранию и падению пласта, м.

Тогда потери в межблоковом целике составят:

Zцпроф= 5*95*8,6*1,3=5311 т

Потери угля по мощности пласта равны:

Zmп = (Zуг- Zц) (1-С)=( 150169-5311) (1-0,88) = 17383т.

Общие потери угля по системе разработки равны:

Zп = Zц + Zmп = 5311+17383= 22694 т

Zп(%) = Zп*100/ Zуг = 22694/150169*100 = 15 %

 Промышленные запасы по участку составляют :

Zпр = Zуг – Zп = 150169-22694= 127475 т 













































2. Расчет параметров разупрочнения.

Пласт мощный имеет следующую характеристику: пласт простого строения, крепость угля (f = 2.0 – 3.2) по шкале профессора Протодьяконова, мощность пласта 8,6 м, угол падения 72о, марка угля КО. Почва и кровля пласта сложены – алевролитами. Пласт весьма склонен к самовозгоранию.

Так как крепость угля пласта мощного колеблется от 2,0 –до 3,2, а эффективность выемки угля при гидравлической добычи напрямую зависит от крепости угля необходимо предварительное разупрочнение массива.

Имеется положительный опыт ослабления угольного массива и отбойки угля гидровзрыванием, сущность которого заключается во взрывании зарядов ВВ скважинах, заполненных водой под давлением, создаваемым насосными установками. Однако требования безопасности к этому способу достаточно жесткие, а эффективность его применения не всегда высокая. Скважины бурятся параллельно линии очистного забоя на всю длину или на длину вынимаемой заходки. В пробуренные скважины помещают одну – две нитки детонирующего шнура и колонковые расредоточеные заряды. Заряженные скважины  заполняют водой под определенным давлением соответствующим степени водоустойчивости применяемых ВМ и взрывают. Ослабленную таким образом полосу (заходки) вынимают при помощи струи воды с одной позиции гидромонитора.

Применение гидрозабойки увеличивают эффективность взрыва при прочих равных условиях в два – три  раза. Кроме того, после взрывания зарядов в скважинах с гидрозабойкой по сравнению со взрыванием зарядов без гидрозабойки процентное содержание ядовитых газов в забое уменьшается.

Улучшение технико-экономических показателей при гидродобычи с ослаблением угольного массива взрыванием зарядов ВВ в скважинах с гидрозабойкой происходит главным образом благодаря непрерывности выемки заходки в виду ослабления ее в один прием, увеличение длины заходки примерно на 50% и такого же сокращения объема подготовительных работ, уменьшение расхода ВВ при взрывании зарядов с гидрозабойкой, повышение интенсивности выемки вследствие равномерного и эффективного ослабления массива по всему объему заходки, сокращение трудовых затрат по бурению и взрыванию скважин, а так же по выемки угля. 

Для разупрочнения угольного массива опробован физический эффект вмброрыхления массива за счет одновременного действия, статистических и импульсивных растягивающих и сдвиговых напряжений. Успешно испытан вибратор мощностью 50 кВт с частотой вибрации 10-60 Гц, усилием распора 600 кН, разность совершенствования конструкции вибратора и технологии его применения.

Значительное уменьшение прочности угля (до 20 %) достигается при обработки угольного массива водой, применяемой для снижения пылеобразования, ударо – и взрывоопасности угольных пластов, что осуществляется нагнетанием воды в массив через скважины. Эффективность обработки массива водой зависит от проницаемости угля.

Известно, что угольный массив разбит трещинами различных размеров – от соизмеряемых с молекулами до трещин с просветами в несколько мм. Перенос жидкости в угольном пласте происходит по системам наиболее крупных трещин, а в отдельных случаях каналами преимущественного переноса жидкости служат перемытые пачки угля.

Достоинством этого способа является то, что он, на ряду с улучшением технико – экономических показателей и повышением безопасности работ, обеспечивается поточность процесса выемки угля.

Технология ослабления угольного массива при гидродобычи принято следующая. Перпендикулярно плоскости основной прирожденной трещиноватости бурят скважины определенной длинны. В скважины вводят герметизирующие устройства – гидрозатворы, подсоединенные к напорной водопдведенной магистрали, и насосами подают в пласт воду под максимально возможным давлением. Процесс нагнетания продолжают до тех пор, пока вода не появится на поверхности забоя, давление в нагнитательной системе не спадает. 

Повышение эффективности разупрочнения массива нагнетанием воды в скважины возможно за счет добавления в нее поверхностно – активных веществ (ПАВ).

ПАВ в силу своих структурных особенностей являются перспективными компонентами разупрочняющей жидкости, так как добавка уже небольшого их количества в раствор существенно снижает поверхностную энергию материала и обусловливает изменения работы, необходимые для образования новых поверхностей и как следствие, изменение механических свойств материала. 

В настоящее время для повышения интенсивности увлажнения угольных пластов и снижения их выброса опасности за счет регулирования метановыделения и повышения пластичности угля в нагнетаемую воду добавляются в небольших концентрациях пенообразователями, смачиватель ДБ, нафтанокс, сульфаном, полиокриамит.

Перспективным направлениям ослабления угольного массива являются нагнетения в пласт углекислого газа. Насыщение угля газом, как и нагнетения воды, приводит к значительному снижению его упругих характеристик и прочности, причем в силу большей проникающей способности газонасыщения дает более значительные результаты , чем влагонасыщение.

На основании проведенных исследований установлено, что насыщение угля углекислым газом приводит к уменьшению свободной поверхностной энергии (сил сцепления) на границах раздела фаз и расклинивающего действия сорбированных в трещинах угля молекул газа в процессе их капиллярной конденсации. 

Полученное при нагнетании углекислого газа разупрочнение  угольного массива имеет необратимый характер. Газонасыщение должно производится до очистных работ. При этом эффект разупрочнения тем большем, чем в большем массиве оно производится, и возрастает с увеличением глубины нагнетательных скважин и с удалением их от обнаженных поверхностей или забоя .

 Для разупрочнения массива бурятся скважины или  шпуры веером по мощности пласта из выемочных штреков в 2-3 м от очистного забоя.

С нижнего штрека бурятся только восходящие шпуры, с остальных штреков восходящие и нисходящие. Шпуры оборудуются  герметизаторами на глубину 1,5-1,6 м, после чего производится нагнетание в уголь углекислого газа из баллонов .

В условиях данного проекта считаем наиболее целесообразно применить разупрочнение массива шпуровыми зарядами перед отработкой каждой заходки , так как этот способ разупрочнения не требует какого – либо дополнительного оборудования.

Технологическая схема обработки пласта Мощного следующая: проводятся подэтажные штреки  в подэтаже по лежачему и висячему бокам пласта и выемочные орты между ними через 8 м.

Проведение подэтажных штреков прекращается, не доходя до границы межблокового целика на длину струи гидромонитора . Из забоя подэтажного штрека , расположенного у почвы пласта , проводится разрезная печь на выше лежащей подэтаж сечением в свету 1,0-2,0м2 и разрезной орт между штреками.  

Гидравлическая выемка угля в очистном забое производится «заходками» из выемочного орта , начиная от кровли пласта , а затем из подэтажного штрека ,у почвы пласта гидромонитором типа 12 ГД, который устанавливается в закрепленной части подэтажного штрека или орта.

Технологическая вода подается по трубам под давлением до 13МПа.

В каждой заходки уголь вынимается на полную ее длину, после чего гидромонитором разрушается потолочина, осуществляется обрушение кровли и перепуск обрушенных пород из вышележащего подэтажа с заполнением «заходки» породой гидромонитор передвигается по выемочному орту, а затем по подэтажному штреку на 6-8 м на выход и устанавливается для отработки следующей заходки.

Передвижение гидромонитора, производится с помощью ручной лебедки, переносится предохранительный щиток.

Производится укорачивание водоотводного и рештачного ставов. на протяжении 5 м от забоя усиливается крепь подэтажного штрека установкой средней стойки.

Крепление водоотводного става по прямой части подэтажного штрека производится проволокой диаметром 6 мм в три ветви через 20 м стойки крепи, а на поворотах с помощью накладок или уголков, которые крепятся анкерными болтами. Раскрепка рештачного става производится деревянными анкерами.

Размыв не габаритных кусков угля в «заходках» производится струей гидромонитора от основного штрека, не допуская попадания гидромониторной струи за отбитый уголь. По подэтажному штреку крупные куски угля разбиваются кувалдой.

Как уже упоминалось, разупрочнение угля производится перед каждой «заходкой».

Работы по бурению шпуров для разупрочнения межштрекового целика производится в выемочном орте только после того как будет посажена предыдущая и смежные  заходки.

Предварительно укорачиваются водоотводный и рештачный ставы на 5-7 м и оттаскивается гидромонитор за обуреваемый участок. Бурение шпуров производится согласно паспорту БВР.

Шпуры бурятся веерообразно по периметру.  Для бурения применяются электросверла ЭР-18Д, шпуры бурятся составными бурами.

Разметку направления и длины шпуров производит горный мастер.

Перед каждым новым циклом определяются параметры отрабатываемого заходкой массива с помощью бурения разведочных шпуров в потолочину борта. После обуривания забоя необходимо раскрепить призабойную крепь, усилить средними стойками или подхватами на протяжении 3 м произвести осланцевание выработок на протяжении 20м от забоя, также на этом протяжении убирается все оборудование и другие предметы.

Для проведения буровзрывных работ необходимо использовать: аммонит ПЖВ – 20, электродитонаторы ЭДК3 – ПКП и взрывной прибор – КВП 1/100.        

Определяем необходимое количество воздуха для проветривания очистного забоя по формуле:

 

				


    где Т – время проветривания (по ПБТ= 30мин)

           Vвв= 100*ВВуч – объем вредных газов, образующихся при взрывании по углю аммонита ПЖВ – 20.

	 	Sсв – средняя площадь выработки в свету м2,

		Lп – длина тупиковой части выработки, м

		Кобв – коэффициент обводнености выработки, Кобв = 0,6,

		Кут. Тр  – коэффициент утечек в вентиляционном стволе, Кут.тр=1,1

	

		Тогда максимально допустимый объем  ВВ взрываемых при разупрочнении угля определяется по формуле:

	 







Расчет линии наименьшего сопротивления до поверхности забоя определяется по формуле:





где qн – удельный расход ВВ зарядов нормального выброса, кг/м3, для f=3.2.

qн = 1,2





Линия наименьшего сопротивления до поверхности отработанного подэтажа определяется по формуле:



Для уточнения количества ВВ на цики разупрочнения определяем объем разупрочняемого массива, который определяется из технологических условий и зависит от длинны заходки L, высота подэтажа h, и ширины заходки m и определяется по формуле:

Vр = [(L – 2Wз)(h – Wn)(m – Wn)] - [Sсв (L – 2Wз)], м



V =[( 8-2*0,91)(10-1,12)(8-1,12) ] -[ 4,5(8-2*0,91) ] =304 м 

Количество ВВ необходимы для разупрочнения объема Vр определяется по формуле: 

Qр = Vp*qp, кг

Где qp – удельный расход ВВ необходимого для разупрочнения, для f=3.2, qp = 0.4 кг/ м3 

Qр =304*0,4=122,4 кг



 По условиям проветривания забоя мене чем за 30 мин  Qр≤ВВуч, 122,4≤137,8, кг



Производим расчет количества шпуров на цикл разупрочнения. Количество шпуров верх до потолочины равно:



Nn = m*√ qн -2 = 8 * √ 1,2 – 2 = 6,72 : 7 шпуров. 

Количество бортовых шпуров равно:

Nб =(h-Wn)* √ qn-2=(10-1.12)* √ 1.2-2=6.63., 6 шпуров

Суммарное количество шпуров в сечении выработки равно :

Ns=Nn+Nб=7+6=13 шпуров.

Количество рядов равно

Кр =(L-2 Wз)* √ qн=(8-1,82)* √ 1,2=6,73: 7рядов:

Общее количество шпуров равно:

N = (Nn+Nб)*Кр=(7+6)*7= 91 шпур.

Средняя величина заряда равна 

qcp = Qp/N =122.4/91=1.34 кг

количество шпуров, направленных к потолочине по всей длине заходки равно: 

7*7=49 шпуров.

Принимаем все заряды 1,5 кг, тогда количество ВВ на верхние шпуры равно :

49*1,5=73,5 кг

Длина шпуров, пробуренных в потолочину равно:

Ln = 9-2-1.2=5.8 м, принимаем: ln = 4.5 м

Количество бортовых шпуров:  6*7=42 шт 

Длина бортового шпура: l б = 8-1,12=4,88 м, принимаем 4,5 м, вес заряда 1,2 кг

Количество ВВ на бортовые шпуры: 1,2*42=50,4 кг 

Общий расход ВВ на «заходку»: 50,4+73,5=123,9 кг

Приминяемое ВВ при разрушении аммонит ПЖВ – 20 

Конструкция горизонтальных и наклонных до 18о зарядов: гидроампулы 3шт, заряд, гидроампулы, глина.

Конструкция вертикальных и наклонных свыше  18о шпуров: заряд, глина.

Длина забойки должна быть не менее длины заряда с тем, чтобы не допустить вышпуривание заряда. 

Для более длительного воздействия на массив взрыва целесообразно применять ЭД нескольких степеней замедления, но с учетом подрыва мнгновеных верхних шпуров.

 В виду того, что шпуры в ряду по периметру бурятся веерообразно и расстояние между зарядами в шпуре будет более 0,6 м, допускается расстояние между устьями шпуров 0,35 м.   











3. Определение нагрузки на очистной забой.



Суточная нагрузка на очистной забой, оборудованный гидромонитором определяется по формуле:

Асут = Пэ*tсм*псм, т/сут;

Где Пэ - эксплутационная производительность гидромонитора, т/час





где Д-добыча угля из одной заходки, т.

Д = а*в*m*γ*с, т.

Где а – длина заходки, м, а=8 м.

в– ширина заходки (растояние между подэтажами), в = 10,м.

γ – средняя плотность угля, т/м3

m – мощность пласта, м.

с – коэффициент извесчение угля, с = 0,88 .

Д= 8*10*8,6*1,3*0,88=787,07 т.

Время обработки одной заходки определяется по формуле:



где Пв – возможная производительность гидромонитора, Пв = 60 т/час



 - коэффициент готовности забойного оборудования, 

 = 0,95

 - коэффициент готовности технологической схемы шахты, 

г  =0,8

tн – продолжительность несовмещеных с выемкой угля операций (нарщевание или укорачивание рештаков, трубопровода, перестановка гидромонитора, усиление крепи, сопряжение штрека  сзабоем и т.тд.) tн =1 час.





Асут =41,4*7*3=938,7 т/сут



4.Расчет себестоимости.

В соответствии с принятой технологией очистных работ и ее параметрами, установленной нагрузкой на очистной зобой определяем длительность отдельных рабочих процессов с учетом их максимального совмещения устанавливается продолжительность одного цикла в целом. Определяются объемы работ в целом. На основании установленных объемов работ по всем процессам и нормам выработки подсчитывается штат рабочих по профессиям, принимаем состав комплексной бригады.

Исходя из расчетного количества человекосмен по норме N устанавливаем явочный состав бригады N яв из расчетного равенства звеньев бригады по сменам.

Коэфециент перевыполнения равен: Кп= N/Nяв  

Определение численности бригады

                            (Таблица3)

Наименование

процесов

Единица

Измерения

Объем работ

насутки

Норма

выработки

Количество

человекосмен

Коэффициент

перевыполнения









По норме

принято



1

2

3

4

5

6

7

Выемка угля гидромонитора

Т

938,7

171,1

5,48

5

1,1

Перепуск пульпы

Т

938,7

321,3

2,92

3

1

Демонтаж рештаков

М

8

16,4

0,48

1

0,48

Демонтаж трубопровода

М

8

15,1

0,52

1

0,52

Передвижка гидромонитора

М

8

14,8

0,54

1

0,54

Проведение выработок БВР

М

16

4,3

3,7

4

0,9

Безупрочнение массива

М3

304

100,33

3,03

3

1,01

Доставка крепи

М3

3

0,38

7,89

8

1,0

Обслуживание гидромонитора

Чел

3

5,1

0,58

1

0,58

Погрузка угля в вагонетки

Т

938,7

234,23

4,0

4

1

Итого:









29











График выходов рабочих.

                                                                                                                           (Таблица 4)

Профессия рабочего

Численность рабочих, чел.

Выхода рабочих по сменам



Смена

Всего





1

2

3

4



1

2

3

4

1.Машинист горно-выемочных машин.

1

1

1

1

4









2.Горнорабочий оч. забоя 5 разряда.

9

5

5

5

24









3.Подземный электрослесарь 

10







10









4.Дежурный электрослесарь 

1

1

1

1

4









5.Машинист подземных установок 2-3 разрядов

4

2

2

2

10









6.Горнорабочий подземных 1 разряда. 

3

3

3

3

12











Производительность труда на выход равна: 

Рсм = Асут / Nяв = 938,7/29=32,4 т/смену.

Месячная производительность равна: 

Рмес=Рсм*псм*пр=32,4*3*25=2430 т/мес.



Затраты по материалам.

(Таблица5)

Наименование материала

Единици измерения

Расход на сутки

Цена, руб

Сумма, руб

1

2

3

4

5

Рудостойка

М3

10,6

572

6063,2

Затяжка

М3

8

1115

8920

Рештаки

Шт

20

918

18960

Трубы

Шт

25

800

20000

ВВ

Кг

123,9

10

1239

СВ

Шт

91

3,5

318,5

Неучтенные материалы



20% от общего

расхода



11100

Итого:







66600,8









Затраты по заработной плате.

                                                                                       (Таблица6)

Наименование

процессов

Принятое количество

Человеко-смен

Коэффициент

перевыполнения

Тариф,

руб

Сумма,

руб

Выемка угля гидроматором

5

1,1

279,54

1537,5

Перепуск пульпы

3

1

246,24

738,7

Демонтаж рештаков

1

0,48

246,24

118,2

Демонтаж трубопровода

1

0,52

246,24

128,0

Передвижка гидромонитора

1

0,54

246,24

133,0

Проведение выработок БВР

4

0,9

279,54

1009,3

Безупрочнение массива

3

1,01

279,54

847,1

Доставка крепи

8

1

217,44

1739,5

Обслуживание гидромонитора

1

0,58

217,44

126,2

Погрузка угля в вагонетки

4

1

217,44

869,8

Итого:







7247,3







Амортизационные отчисления.

(Таблица7)

Наименование

оборудования

количество

Цена,

руб.

Полная стоимость, руб.

Норма

Амортизации

Амортизационные

отчисления











годовые

суточные

Вентилятор ВМ -6

4

32720

130880

27

35337,6

1413,5

Лебедка ЛВШ 

1

36250

36250

25

9062,5

362,5

 Сверло ЭР-18Д

2

10800

21600

30

6480

259,2

Гидромонитор 12ГД

1

123000

123000

40

49200

1968

Итого:











4003,2





Затраты по электроэнергии.

(Таблица8)

Наименование потребителей

Количество 

Общая мощность,кВт

Число часов работы 

Всутки, ч.

Расход электроэнергии кВт/ч.

Цена кВт, руб

Сумма, руб

1

2

3

4

5

6

7

Вентилятор ВМ -6

4

16

384

6144

0,5

3072

Лебедка ЛВШ

1

13

3

39

0,5

19,5

Сверло ЭР-18Д

2

6

10

60

0,5

30

Итго:











3121,5













Общие затраты по очистному забою и себестоимость 1 т угля.

(Табллица9)

Элементы затрат

Количество



За сутки

За одну тонну

Заработная плата

7247,3

7,72

Материалы

66600,8

70,95

Амортизация

4003,2

4,26

Электроэнергия

3121,5

3,33

Итого:

80927,8

86,26







































































5.Расчет технико-экономических показателей и экономической эффективности

	Фондоотдача:

	

	
Фондоемкость:  

	
Фондовооруженность: 

	
Технико-экономические показатели

	(Таблица10)

Наименование показателей





Значение

Отклонение



Проект

Факт



Месячная добыча, т 

49390

34560

14830

Число рабочих дней в месяц

24

35

-11

Списочная численность комплексной бригады, чел

43

59

-16

Производительность труда в месяц  в бригаде, т/мес.

35,1

12,9

22,2

Трудоемкость работ, чел./смен/1000т

1224

582

642

В том числе по элементам:

84,64

99,6

-14,96

- оплата труда 

19,4

26,5

-7,1

- начисление на заработную плату

6,9

8,74

-1,84

- материалы

14,5

15,8

-1,3

- электроэнергии

3,94

4,34

-0,4

- амортизация

38,4

47,35

-8,95

Фондоотдача

7,01

6,4

0,61

Фондоемкость

0,14

0,156

-0,016

Фондовооруженность

827,5

524

303,5

Экономический эффект, тыс. р 



10049







		

	

	

	Выполненный проект организации работ на очистном участке позволил существенно улучшить основные показатели в сравнении с достигнутыми. Увеличилась месячная нагрузка на забой на 14830 т, повысилась производительность труда рабочего очистного забоя и рабочих участка. Это оказало положительное влияние на снижение затрат на производство единиц продукции, тонну добываемого угля и установить условную экономию за год 100049 тыс.р..



2