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
- 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 Æ 20-30 мм, забуренными в почву штрека под углом 60-70 о
через каждые 20 метров .К штырям рештачный став прикручивается проволокой Æ 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, рамм
|
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 стр
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..