Технология подземной разработки пластовых месторождений - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Технология подземной разработки пластовых месторождений

Изучение разрабатываемого пласта и прогноз инженерно-геологических условий его отработки. Параметры технологии и средств комплексной механизации очистных работ. Выбор рациональной системы разработки и взаимное положение очистных и подготовительных работ.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Украины
Донбасский горно-металлургический институт
по курсу "Технология подземной разработки пластовых месторождений"
1. Основные сведения о разрабатываемом пласте и прогноз инженерно-геологических условий его отработки
1.1 Сведения о разрабатываемом пласте
1.2 Прогноз инженерно-геологических условий отработки
2. Обоснование параметров технологии и средств комплексной механизации очистных работ
3. Выбор способа подготовки и обоснование ее параметров
4. Выбор рациональной системы разработки
5. Взаимное положение очистных и подготовительных работ
Курсовой проект по курсу "Технология подземной разработки пластовых месторождений".
Пояснительная записка содержит: стр. 31, табл. 6 , рис. 10.
Объект проектирования сеть горных выработок шахтапласта
В проекте представлены основные сведения о разрабатываемом пласте l 6 . Выполнен прогноз горно-геологических условий его отработки на ПК с помощью пакета программ "Прогноз".
Выбраны средства комплексной механизации очистных работ.
Обоснованы параметры технологии очистной выемки.
Выбран и обоснован с помощью критериев способ подготовки шахтного поля. Обоснованы параметры способа подготовки.
Методом сравнения вариантов выбраны рациональная система разработки пласта l 6
СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ, СПОСОБПОДГОТОВКИ, ОЧИСТНЫЕ РАБОТЫ, КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ.
В настоящее время угольная промышленность Украины находится в глубоком кризисе. За последние двадцать лет добыча угля снизилась в 3 раза, а в 1995 году составила 80 млн. тонн. Около 20 млн. тонн угля Украина вынуждена закупать в Польше и России. В 1996 году производительность труда рабочих по добыче была в два раза ниже, чем в России; в три раза ниже, чем в Польше; в 15 раз ниже, чем в Англии; в 40 раз ниже, чем в США. Наряду с общеэкономическими признаками и причинами на положение дел в угольной промышленности оказали негативное влияние отраслевых факторов. Добыча угля ведется на более глубоких горизонтах в сложных горно-геологических условиях, износ основных фондов на большинстве шахт достигает 80%, очень высокая доля ручного труда. На отдельных шахтах добывается до 100 тонн угля в сутки. Этого угля не хватает даже на выработку электроэнергии, которую потребляет шахта в процессе его добычи.
Все это говорит о необходимости перевооружения шахт, повышения уровня автоматизации и механизации производства.
В курсовом проекте решается задача по конкретной технологии подземной разработки угольных месторождений, углублению и обобщению знаний полученных за время обучения, являющиеся малой составной частью работы по решению оптимальных проблем предприятия угольной промышленности.
1. Основные сведения о разрабатываемом пласте и прогноз инженерно-геологических условий его отработки
1.1 Сведения о разрабатываемом пласте
Шахта Должанская-Капитальная разрабатывает пласт l 6 мощностью 1,3 м., которая колеблется в пределах ±10%. Угол падения составляет 9°. Марка угля - А (антрацит). Газообильность - 0 м 3 /т.с.д. Крепость угля составляет ?=2 по шкале профессора М.М. Протодьяконова. Плотность - 1,67 т/м 3 , Сопротивляемость угля резанию - 250 кН/м.
Пласт не опасен по внезапным выбросам угля и газа, горным ударам. Уголь пласта опасен по самовозгоранию угля. Геологические нарушения отсутствуют.
Основные сведения о разрабатываемом пласте представлены в таблице 1 (листинг №1)
1.2 Прогноз инженерно-геологических условий отработки
Устойчивость и обрушаемость различных слоев кровли и почвы, склонность её к сползанию и пучению оценивается при помощи ЭВМ и программного модуля "Прогноз" разработанного на кафедре "Разработка пластовых месторождений полезных ископаемых" [1].
В результате расчетов на листинге 2 представлена следующая оценка: по обрушаемости кровля относится к категории труднообрушаемой, по устойчивости пород нижних слоев кровля относится к категории среднеустойчивой, почва является устойчивой, непучащей. Ложная кровля не образуется.
Суточная добыча составит 1805 т/сут, добыча за цикл составит 253,8 т., количество циклов - 2,4, месячная добыча составит 45125 т., годовая добыча - 541500 т/год.
Подвигание лавы за цикл составит - 0,8 м., суточное подвигание лавы составит 4,4 м., месячное подвигание лавы - 109,4 м., годовое подвигание очистного забоя - 1312,8 м.
2. Обоснование параметров технологии и средств комплексной механизации очистных работ
пласт геологический механизация очистной
Выбор средств комплексной механизации очистных работ и обоснование их параметров осуществляется на базе прогнозной геологической информации, приведенной в предыдущем разделе. Согласно исходным данным никаких противопоказаний к применению механизированных комплексов нет.
Мощность пласта m>0.7 м. (m=1,3 - исх. данное 3), угол падения пласта составляет 9°, что позволяет использовать существующие механизированные комплексы с подвиганием очистных забоев по восстанию - падению пласта. На основании расчета удельной протяженности выработок технологической схемы, мною ранее принято решение о погоризонтной подготовки шахтопласта, поэтому направление отработки - по линии падения-восстания.
Средства комплексной механизации выбираем путем сравнивания заданных условий с областью применения механизированных комплексов нового технического уровня [3].
На основании анализа областей применения мехкомплексов /1/, принимаем к рассмотрению следующие варианты:
- комплекс 1КМД90 с комбайном КА-80
- комплекс 1КМ103 с комбайном К-103М
Результаты сравнения сводим в таблицу 2.1
Таблица 2.1 - Результаты сравнения заданных условий с областью применения механизированных комплексов
Угол падения пласта при подвигании лавы по падению или восстанию
ниже средней устойчивости кроме труднообрушаемой
средней устойчивости средней обрушаемости
На основании информации из таблицы 2.1 приходим к выводу, что в заданных условиях целесообразно применить 1МКД90, исходя из этого в дальнейших, расчетах принимаем длину лавы по длине комплекса в поставке 200м.
* - уточнить с помощью ЭВМ по программе "Прогноз"
** - не подходит по мощности пласта, из дальнейших расчетов исключаем.
2.2 Выбор технологической схемы добычного участка
В состав комплекса 2МКД90 входят: узкозахватный комбайн типа КА-80, механизированная крепь 1КД90, с крепью сопряжения КСД90, передвижной скребковый конвейер типа СПЦ 162-10,система кабелеукладки - с принудительной вытяжкой петли траковой цепи КЦН, комплекс управления и диагностики типа КДА2, оборудование системы орошения. Телескопический ленточный конвейер 1ЛБ100У с перегружателем типа ПТК-3У, передвижная компрессорная станция типа ЗИФ-ШВ-5М электрооборудование.
Выемка угля в очистном забое производится непосредственно узкозахватным комбайном типа 1К103М. Вдоль очистного забоя отбитый уголь транспортируется передвижным скребковым конвейером типа СПЦ-162-10 на конвейерный бремсберг. Конвейер в очистном забое передвигается гидродомкратами, предусмотренными и вмонтированными в механизированную крепь 1КД90. По конвейерному бремсбергу уголь транспортируется через перегружатель ПТК-3У по ленточному конвейеру. Вспомогательные материалы и оборудование доставляются к очистному забою по рельсовому пути расположенному в конвейерном бремсберге, в вагонетках типа УВГ-1,6. ширина колеи 600мм. В данной технологической схеме предусматривается безнишевая выемка угля с выносом приводных головок забойного конвейера в подготовительные выработки. Сопряжение очистного забоя и подготовительных выработок крепится специальной крепью сопряжения КСД90.
Для комплексно-механизированных забоев важно определить нагрузку на лаву. В заданных горно-геологических условиях, нагрузка на очистной забой должна быть максимально возможной. Расчет по определению нагрузки на очистной забой выполняется на ЭВМ с использованием программных модулей, разработанных на кафедре РМПИ, который представлен на листинге 2. Нагрузку на очистной забой необходимо проверить по сопротивляемости угля резанию, и по организационному фактору, так как шахта негазовая, то проверка по газовому фактору не производится.
Определение нагрузки на очистной забой по сопротивляемости угля резанию.
Удельная энергоемкость резания угля комбайном с вынесенной системой подачи:
где W В - удельная энергоемкость резания угля при скорости подачи V П для средних условий резания (исполнительный орган барабанный).
А Р - сопротивляемость угля резанию, кН/м (А Р =250 - исх. данное 7);
А - эталонная сопротивляемость угля резанию, кН/м (А=200).
По полученным значениям строим график зависимости удельных энергозатрат на выемку угля от скорости подачи.
Рисунок 2.1 - График зависимости удельных энергозатрат на выемку угля от скорости подачи
Скорость подвигания очистного забоя определяем на основании принятой проектной нормативной нагрузке [листинг 2] на очистной забой по формуле:
где А - нагрузка на очистной забой, т/сут (А=1805);
г - плотность угля, т/м 3 (г=1,67);
с - коэффициент извлечения угля (с=0,97).
Комбайн КА-80 с барабанным исполнительным органом укомплектован двигателем ЭКВ 3,5-132У5. Мощность двигателя 132 кВт, количество двигателей - 1 [9].
Электродвигатель с воздушным охлаждением. Устойчивая мощность двигателя установленного на комбайн:
где Р г - часовая мощность комбайна, кВт (Р г =132 - из технической характеристики [9])
где k 1 - коэффициент учитывающий часть мощности двигателя которая может быть реализована на полную работу (k 1 =1, потому что привод однодвигательный [9]); k 2 - коэффициент учитывающий качество управления (k 2 =0,9, потому что управление ручное [9]);
Необходимая мощность двигателя комбайна при следующих скоростях подачи:
Рисунок 3.2 - схема к определению реальной скорости подачи.
Реальная скорость подачи для данных условий - 3 м/мин.
Теоретическая производительность комбайна с учетом фактора сопротивляемость угля резанию:
Q теор =V п · m · r · г, т/мин; (2.6)
где Vп - реальная скорость подачи комбайна, м/мин (Vп=3 - рисунок 3.2); m - мощность пласта, м. (m=1,3); r - ширина захвата комбайна, м. (r =0,8 м.); г - плотность угля, т/м3 (г=1,67);
Q теор =3 · 1,3 · 0,8 · 1,67 = 5,2 т/мин;
Суточная нагрузка на очистной забой с механизированным комплексом 1МКД-90:
где nсм - количество рабочих смен (nсм=3);
Тсм - продолжительность смены, мин. (Тсм=360);
k2 - коэффициент готовности комбайна (k2=0,48 - [6]);
Определим нагрузку по организационному фактору:
где n - число смен по добыче угля в сутки;
T п.з. - время на подготовительно-заключительные операции в смену, мин;
Т п - суммарное время учитываемых технологических перерывов и организационно-технических простоев в смену, мин;
k н - коэффициент надежности механизированного комплекса и средств транспорта на выемочном штреке;
r - ширина захвата исполнительного органа выемочной машины, м;
г - средняя плотность угля, т/м 3 ;
c - коэффициент извлечения угля в лаве;
V п - рабочая скорость подачи комбайна, м/мин;
V м - маневровая скорость подачи комбайна при зачистке лавы и работе его по односторонней схеме, м/мин;
t в - время на вспомогательные операции отнесенные к 1 м длины машинной части лавы, мин;
t - продолжительность концевых операций для подготовки лавы к следующему циклу, мин.
Коэффициент надежности механизированного комплекса по техническим отказам определяется:
Где k к - коэффициент готовности комбайна;
k кр - коэффициент готовности механизированной крепи;
k кл - коэффициент готовности конвейера лавы;
k п - коэффициент готовности крепи сопряжения с перегружателем;
П к - число конвейеров на транспортной выработке;
k лк - коэффициент готовности ленточного конвейера в транспортной выработке.
Окончательное принятие решения о суточной нагрузки на очистной забой в заданных условиях.
Сводим рассчитанные с учетом различных факторов нагрузки на очистной забой в таблицу 2.2
Таблица 2.2 - к определению нагрузки на очистной забой
К дальнейшим расчетам принимаем нагрузку по техническому фактору.
3. ВЫБОР СПОСОБА ПОДГОТОВКИ И ОБОСНОВАНИЕ ЕЁ ПАРАМЕТРОВ
Способ подготовки шахтного поля представляет собой планировку горных выработок и технико-экономические показатели работы предприятия.
выбор способа подготовки шахтного поля производим с помощью критерия удельной протяжённости горных выработок. В качестве конкурентоспособных вариантов способа подготовки шахтного поля принимаем панельную подготовку с повторным использованием ярусных штреков и погоризонтную подготовка.
Определим суммарные запасы шахтного поля по формуле:
где: S - размер шахтного поля по простиранию, м (S=12000м) [исходное данное 18]
N - размер шахтного поля по падению, м (N=2100м) [исходное данное 21]
m - мощность пласта, м(m=1,1м) [исходное данное 3]
г - плотность угля, т/м 3 ; (г=1,67 т/м 3 ) [исходное данное 6]
c - коэффициент извлечения угля (с=0,97);
Определим суммарные запасы шахтного поля для погоризонтной подготовки:
Z = 12000 · 2100 · 1,3 · 1,67 · 0,97 = 53067924 т
Определим суммарные запасы шахтного поля для панельной подготовки:
Z = 12000 · 2055 · 1,3 · 1,67 · 0,97 = 51930754 т
Способ подготовки выбираем на основании рекомендаций /4/ в зависимости от угла падения пласта, его размеров по простиранию и падению, а также производственной мощности шахты.
В данных горно-геологических и горно-технических условиях возможна:
I вариант погоризонтная подготовка шахтного поля /5/:
Определяем протяженность всех выработок необходимых для подготовки горизонта. Расчетная схема погоризонтного способа подготовки представлена на рисунке 1.1 Подсчет протяженности выработок сводим в таблицу 3.1
При данном способе подготовки необходимо провести следующие выработки:
I I вариант - панельная подготовка с повторным использованием ярусных штреков. Определяем протяженность всех выработок необходимых для подготовки шахтного поля. Расчетная схема панельного способа подготовки представлена на рисунке 1.2
Подсчет протяженности выработок сводим в таблицу 3.1 При данном способе подготовки необходимо провести следующие выработки:
3. Панельный вспомогательный ходок;
Таблица 3.1 - Критерий удельной протяжённости горных выработок
Удельная протяженность горных выработок определяем по формуле:
где: L-суммарная протяженность всех выработок, м [из таблицы 3.1];
Z -промышленные запасы шахтного поля, тыс. т [ формула 3.1]
Удельная протяженность горных выработок для панельного способа подготовки:
Удельная протяженность горных выработок для погоризонтного способа подготовки:
В результате расчетов получили удельную протяженность выработок:
- при панельной подготовке с повторным использованием ярусных штреков составляет 1,86 м/тыс.т, - при погоризонтной подготовке с повторным использованием конвейерных бремсбергов, составляет 1,82 м/тыс.т
Из результатов расчета видно, что удельная протяженность выработок при погоризонтной подготовке меньше, чем при этажной. На этом основании к дальнейшей разработке принимаем погоризонтную подготовку шахтопласта.
Так как в заданных условиях нижние слои кровли являются средней устойчивости, окончательно принимаем погоризонтную схему с пластовым способом подготовки шахтного поля, которая полностью удовлетворяет данным условиям. Схема подготовки представлена на листе графической части.
Сущность системы погоризонтной подготовки заключается в том, что пласт в пределах шахтного поля между горизонтами делят на выемочные участки, вытянутые по падению или восстанию. В каждом выемочном участке размещают одну или две лавы, очистные забои которых перемещаются по падению или восстанию пласта.
Системы погоризонтной подготовки применяются при разработки пластов с углами падения до 12 0 . При создании эффективных средств выемки и транспорта для работы по падению (восстанию) системы погоризонтной подготовки могут применяться и с большими углами падения (до 18 0 ).
- Простота схемы транспорта угля в шахте, простая подготовка шахтного поля;
- Меньшая протяженность и объем выработок по подготовке шахтного поля;
- Обеспечивает постоянную длину лавы:
- Сокращается приток воды в призабойное пространство (при отработке выемочных участков по восстанию).
- Ограничения области применения, только пологими пластами;
- Трудности, обусловленные проведением и перевозкой людей и материалов по длинным наклонным выработкам.
Размер горизонта определяем по формуле:
где: N - размер шахтного поля по падению, м.
Количество выемочных столбов в горизонте определяем по формуле:
где - S - длина шахтного поля по простиранию, м
l лавы - длина лавы в столбе + ширина подготовительной выработки, м
Подготовительные выработки проводим по углю, так как они повторно используются для проветривания участковых выработок /6/. Одним из основных достоинств пластовых выработок является попутная добыч угля. Боковые породы достаточно крепкие, что позволяет поддерживать выработки достаточно долго без ремонта, что снижает затраты на содержание выработок.
4. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ
4.1 Конструирование вариантов систем разработок
По данным горно-геологическим условиям возможно применение столбовой, сплошной и комбинированной систем разработок, так как пласт не опасен по газу, пыли, внезапным и ударам.
Итак, к данным условиям подходят следующие системы разработки:
1) Длинными столбами по восстанию с повторным использованием транспортной выработки в качестве вентиляционной с прямоточной схемой проветривания с подсвежением исходящей струи.
2) Длинными столбами по падению с проведением вентиляционной выработки позади очистного забоя с прямоточной схемой проветривания и с обособленным разбавлением.
3) Длинными столбами по падению с проведением выемочной выработки вприсечку с возвратноточной схемой проветривания.
4) Длинными столбами по восстанию с повторным использованием транспортной выработки в качестве вентиляционной с прямоточной схемой проветривания с погашением вентиляционного ходка вслед за прохождением лавы.
5) Полосами по восстанию с проведением вентиляционной выработки позади очистного забоя и повторным ее использованием.
6) Спаренными лавами с повторным использованием вентиляционной выработки с возвратноточной схемой проветривания.
Для экономического сравнения принимаем системы разработки 1 и 4.
Применение системы разработки 2 менее рационально в связи с тем, что значительно увеличивается затраты на проведение и поддержание вентиляционной выработки, а экономический эффект получаемый от схемы проветривания с разбавлением вредной струи будет незначительным из-за малой газоносности пласта.
Применение системы разработки 3 менее рационально, так как значительно увеличиваются затраты на проведение и поддержание вентиляционной выработки, увеличивается трудоемкость на возведение искусственных сооружений, увеличиваются затраты на проветривания из-за утечек воздуха.
Применение системы разработки 5 менее эффективно, так как в результате проведения вентиляционной выработки в зону опорного давления происходит быстрое задавливание выработки, что приводит затратам на перекрепление и поддержание выработки.
Применение системы разработки 6 не эффективно в связи с тем, что будет ограничена нагрузка на пласт, с организацией транспортировкой угля по откаточным выработкам.
4.2 Обоснование параметров системы разработки
Системы разработки пластовых месторождений. Бесцеликовая отработка угольных пластов. Способы использования рудных месторождений, основные стадии и системы. Интенсификация горных работ, безлюдная выемка. Охрана окружающей среды и безопасность добычи. контрольная работа [54,9 K], добавлен 23.08.2013
Основные параметры шахты. Промышленные запасы шахтного поля. Проектная мощность шахты. Выбор схемы и способа вскрытия шахтного поля. Подготовка пласта к очистной выемке. Выбор и обоснование системы разработки. Выбор технических средств очистных работ. курсовая работа [105,3 K], добавлен 23.06.2011
Сведения о физико-географическом и административном положении шахтного поля шахты "Казанковская". Система разработки угольных пластов. Технологическая схема очистных работ. Нагрузка на комплексно-механизированный очистной забой. Схемы проветривания шахты. дипломная работа [4,7 M], добавлен 07.11.2014
Определение балансовых запасов шахтного поля. Выбор системы разработки. Определение действующей линии очистных забоев. Проверка длины лавы по технико-организационным показателям. Определение высоты яруса. Выбор средств механизации для очистной выемки. курсовая работа [96,8 K], добавлен 27.02.2014
Расчет параметров систем разработки, определение геологических запасов руды блока. Оценка календарного графика подготовки блока. Расчет параметров отбойки руды. Построение календарного графика очистных работ. Достоинства и недостатки системы разработки. курсовая работа [506,5 K], добавлен 29.12.2011
Рассмотрение способов отработки запасов месторождения. Описание схемы отработки запасов шахтного поля. Подготовка выемочных полей; порядок отработки ярусов. Рациональная компоновка очистных забоев. Способы проветривания и управления горным давлением. курсовая работа [66,5 K], добавлен 12.05.2015
Определение способа отработки, балансовых запасов месторождения, типа и количества оборудования на основных производственных процессах, параметров буровзрывных работ. Расчет объема горно-капитальных работ. Анализ способа разработки месторождения. курсовая работа [291,5 K], добавлен 17.08.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Технология подземной разработки пластовых месторождений курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Контрольная работа по теме Вязание крючком
Курсовая Библиотечное Обслуживание
Реферат по теме Біографія Івана Мазепи
Аттестационная Работа На Тему Дидактическая Игра Как Средство Умственного Развития
Курсовая Работа На Тему Расчет Электрофизических Воздействий На Электрические Аппараты Высокого Напряжения
Как Легко Написать Итоговое Сочинение
Курсовая На Заказ В Уфе Центр
Реферат: Православна Церква в Польщі на початку 1920 х рр. крізь призму судового процесу над Павлом Латишенком (архімандритом Смарагдом)
Реферат: Каждый может продать студенческую работу через сайт за 100% от цены
Дипломная работа по теме Деловая оценка персонала на примере Дальневосточного филиала ОАО 'Ростелеком'
Виды Кредита Курсовая
Гдз Сочинение Дубровский
Биологические Циклы Реферат
Курсовая работа: Экономический анализ ОАО "АРТИ-Завод"
Органы Финансового Контроля В 2022 Году Эссе
Реферат: Основы стандартизации сертификации и метрологии. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат Функции Социальной Психологии
Реферат: Преодоление информационной асимметрии на рынке банковских услуг
Реферат по теме Производство о применении принудительных мер медицинского характера
Контрольная работа: Страхование: теория и задачи
Учет расчетов с поставщиками и покупателями - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Аудиторское дело - Бухгалтерский учет и аудит учебное пособие
Окисление, выветривание и самовозгорание твердых горючих ископаемых в процессе залегания - Геология, гидрология и геодезия реферат