Дипломный проект - Разработка каменноугольного месторождения в границах поля ОАО «Распадская» с разработкой мероприятий по предотвращению самовозгорания угля при ведении горных работ по пласту 7 – 7а

СОДЕРЖАНИЕ
1. КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШАХТНОГО ПОЛЯ
1.1. Общие сведения
1.2. Стратиграфия и литография
1.3. Тектоника шахтного поля
1.4. Характеристика угольных пластов.
1.5. Характеристика качества углей
1.6. Гидрогеологические условия
1.7. Горно-геологические условия разработки
1.8. Горнотехнические условия
1.9. Подсчет запасов
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
2.1. Режим работы
2.2. Производственная мощность и срок службы шахты
3. ВСКРЫТИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПОДГОТОВКА ПЛАСТОВ В
ШАХТНОМ ПОЛЕ
3.1. Предварительный расчет количества воздуха для проветривания
3.2. Вскрытие пластов в шахтном поле
3.3. Определение затрат по вариантам
3.4. Подготовка и порядок разработки пластов
3.5. Околоствольный двор и технологический комплекс поверхности шахты
3.5.1. Околоствольный двор вертикального ствола
3.5.2. Технологический комплекс поверхности шахты
4. ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
4.1. Общая характеристика капитальных и подготовительных работ на шахте
4.2. Выбор формы поперечного сечения и типа крепи горной выработки
4.2.1. Определение площади поперечного сечения выработки
4.2.2. Выбор типа крепи и забойного оборудования
4.3.Характеристика оборудования
4.4. Расчет параметров анкерной крепи
4.4.1. Расчёт крепи вентиляционного штрека, сбоек, с кровлей средней устсти
4.4.2. Выбор конструкций анкерной крепи
4.4.3. Определение параметров анкерной крепи для кровли выработки
4.4.4. Расчёт анкерной крепи бортов выработки
4.5. Технология проведения выработки и возведения анкерной крепи.
4.5.1. Последовательность операций по отбойке горной массы.
4.5.2. Последовательность операций по анкерованию кровли выработки
4.5.3. Последовательность операций по анкерованию бортов выработки
4.6. Расчет проветривания и выбор ВМП
4.7. Разработка графика организации работ.
4.8. Расчет норм трудоемкости рабочих
4.9. Определение себестоимости проведения 1м проходки
5. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ, ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ
ОЧИСТНЫХ РАБОТ
5.1. Выбор средств механизации очистных работ
5.1.1. Определение длины очистного забоя и проверка его по фактору
проветривания 
5.1.2. Нагрузка на очистной забой
5.2. Система разработки
5.3. Технология очистных работ
5.3.1. Выбор технологической схемы
5.4. Демонтаж комплекса
5.4.1. Планограмма работ
5.5. Экономическая часть
5.5.1. Расчёт трудозатрат на выполнение работ и определение явочной и
списочной численности трудящихся
5.5.2. Расчет численности и фонда оплаты труда ИТР
5.5.3. Численность работников участка и фонд заработной платы
5.5.4. Расчёт себестоимости по элементу «Вспомогательные материалы»
5.5.5.. Расчёт себестоимости угля по элементу «Электроэнергия»
5.5.6. Расчёт себестоимости по элементу «Амортизационные отчисления»
5.5.7. Прочие расходы
6.1. Организация строительства
6.2. Календарный план строительства шахты
6.3. Календарный график погашения запасов в бремсберговой части пл.7-7а
7. ПОДЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ
7.1. Общие положения
7.2. Определение характеристик грузопотока из очистного забоя
7.2.1. Средний минутный грузопоток за время поступления угля из очистного забоя
7.2.2. Максимальный минутный грузопоток за время поступления угля
из очистного забоя 
7.3.1. Выбор конвейера по приёмной способности
7.3.2. Установление допустимой длины конвейера
7.3.3. Выбор конвейера по приёмной способности
7.3.4. Установление допустимой длины конвейера
7.4.1. Максимальный суммарный минутный грузопоток за время
поступления груза
7.4.3. Вспомогательный транспорт
8. ПРОВЕТРИВАНИЕ ШАХТЫ
8.1. Расчет проветривания тупиковой выработки
8.2. Вентиляция выемочного участка
8.3. Расчёт воздуха на проветривание шахты
8.3.1. Расчёт воздуха для проветривания камер
8.3.2. Расчет производительности вентиляторной установки
8.4. Расчёт депрессии шахты
9. СТАЦИОНАРНЫЕ УСТАНОВКИ
9.1. Водоотливные установки
9.1.1. Технические характеристики главной водоотливной установки
9.1.2. Проверочный расчет с выбором типов насосных агрегатов
9.1.3. Выбор насоса
9.1.4. Расчет трубопровода
9.1.5. Рабочий режим насоса
9.1.6. Проверка вакуумметрической высоты всасывания
9.1.7. Мощность двигателя, расход и стоимость энергии,КПД.
9.2. Выбор вентилятора
9.2.1. Выбор режима работы и регулирования вентилятора
10. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
10.1. Опасные и вредные производственные факторы
10.1.1. Физические факторы
10.1.2. Химические факторы
10.1.3. Биологические факторы
10.1.4. Психофизические факторы
10.2. Управление охраной труда
10.2.1. Основные виды травмирующих факторов на шахте
10.2.2. Технические мероприятия по улучшению ТБ и ОТ
10.2.3. Меры защиты людей от поражения электрическим током
10.2.4.Требования пожарной безопасности к зданиям на поверхности
10.2.5. Противопожарное снабжение и средства пожаротушения
10.3. Горноспасательное дело
10.4. Санитарно-гигиенические мероприятия
10.5. Охрана окружающей среды
10.5.1. Общие сведения
10.5.2. Охрана воздушного бассейна
10.5.3. Охрана и рациональное использование водных ресурсов
10.5.4. Охрана и рациональное использование недр
11. Мероприятия по предотвращению самовозгарания угля при ведении горных работ по пласту 7-7а блока 5
11.1. Общие сведения
11.2. Аэрозольная обработка выработанного пространства антиперогенами
11.3. Профилактика эндогенных пожаров
11.4. Меры по предупреждению эндогенных пожаров в процессе ведения
очистных работ
11.5. Расчёт параметров обработки целиков угля
порошковым антиперогеном
11.6. Меры по предупреждению эндогенных пожаров процессе ведения
очистных работ с поверхности
11.7. Противопожарный трубопровод
Список литературы

1)ГЕОЛОГИЯ
Шахта «Распадская» расположена в юго-восточной части Кузбасса, в Томь-Усинском геолого-промышленном районе Кемеровской области. С промышленными центрами Кузбасса шахта связана железной дорогой Абакан-Новокузнецк и автомобильной дорогой Новокузнецк-Междуреченск. Вся площадь месторождения покрыта пихтовой тайгой.
Распадское месторождение углей сложено (снизу-вверх) породами кольчугинской серии ( P2 ke) верхнепермского возраста. В составе серии выделяются две подсерии – ильинская (P2 il) и ерунаковская (P2 er). Осадки ильинской подсерии залегают на породах кузнецкой свиты (P2 kz), не содержащей пластов угля. Основную угленосную толщу содержит ильинская подсерия Пласт № 7-7а имеет сложное строение, средняя мощность пласта 3,6 м. Количество пачек угля доходит до 8. Пласт выдержанный.
Длина шахтного поля по простиранию равна 4,0 км, по падению 2,1 км, общая площадь равна 15 км2.
Угли шахты по марочному составу относятся к маркам Г, ГЖ и Ж. Выход летучих веществ измеряется от 15 до 39,5 %, зольность угля от 14 до 24,6 %,

2) ЗАПАСЫ
Угленосные отложения включают 11 пластов и пропластков угля. Из 11 пластов, по которым подсчитаны запасы, 5 относятся к пластам средней мощности, два пласта (7 и 6-6а) мощные до 4,75 м., остальные 2 тонкие .
Промышленные запасы шахтного поля 129 млн. т
В разработке находится 1 пласт №7-7а.
Полный срок службы шахты 71 года с годовой производственной мощьностью 2 млн. т. .

3) ВСКРЫТИЕ
Выбор схемы вскрытия шахтного поля производим с использованием метода вариантов. Рассмотрены два варианта вскрытия пластов в шахтном поле.
1) вариант- комбинированное вскрытие с горизонтными квершлагами (главный и путевой стволы – наклонные, вспомогательный – вертикальный).
2) вариант – представлена схема вскрытия тремя наклонными стволами и горизонтными квершлагами.
Для сравнения этих двух вариантов вскрытия необходимо выявить объемы работ по каждому варианту, определить их стоимостные параметры и общие затраты на их выполнение. Экономическое сравнение осуществляется по капитальным и эксплуатационным расходам.
Принимаю площадь сечения в свету главного вертикального ствола 50,24 м2, квершлагов 26 м2, бремсбергов 19,2 м2, наклонного ствола 19,2 м2.
Исходя из условия подготовки шахтного поля принимаем панельную схему с индивидуальным способом подготовки.

4) ОКОЛОСТВОЛЬН. ДВОР
Околоствольный двор челнокового типа с двусторонним поступлением грузов, предназначен для приема всей добычи угля и выдачи ее на поверхность по наклонным стволам конвейерами; для сбора водопритока со всех блоков и выдачи воды из шахты; для выдачи породы; для приема людей, материалов и оборудования на гор. +70 м и последующей их доставки к блочным стволам и различного вида камерам в пределах двора.

5) ПРОХОДКА В данном дипломном проекте проводим горизонтальную выработку, расмотрим на примере конвейерного штрека.
Конвейерный штрек предназначен для выдачи угля из забоя, вентиляции, размещения оборудования, прокладки П/П трубопровода. Т.к. угол падения пласта меньше 17 градусов вариант обратной трапеции. Принимаем сечение Sпр=19,3 м2; Sсв=19 м2. Проведение выработок производится комбайнами АБМ-20 «Альпин» (Alpine) Аг 1356000 млн. т. Асут. 4520 т. с отгрузкой отбитой горной массы на электрический самоходный вагон типа 10SC32 «Джой» (Joy) с дальнейшей отгрузкой на скребковый конвейер 2СР-70 и далее на ленточный конвейер 2ПТ-120.
Основными факторами, определяющими выбор конструкций анкерной крепи, является назначение, срок службы выработок, их форма и размеры, интенсивность горного давления, а также степень устойчивости пород в кровле и боках выработок и сопряжений.
Выбираем анкер А20В с несущей способностью 131,2кН закрепленный ампулой АП-470У.
КОНВЕЙЕРНЫЙ ШТРЕК ПРОВОДИМ ПАРАЛЛЕЛЬНО С ВЕНТИЛЯЦИОННЫМ
Плановое подвигание забоя – 350 м/мес;
Суточное подвигание забоя Асут = 350/25=14 м/сут;
Сменное подвигание забоя Асм= 14/3=4,7 м/см.
Таким образом себестоимость проведения 1 м выработки составит 15210,26 рубля.

6) лава ДОБЫЧА
. Для отработки пласта 7-7а с углом падения 6-9 град. Применяется механизированный комплекс «JOY» механизированная крепь типа RS4700, крепь сопряжений – 4 линейных секций «JOY-2» и гидравлические стойки ГВКУ, очистной комбайн 6LS3, забойный конвейер AFC, перегружатель типа SВL, дробилка типа 1T/30, перегрузочное устройство «Матильда», насосная станция РРС-09 являются наиболее подходящими.
.Выемка угля в лаве производится комбайном 6LS3, который работает с рамы забойного конвейера и производит разрушение угля в массиве скалыванием его режущими органами (шнеками). Выемка угля производится по односторонней схеме.
Проектом принимаем систему разработки длинными столбами по простиранию при панельной схеме подготовки с полным обрушением кровли. Длина выемочного столба составляет – 1940м.
Подготовка выемочных столбов предусматривается спаренными штре¬ками конвейерным и вентиляционным, закрепленным анкерной крепью, при отработке столбов конвейерный штрек погашается.
Принимаем длину лавы 250 м.
Асут.н. = 874·6= 5250 т/сут,
Амес.н.=6200·25=155000 т/мес
Себестоимость 1т угля по участку составляет – 370 руб

7) ТРАНСПОРТ В настоящее время на шахте осуществлена полная конвейеризация, транспортирования угля из забоя до погрузки в железнодорожный транспорт. Транспортировка угля из лавы производиться в следующей последовательности. Отбитый очистным комбайном уголь транспортируется забойным конвейером на перегружатель. При пересыпе угля с забойного конвейера на перегружатель применена крестовая разгрузка . Затем через перегрузочное устройство «Матильда» уголь поступает на два ленточных конвейера 2ПТ-120, протяженностью 2000м, установленный на конвейерном штреке . Затем уголь транспортируется ленточным конвейером 2ЛБ-120 протяженностью 1500 м, который установлен в бремсберге, далее через бункер на главный квершлаг гор.+70 м и затем на наклонные стволы по конвейеру 2ЛУ120Б (вост.маршрут), или FSW-140 (заподн.маршр).
По вентиляционному штреку до лавы груз доставляется дизельной машиной «LSP-70DO».

8)ПРОВЕТРИВАНИЕ
Способ вентиляции шахты: нагнетательный. Схема вентиляции шахты: фланговая. Способ проветривания подготовительных выработок: вентилятором местного проветривания ВМЭ-12а. Схема проветривания участка: прямоточная. Средства дегазации выработанного.участка:
осуществляется вентиляционной газоотсасывающей установкай УВЦГ-9М., предусматривающая изолированный отвод метана из выработанного пространства за пределы выемочного участка.
Изображена типовая схема вентиляции блока 5 шахты. Вентиляция блока осуществлятся по вертикальному вентиляционному стволу вентиляторной установкой ВОД-40 горизонт+70м.
Вентиляторы ВОД-40 реверсивные. Реверс воздушной струи производится изменением направления вращения вентилятора с одновременным поворотом лопаток направляющего и спрямляющего аппаратов. Управление вентиляторными установками осуществляется с пульта оператора. Депрессия составляет 125 декапаскалей.

9) СТАЦ.МАШИНЫ
Для выдачи воды из шахты сооружается главный водоотлив. Камера главного водоотлива заглубленного типа находится на I горизонте, а после отработки его, оборудуют на II горизонте у вспомогательных стволов блока. Управление и сигнализация о работе водоотливных установок предусматривается от горного диспетчера с помощью табло, поставляемого комплектно с аппаратурой автоматизации. Вода с шахты поступает в камеру главного водоотлива блока 5а. Для спуска-подъема людей и грузов принимаем двухэтажную клеть типа ЦР5-3/06

10)ОХРАНА ТРУДА
Охрана труда и безопасность предусматривает проведения комплекса мероприятий позволяющих поднять уровень безопасности ведения подземных горных работ. К ним относятся орошение в местах разрушения и перегруза угля с целью пылеподавления, увлажнение угольного массива, и обработка его антиреогентами. Также устанавливается водяная завеса на вентиляционном штреке возле лавы, для очистки от пыли исходящей струи. В выработках устанавливаются водяные заслоны, а также средства личной безопасности и средства пожаротушения. В пояснительной записке описаны опасные и вредные производственные факторы: Физические, Химические, Биологические, Психофизические

11) СПЕЦВОПРОС
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ САМОВОЗГАРАНИЯ УГЛЯ ПРИ ВЕДЕНИИ ГОРНЫХ РАБОТ ПО ПЛАСТУ 7-7а БЛОКА 5