Курсовая работа по Горное дело на тему выбор комбайна

Введение

Угольные месторождения по таким параметрам, как падение и залегание пласта, его мощность, трещиноватость, газообильность серьезно отличаются друг от друга, что приводит к необходимости индивидуального подхода к выбору метода и технологического сопровождения разработки каждого пласта. Мощные пласты с пологим залеганиям сейчас встречаются не так часто, тем не менее их разработка не представляет собой легкую задача, особенно в условиях высокой газообильности.
Актуальность данной работы связана с получением навыков по расчёту параметров добычи угля, подборе механического комплекса добычи, а также выборе системы разработки угольного пласта.
Цель работы: используя исходные данные произвести выбор и обоснование механизированного комплекса.
Практическая значимость работы заключается в получении навыков по составлению схемы добыче угля в сложных условиях: согласно исходным данным пласт не высокой мощности при высокой вязкости углей.
 
1. Выбор технологической схемы выемки полезного ископаемого

Так как мощность пласта полезного ископаемого составляет 8,4 м, то пласт относится к мощным пластам. Таким образом, разработка пласта может осуществляться по технологии слоевой выемки.
Для разработки мощных угольных пластов широко применяют так называемые слоевые системы разработки (рис. 1), при которых мощные пласты делят на отдельные слои (горизонтальные, наклонные, поперечно-наклонные) таким образом, чтобы мощность слоев соответствовала средней мощности угольных пластов. В этом случае слои разрабатывают одной из систем, применяемых для пластов средней мощности в аналогичных горнотехнических условиях.
Слои разрабатывают поочередно или одновременно с определенным опережением очистных забоев смежных слоев. Порядок выемки слоев может быть как восходящим, так и нисходящим.
При разработке пластов с разделением их на горизонтальные, наклонные и поперечно-наклонные слои могут применяться различные способы управления кровлей (рис. 1).

Рисунок 1. Система разработки мощных пластов

В качестве технологической схемы чередования смен выбираем европейскую систему. Данная система состоит из 3-х смен в сутки, когда ремонт оборудования производится в процессе работы. Длительность смен не превышает 8 часов.
Рассматриваемая технология включает подготовку длинного выемочного столба конвейерным и вентиляционными штреками, деление толщи пласта по мощности на два слоя, укладку опорных балок в канавки на почве верхнего слоя, бурение направляющих скважин по границе слоев в сторону отработки столба, задвигание в скважины опорных балок, механизированную выемку угля в обоих слоях с организацией транспорта вдоль очистного забоя и пересып транспортируемого угля на сопряжениях очистных забоев с конвейерным штреком. При этом выемку угля в слоях ведут по очереди, сначала одну полосу в нижнем слое, потом несколько полос в верхнем. Применение способа позволит повысить эффективность разработки мощных пологих угольных пластов, снизить металлоемкость добычи и сократить трудозатраты на монтажные работы.
Выемочный столб подготавливают проведением конвейерного и вентиляционного штреков у почвы пласта. По дальней границе столба эти выработки сбивают монтажной камерой, выполненной в виде почвоуступного забоя, который делит толщу пласта на два слоя: верхний (у кровли пласта) и нижний (у почвы пласта). При этом забой верхнего слоя опережает забой нижнего слоя по ходу предполагаемой отработки. На почве верхнего слоя прорубают канавки, ориентированные по простиранию пласта, и монтируют очистной механизированный комплекс, в состав которого входят секции крепи, скребковый конвейер и очистной комбайн. При этом каждая секция крепи направляющими входит в канавки. В окно каждой направляющей вставляют опорную пустотелую балку, завальный край которой связывают с вертикальным ограждением нижнего слоя.
Выемку угля начинают с нижнего слоя. Очистным самоходным комбайном фронтального действия осуществляют:
 отбойку угля в толще нижнего слоя под защитой вертикального ограждения, опорных балок и телескопического перекрытия;
 вытягивание конвейерной ленты из телескопической части конвейера через узел отклонения ленты и погрузку отбитого угля на конвейерную ленту.
Отбитый уголь лентой транспортируется вдоль очистного забоя, а на сопряжении забоя с конвейерным штреком его сбрасывают, ленту узлом отклонения переворачивают, отклоняют в конвейерный штрек и заполняют углем для дальнейшего транспортирования, т.е. осуществляют пересып угля.
Дойдя до вентиляционного штрека комбайн начинает движение обратным ходом, а вытянутая лента начинает возвращаться в телескопическую часть конвейера. При этом в каждую пустотелую опорную балку вставляют буровой снаряд, ориентируют его изменением высоты завального края опорной балки, осуществляют бурение скважины на глубину, равную ширине вынутой полосы угля, используя комбайн как источник энергии. По окончании бурения опорную балку задвигают в скважину, оставляя между ограждением и забоем пространство для прохода людей и организации проветривания забоя.
Таким образом, мощный пологий угольный пласт отрабатывают на всю мощность, используя только один механизированный комплекс, предназначенный для выемки пластов средней мощности, и штреки, пройденные по почве пласта; за счет опережающего бурения скважин по границе верхнего и нижнего слоев достигается разгрузка пласта от горного давления в зоне выемки и частичная его дегазация, что говорит о повышении безопасности отработки и позволит отрабатывать выбросоопасные пласты; кроме того, за счет удлинения опорных балок, размещаемых в скважинах, угольный массив выполняет роль дополнительной стойки крепи, что должно снизить проявление отжима угля в нижнем слое, а коррекция направления бурения скважин позволит снизить влияние гипсометрии пласта. Тогда можно говорить о расширении области применения способа и повышении эффективности разработки мощного пологого угольного пласта.