Подготовкой шахтного поля называют определённый порядок проведения выработок, осуществляемый после вскрытия шахтного поля и обеспечивающий возможность подготовки выемочных полей.

На основании исходных данных и норм технологического проектирования выбрана панельная схема подготовки шахтного поля, так как размеры шахтного поля по простиранию велики (S = 7000 м); размер по падению

Н = 2500 м (одногоризонтная безуглубочная схема).

По простиранию шахтное поле делится на 2 панели с размерами Sn´Hn=3500м´1250м каждая. Каждая панель делится в нисходящем порядке подготовительными штреками на ярусы с размерами Sя´Ня=3500м´200м, где Ня – длина лавы, лестницы, забоя при панельной подготовке; Sя=Sn.

Все подготовительные выработки проводятся по пласту, то есть применяется пластовый способ. Из свиты пластов в задании берётся один пласт. Остальные пласты свиты принимают участие при расчёте запасов.

4. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ

4.1 Выбор и обоснование системы разработки

Система разработки должна обеспечивать безопасное ведение работ, экономичность разработки, минимальные потери полезного ископаемого.

На основании исходных данных и технических характеристик механизмов для очистной выемки принята система разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли. Так как пласт имеет простое строение и малый угол падения, то данная схема разработки наиболее целесообразна.

Поскольку для разработки принят только один пласт т1=3 м, то принят механизированный комплекс КМ-138 с размером проходного сечения для струи воздуха 10 м2.

4.2 Технические средства очистных работ

· Механизированный комплекс – 2КМ–138;

· Комбайн – КСВ – 460 Н;

· Вынимаемая мощность m=2 м;

· Ширина захвата r = 0,8 м;

· Рабочая скорость Vp=5 м/мин;

· Маневровая скорость Vm=10 м/мин.

4.3 Размеры выемочных полей и очистного забоя

На основании «раскройки» шахтного пласта m1 по принятой панельной схеме размеры выемочных горизонтов равны S´H=7000·1500=10500 м2 – размер выемочного поля. Остаток, то есть нижняя часть пласта отрабатывается как уклонный горизонт с минимальными размерами.

Длина лавы с комплексами КМ в настоящее время по возможности гипсометрии принимается равной 200 м.

Принятые следующие размеры очистного забоя:

· Длина лавы – 200 м;

· Длина ниши – 10 м;

· Длина вынимаемого столба – 1500 м.

4.4 Нагрузка на очистной забой

Нагрузка на очистной забой с механизированным комплексом определяется из выражения:

,

где n – число смен по добыче угля в сутки (n=4);

Т – длительность смены, мин (360 мин при шестичасовой смене);

Тпз – время на подготовительно-заключительные операции в смену (15 мин);

Тп – суммарное время учитываемых технологических перерывов и организационно-технологических простоев в смену (10 мин);

То – время на отдых (15 мин в смену);

Кн – коэффициент надёжности механизированного комплекса и средств транспорта на выемочном штреке (поле);

L – длина лавы (200 м);

r – ширина захвата исполнительного органа выемочной машины (0,8 м);

m – вынимаемая мощность пласта, м (3 м);

γ - средняя плотность угля, т/м3;

С – коэффициент извлечения угля в лаве (0,98);

Lм – длина машинной части лавы (190 м);

Vp – рабочая скорость подачи комбайна (5 м/мин);

Vм – маневровая скорость подачи комбайна при зачистке лавы (10 м/мин);

tв – время на вспомогательные операции, отнесённые к 1 м длины машинной части лавы (0,1 мин);

t – продолжительность концевых операций для подготовки лавы к следующему циклу (15 мин).

Коэффициент эксплуатационной надёжности:

,

где Кк – коэффициент готовности комбайна (0,94);

Км.к. – коэффициент готовности механизированной крепи (0,90);

Кк.л. – коэффициент готовности конвейера лавы (0,94);

Кп – коэффициент готовности крепи сопряжения с перегружателем (0,94);

Кл.к. – коэффициент готовности ленточного конвейера на транспортной выработке (0,95);

n – число конвейеров в транспортной цепи (n=4).

;

.

4.5 Проверка нагрузки на очистной забой по фактору проветривания

Определив нагрузки на очистной забой, произведём её проверку по фактору проветривания:

,

где Fл – проходное сечение для струи воздуха при минимальной ширине призабойного пространства (10 м2);

Vmax – допустимая по ПБ скорость движения воздуха в лаве (для мехкомплексов 6 м/с);

d – допустимая по ПБ концентрация метана в исходящей струе (не более 1%);

k – коэффициент, учитывающий движение части воздуха по выработанному пространству за крепью выработки (1,2);

q – метановыделение из лавы в исходящую струю воздуха (10 м3/т суточной добычи);

Кн – коэффициент неравномерности газовыделения в лаве (при абсолютном газовыделении, равном 5 м3/мин, Кн = 1,46);

Кд – коэффициент дегазации (0,6).

4.6 Определение числа действующих забоев

Число действующих забоев целесообразно определить через нагрузку на очистной забой. При разработке одного пласта число лав определяется по выражению:

,

К0 = 0,95 – коэффициент, показывающий удельный вес добычи очистных забоев;

где Ашс – суточная добыча по шахте.

;

;

Определим число циклов, выполняемых за сутки в очистном забое из выражения:

,

где Тсм – длительность смен;

tпз – время на подготовительно-заключительные операции;

n – число смен;

L – длина лавы;

tв – время на вспомогательные операции, отнесённые к 1 метру длины машинной части;

tко – продолжительность концевых операций для подготовки лавы к следующему циклу.

циклов.

5. ГОРНОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ШАХТЫ