Выбор средств транспорта угольной шахты

1.Введение

   ШАХТНЫЙ ТРАНСПОРТ (а. mine transport; н. Grubenforderung, Grubentransport; ф. transport de mine; и. transporte de minas) — комплекс сооружений и устройств, предназначенный для приёма и перемещения различных грузов и людей на подземных горнодобывающих предприятиях. На современных шахтах в задачи шахтного транспорта входит формирование и реализация двух разнонаправленных (встречных) грузопотоков. Первый включает транспортирование людей, оборудования и других грузов к очистным, подготовительным забоям и другим производственным участкам; второй - приём и транспортирование в обратном направлении до околоствольного двора (на шахтах, вскрытых вертикальными стволами) или до поверхности (вскрытых наклонными стволами и штольнями) полезных ископаемых из очистных забоев (или породы из подготовительных), доставки в том же направлении демонтированного оборудования, металлолома, других вспомогательных грузов и людей. 

   Шахтный транспорт, включает транспортные машины, транспортные коммуникации, вспомогательное оборудование (погрузочные, перегрузочные и разгрузочные пункты), средства автоматизации и диспетчеризации, а также технического обслуживания и ремонта. В зависимости от места функционирования различают шахтный транспорт подземный (забойный, участковый, магистральный, в околоствольных дворах и наклонных стволах) и шахтный транспорт поверхности (в надшахтных зданиях, породных отвалах, складах). В зависимости от вида перевозимого груза шахтный транспорт разделяют на основной, предназначенный для перемещения полезных ископаемых и пустой породы, и вспомогательный — для перемещения горного оборудования, различных материалов и людей. 

 

   Основные виды подземного шахтного транспорта — локомотивный, конвейерный, самоходный на пневмошинном механизме перемещения, гравитационный, скреперный, гидравлический и пневматический. Вспомогательный шахтный транспорт (по горизонтальным и наклонным главным и участковым выработкам) — локомотивный или самоходный, монорельсовый (с локомотивной или канатной тягой), моноканатные дороги или напочвенные дороги с канатной тягой. Перевозку людей осуществляют пассажирскими составами, сформированными из специальных вагонеток, самоходными машинами на пневмошинном механизме перемещения, монорельсовыми или моноканатными подвесными дорогами, реже людскими или специально приспособленными конвейерами. В качестве вспомогательного оборудования шахтного транспорта широко применяют затворы, питатели, опрокидыватели вагонеток, лебедки, толкатели, различное путевое оборудование; контейнеры, поддоны, пакетирующие кассеты для формирования материалов и изделий в грузовые единицы, приспособленные для механизированных способов погрузки, разгрузки и складирования, а также перевозки различными видами транспорта без перегрузки по всему пути их перемещения. 

   Средства шахтного транспорта по принципу действия подразделяют на транспортные машины непрерывного действия, перемещающие грузы непрерывным потоком с загрузкой и разгрузкой при движении рабочего органа (конвейеры, элеваторы ковшовые, специальные погрузочные машины и др.), и периодического действия, загрузку и разгрузку которых производят при полной остановке транспортной машины или на малой скорости её движения (вагонетки, самоходные вагоны, конвейерные поезда и бункер-поезда, автосамосвалы подземные, монорельсовые дороги с локомотивной тягой, скреперные и другие установки). Выбор видов и средств шахтного транспорта зависит от системы вскрытия месторождения, системы разработки, способов отбойки полезных ископаемых и породы (взрывной или механической), характеристики транспортируемой горной массы (кусковатость, плотность, абразивность), дальности перемещения, величины грузопотока. 

   Перемещение горной массы в шахте от забоя до околоствольного двора или на поверхность осуществляют одними видами транспортных машин или несколькими видами с перегрузкой с одного вида транспорта на другой. Цепь взаимосвязанных и управляемых транспортных машин и механизмов, включающих перегрузочные пункты, средства диспетчеризации и автоматизации и обеспечивающих надёжное перемещение горной массы в заданном направлении, представляет собой транспортный комплекс, при различных видах транспортных машин — комбинированный транспортный комплекс (комбинированный шахтный транспорт). 

   Основное направление развития современного шахтного транспорта - широкое применение наиболее производительного поточного транспорта, в частности, конвейерных и секционных поездов с донной разгрузкой; контактных и аккумуляторных электровозов с большим сцепным весом и системой импульсно-тиристорного управления тяговыми двигателями; систем автоматического вождения электровозов без машиниста; самоходных погрузочно-транспортных машин с дизельным и электрическим приводами и навесным сменным оборудованием многоцелевого назначения; подземных автосамосвалов большой грузоподъёмности; вспомогательного самоходного транспорта, монорельсовых и канатных дорог; средств пакетно-контейнерной доставки на рабочие участки вспомогательных грузов; комплексной механизации и автоматизации всех производственных процессов на погрузке, транспортировании и разгрузке с использованием компьютерной техники.

 

 

 

2.Выбор средств транспорта угольной шахты

2.1. Подготовкой шахтного поля называется определенный порядок проведения подготовительных выработок после вскрытия шахтного поля, обеспечивающий ведение очистных работ.

Способы подготовки шахтных полей

Подготовка запасов шахтного поля производится по определенной системе, создающей необходимые условия для их отработки с высокой эффективностью. При этом под подготовкой шахтного поля понимается определенный порядок проведения подготовительных выработок в пространстве и во времени.

При пластовой подготовке все выработки, включая и основные, проводят и поддерживают по каждому из пластов свиты, охраняя их целиками или массивом угля. Размеры предохранительных целиков между наклонными стволами, капитальным и панельным бремсбергом (уклоном) и ходком принимаются не менее 30 м; между участковым бремсбергом и ходком – не менее 20 м; между наклонным стволом, капитальным или панельным бремсбергом (уклоном) или ходком и разрезной печью – не менее 40 м; между участковым бремсбергом (уклоном) или ходком и разрезной печью – не менее 20 м.

Панельная подготовка шахтного поля

Сущность панельной подготовки

Сущность заключается в том, что на уровне нижней границы горизонта проводится квершлаг, вскрывающий все пласты свиты, от которого по каждому из пластов проводятся главные откаточные штреки, а в пределах

 

 

 каждой панели –  бремсберги (уклоны) с двумя ходками.

   Панельная подготовка для индивидуальной отработки пластов При индивидуальной отработке пластов по каждому из них от капительного или погоризонтного квершлага в оба крыла шахтного поля до середины панели проводят главные (откаточные и вентиляционные) штреки, а от них – комплекс наклонных выработок (бремсберг или уклон с ходками). От наклонных выработок проводят ярусные штреки различного назначения, которые у границ панели соединяются между собой разрезной печью.

   Проветривание осуществляется через вентиляционные стволы на каждом пласте или через вентиляционные квершлаги (капитальные или погоризонтные) и центральный ствол. Проветривание каждой из бремсберговых панелей при небольшой глубине разработки осуществляется через шурфы. Уклонные панели проветриваются через центрально-сдвоенные стволы. В этом случае на каждом пласте  необходимо иметь кроме главного откаточного штрека еще и главный вентиляционный штрек, который проводится параллельно главному (на расстоянии 30-50 м от него). Если он не был пройден одновременно с откаточным в процессе отработки бремсберговых панелей, то его проводят во второй период отработки шахтного поля – в процессе подготовки уклонных панелей.

Приемущества обратного хода являются: улучшаются условия поддержания выработок и проветривания участка, уменьшаются утечки, отпадает необходимость в содержании большой резервной линии забоев.

Недостатки обратного порядка отработки этажей (ярусов) или обратного хода:

- увеличиваются первоначальные  затраты и сроки строительства  шахты;

- увеличиваются объемы  проводимых подготовительных выработок, т.к. для обеспечения деятельного  проветривания длинных тупиковых  выработок необходимо проводить 2 спаренные выработки – штрек и просек, соединяя их между собой печами.

Система разработки — определенный порядок ведения подготовительных и очистных работ в пределах этажа, панели или горизонта строго увязанный в пространстве и времени.

Система разработки длинными столбами по простиранию

Наиболее распространенными разновидностями столбовой системы разработки являются длинные столбы по простиранию при панельной подготовке (вариант лава-ярус) и с разделением этажа на подэтажи.

На пологих пластах средней мощности широко применяют систему разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке. Подготовка выемочных столбов в каждом ярусе заключается в проведении от бремсберга или уклона ярусных конвейерного и вентиляционного штреков до границ панели. На границе панели между этими штреками проводят разрезную печь, которую затем расширяют, образуя камеру для монтажа очистного оборудования. После этого начинают отработку столба обратным ходом. Для подготовки нижележащего яруса его вентиляционный штрек проводят совместно с конвейерным штреком вышележащего яруса. В классическом варианте между конвейерным и вентиляционным штреками смежных ярусов оставляют угольные целики шириной 8—12 м.

В целях снижения потерь угля и удельного объема проведения подготовительных выработок широкое распространение получила отработка без оставленных целиков между выемочными выработками в соседних ярусах. В этом случае, например, конвейерный штрек не погашают, а поддерживают, чтобы использовать в качестве вентиляционного при выемке нижележащего столба. Если конвейерный штрек погашают, то вентиляционный штрек нижележащего яруса можно пройти вприсечку к выемочной выработке в отработанном столбе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Система разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке (лава-ярус): 1 — откаточный штрек; 2 — просек; 3 — путевой ходок; 4 — панельный бремсберг; 3 — людской ходок; о — ярусный конвейерный штрек; 7 — ярусный вентиляционный штрек; 8—очистной забой; 9—разрезная печь.

Уголь от очистного забоя транспортируют по конвейерному штреку, затем по бремсбергу до погрузочного пункта на откаточном штреке. Свежий воздух в очистной забой подают с откаточного штрека по ходкам и конвейерным штрекам. Исходящая струя по вентиляционному штреку поступает в ходки и далее на вентиляционный горизонт шахты или по шурфу на поверхность.

   Годовой режим работы может быть непрерывным и прерывным. При непрерывном режиме предприятие выпускает продукцию в течение всех дней недели без выходных. Этот режим применяется на горных предприятиях, где необходимость непрерывности обусловлена горно-геологическими условиями либо особенностями технологии. Рабочие имеют 2 выходных по текущему графику.

 

Этот режим имеет ряд недостатков:

1. Сложность организации и проведения  планово-предупредительных ремонтов  машин и оборудования.

2. Затруднения в проведении ремонтов  капитальных горных выработок, стволов, рельсовых путей

3. Непостоянство состава производственных  бригад.

4. Ежедневное отсутствие на работе  части руководителей и ИТР.

5. Трудности в нормальной организации отдыха и культурного обслуживания трудящихся.

2.2.Выбор оборудования очистных забоев. 

Техническая характеристика очистного комбайна К300А

Вынимаемая мощность пласта, м	1,5–2,6
Угол падения, град	35
Мощность эл. дв. привода исполнит. органов, кВт	2´250
Мощность эл. дв. привода подачи, кВт	2´45
Скорость подачи, м/мин	12
Номинальное тяговое усилие, кН	450
диаметр, м	1,4; 1,6; 1,8
ширина захвата, м	0,8
скорость резания, м/с	2,8; 3,5
Производительность Qк, т/мин	14

 

Техническая характеристика скребкового забойного конвейера С3К 228/832

Производительность Qкн, т/ч	1100
Максимальная длина конвейера, м	350
Скорость цепи, м/с	1,1
Мощность привода, кВт	4´200; 4´250; 4´315
Длина поставки, м	350

 

Техническая характеристика перегружателя ПСП-308-01