Техническое перевооружение шахты «Талдинская-Южная»

Подготовительные выработки  проходятся пластовыми без присечки боковых пород. Поэтому для проведения подготовительных выработок по пласту проектом предусматривается применение проходческих комбайнов КСП-32.

Учитывая хорошие горно-геологические условия проектируемого пласта 48 то есть простое строение, отсутствие крупных геологических нарушений, проектом принимается система разработки длинными столбами по простиранию.

Эта система разработки позволит обеспечивать высокие нагрузки на забой, обеспечивать дополнительную эксплуатационную разведку выемочных участков при оконтуривании их подготовительными выработками, погашение выработок по мере подвигания очистного забоя, возможность изоляции  выработанного пространства в аварийных ситуациях и повторного использования крепи. Хорошее состояние выработок, расположенных впереди лавы в массиве или в зоне разгрузки от горного давления, благоприятные условия для обеспечения надёжного и эффективного проветривания очистных забоев.

Отработка запасов угля в выемочном  столбе производится обратным ходом  от фланга к главным наклонным  выработкам.

Способ  охраны выработок извлекаемыми целиками, применяемый в проекте, позволит повысить производительность труда  и уменьшить пожароопасность (так  как пласты угля в шахтного поля отнесены к склонным к самовозгоранию).

Режим работы шахты принимаем – четыре смены по шесть часов (первая смена  ремонтная). Данный режим позволит вовремя  проводить планово-предупредительный  ремонт машин и оборудования снижая тем самым возможность аварийной  остановки очистного забоя.

 

8 АНАЛИЗ ПОДСИСТЕМЫ «ОЧИСТНЫЕ РАБОТЫ» ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ШАХТЫ

На данный момент  годовая производственная добыча составляет порядка 2,4 миллиона тонн. В рамках курсовой работы предлагается осуществить комплекс мероприятий, направленный на увеличение производственной добычи до 3 миллионов тонн угля в год.

Весь перечень мероприятий заключается  во внедрении нового высокопроизводительного  очистного комбайна серии Electra EL 1000/3000 в комплекте с забойным конвейером высокой производительности той  же марки DBT.

Для высокопроизводительных длинных лав требуются очистные комбайны высочайшего качества и  надежности. Очистные комбайны DBT серии Электра спроектированы для удовлетворения этих требований.

Модульные конструкции комбайнов  серии Electra обеспечивает независимость  основных узлов, каждый из которых приводится в движение соответствующими электродвигателями. Все узлы размещены внутри или  рядом с жесткой цельной несущей  рамой, делающей уникальным комбайн  DBT серии Electra. Модульная конструкция комбайна обеспечивает максимальную гибкость конфигурации машины. Чтобы соответствовать требованиям высокой производительности современных длинных очистных забоев комбайны серии Electra предлагают многофункциональность в отношении установленной мощности и скорости резания.

Комбайны серии Electra оборудованы  микропроцессорами для обеспечения  высокого уровня в управлении и мониторинге  состояния машины.

Основные свойства комбайнов  серии Electra:

- жесткая несущая рама  обеспечивает как максимальную  защиту узлов и электрических  блоков, так и многофункциональность  в применении;

- улучшенная электронная система управления комбайном с хорошо проверенными компонентами, связанными через систему “can bus” для строенной надежности и гибкости с уменьшением количества обмотки на 70%;

- улучшенная автоматизированная  система комбайна для обеспечения  управления лавой и облегчения  работы оператора.

Работой предлагается внедрение  на угледобывающее предприятие ЗАО  «Шахтоуправление «Талдинское-Южное» высокопроизводительный комбайн серии Electra EL 3000, так как угольные пласты шахты обладают большой мощности, которая составляет порядка 3,3 – 4,0 метров.

 

Очистной комбайн Electra 3000: основные технические характеристики

Очистной комбайн EL 3000 был спроектирован для пластов средней и высокой мощности для удовлетворения требований наиболее высокопроизводительных длинных лав в мире. Мировой класс работы в Соединенных Штатах Америки, Австралии и России продемонстрировал практические возможности этой машины.

Самые мощные поворотные редукторы  в настоящее время имеют установленную  мощность режущей до 850 кВт каждый, с целью обеспечения достаточной  мощности для работы в самых тяжелых  горно-геологических условиях.

Система подачи переменного  тока мощностью до 125 кВт на каждый узел подачи обеспечивает силу тяги до 100 тонн.

Эта машина совмещает в  себе высокую технологичность выемки угля с высоким уровнем установленной  мощности и компактной жесткой конструкцией. комбайн отвечает всем требованиям  высокой производительности при  работе на пластах вышеуказанной  мощности. Новый комбайн серии Electra вместил в себя все особенности  и преимущества, которые присущи  всем комбайнам серии Electra.

Максимальная толщина  корпуса при максимальном клиренсе для прохождения угля под машиной  обеспечивают хорошую защиту узлов  и электрических блоков комбайна.

Более подробную техническую  характеристику работой предусматривается  дать в таблице 10.

 

Таблица 10 - Техническая характеристика очистного комбайна Электра 3000

Наименование показателей	Ед. изм.	Величина
Мощность  пласта	м	2,2-6,0
Типичная  длина машины	м	14,6
Типичная  установленная мощность	кВт	1940
Возможная мощность на режущую	кВт	2х850
Диаметр режущего шнека	м	1,9-2,5
Система подачи	-	Переменный ток
Двигатели подачи	кВт	2х100
Скорость  подачи	м/мин	45
Сила  тяги подачи	кН	1000
Двигатель насоса	кВт	40
Вес машины	т	100
Рабочее напряжение	-	3300/4160

 

Рисунок 1 – Общий вид очистного комбайна Electra 3000

Рисунок 2 – Рабочий вид очистного комбайна Electra 3000

Рисунок 3 – Рабочий орган комбайна Electra 3000

 

Таким образом, проектом предусматривается  внедрение нового высокопроизводительного  комбайна Electra 3000 фирмы DBT для того, чтобы повысить годовую производственную мощность угледобывающего предприятия ЗАО «Шахтоуправление «Талдинское-Южное» с 2,4 миллионов тонн угля до 3 миллионов.

При этом необходимо вместе с очистным комбайном внедрять новый  высокопроизводительный лавный конвейер. Проектом предусматривается внедрение  забойного конвейера той же фирмы  DBT.

Высокопроизводительный  забойный конвейер фирмы DBT

Начиная со вспомогательного привода и заканчивая ленточным  передаточным устройством, системы  забойных конвейеров фирмы DВТ отвечают всевозможным требованиям и условиям эксплуатации: они успешно работают при малых, средних и больших мощностях пластов, а также в очистных забоях с большой и малой протяженностью. Конвейерные системы фирмы DВТ способны работать с самыми производительными добычными машинами, отвечая при этом всем требованиям. Мы имеем уникальный опыт по использованию забойных конвейеров с наибольшей протяженностью и с экстремально высокими объемами транспортировки. Многие системы успешно используются в лавах длиной от 350 до 450 м. Забойные конвейера фирмы DВТ обеспечили транспортировку до 5000 т/час или более 6 млн. т/год. Высокая эффективность системы, большой срок службы и незначительные производственные расходы являются существенными факторами успеха. DВТ привлекает и завоевывает клиентов совершенной технологией, качеством, обширным опытом и отлаженной сервисной службой.

DВТ предлагает  сварные и литые рештаки конвейера.  Для лав, которые требуют высокую  нагрузку, где доля пустых пород  высока или применяются способные  к высокой нагрузке комбайн/струг,  были созданы износоустойчивые  сварные рештаки.

 

 

 

 

 

Рисунок 4 - Сварные рештаки

 

Хребтом всей конвейерной  системы является конвейерный рештак. Для объема транспортировки до 2000 т/час рекомендуется рештак РF-3. Более высокие объемы выполняют РF-4 и РF-5, при этом РF-5 особенно устойчив к износу благодаря усиленному профилю и более толстому днищу. Он был специально разработан для работы в тяжелых горно-геологических условиях (абразивный транспортный материал или пласты с большим содержанием пустой породы). Также рекомендуется применение данного рештака для работы с добычным комбайном с усилием напора более 1000 кН.

Профиль рештака  выполнен на основе научных исследований и интенсивных испытаний различных  округлых профильных форм в шахтных  условиях. Оптимальная поверхность  соприкосновения между скребком и профилем снижает давление в  области петли или на волнистом  отложении. В результате достигаются минимальный коэффициент трения, наименьшие потери холостого хода и большой срок службы скребков и профилей.

Днище изготавливается  из самозакаливающегося, особого сорта  стали с минимальным коэффициентом  износа. Этот материал был выбран в  результате сравнительных испытаний  в шахтных условиях. При этом тестировались  рештаки с днищами из различных  материалов в одной лаве для соблюдения идентичных условий теста. Результат - минимальный износ повышает срок службы.

 

 

 

 

 

 

Рисунок  5 - Собачка

 

Рештаки изготавливаются  сегодня большей частью из катанной стали. Опыт показывает, что катаная сталь имеет более гладкую поверхность чем литье. Выгода очевидна: незначительный коэффициент трения, а также длительный срок службы профилей и в результате этого всего конвейерного рештака. По пожеланию клиента мы поставляем также литые профили. Конвейерные рештаки состоят из профилей - четверных валиков. Они свариваются двумя швами с днищем любой толщины и ширины. Это объясняет гибкость конструкции конвейерного рештака. Из четырех сварных швов на каждой стороне рештака только один находится в зоне износа  рештака, в верхней ветви. Остальные сварные швы сами заботятся о достаточной стабильности рештака в случае износа этого внутреннего верхнего сварного шва. Типичная толщина днища от 30 мм (РF 3) до 50 мм (РF 5). Сменный изнашиваемый лист нижней ветви - в зависимости от спецификации клиента - до 35 мм.

 

Рисунок 6 – Типичный инспекторский рештак

 

Корпуса кулачков устанавливаются в рештак с внешней  стороны и завариваются, при этом не происходит уменьшение толщины профиля  в концевой области. Кованый корпус кулачка сконструирован с большой  надежностью, в случае перегрузки может  треснуть кулачок, но не гнездо кулачка  или сам рештак. Используются кулачки, устойчивые к разрушающей нагрузке до 4500 кН. Кулачок удерживается при этом посредством резервных дисков - предохранителей, которые облегчают извлечение и вставку кулачков в шахте.

На концах днища  рештаков обрабатываются механически  и имеют форму, обеспечивающую зацепление соседних рештаков и принятие горизонтальных и вертикальных реакций опоры. Это  обеспечивает точность посадки рештаков по ставу и снижение износа на концах рештаков, скребков и цепной ленты. Гладкий переход обеспечивает умеренный  уровень шума и дает возможность  использовать конвейер в двухстороннем  режиме.

Гибкость мест соединения рештаков обычно составляет по вертикали ± 6° и по горизонтали 0,8-12°. Это сокращает протяженность  петли и позволяет работать на волнистых пластах, и делает работу техники более гибкой при различных  условиях эксплуатации.

Для произведения выемки со стороны закладки и со стороны угольного забоя имеются  инспекционные отверстия. Они легко  и открываются и имеют шибер  люка, установленного на направляющих для обеспечения точной посадки  в рештаке. Инспекционное отверстие  обычно находится на каждом шестом рештаке забоя, чем оптимизируется быстрый доступ к нижней ветви  цепной ленты с достаточным пространством  для быстрой замены скребка в  случае необходимости.

Литые рештаки. DВТ изготавливает комплект ряда литых  рештаков, которые расчитаны на большую  прочность и долгий срок службы. Они изготавливаются из литых  частей и износоустойчивой стали. Профиль  позволяет применять оптимально подходящие скребки для максимальной эффективности конвейера, уменьшения трения и повышения прочности. Литые  рештаки DВТ имеют межрештачные соединения с высокой прочностью на разрыв, которые позволяют достаточные  изгибы между рештаками в вертикальной и горизонтальной плоскости.

Системы подачи

DBT конструирует  и изготавливает системы подачи  комбайна с цепной подачей  или цевкой, которые отвечают  сегодняшнему уровню высокопроизводительных  добычных машин. Конструкция и  используемый материал выбраны  исходя из обеспечения максимальной  эффективности системы, наибольшего  срока службы комбайна, его приводной  цепной звездочки, направляющего  башмака. Конечно, вся система  проходит проверку, может ли она  работать без проблем при данных  горно-геологических условиях (например, при волнистом залегании).

Как и в случае с другими продуктами фирмы DВТ здесь  также проводятся длительные исследования и доработки с многочисленными  тестами в подобных шахтным условиях, чтобы убедиться, что это оптимальное  решение для подачи комбайна.

 

 

Рама  привода

Рамы главного привода изготавливаются сегодня  преимущественно как крестовые  рамы. DВТ предлагает крестовые рамы для различных конвейерных мощностей  и различных приводных мощностей. Поэтому существуют рамы приводов с  различной шириной, а также приводные  валы с разным диаметром. Боковые  стенки рамы привода состоят из толстых, массивных стальных листов для надежного  снятия возникающих высоких моментов вращения. Для установки редуктора  используются фланцевые панели, позволяющие  производить простую перестановку с одного направления транспортировки  на другое. Для особых случаев имеются  боковая разгрузка и в «лоб»  забоя.