Обґрунтування раціональних параметрів кріплення сполучення лава - штрек в умовах інтенсифікації очисних робіт на шахті

Целью данного дипломного проекта является обоснование технологии крепления сопряжения лавы со штреком на примере шахты «Западно-Донбасская» ЧАО «ДТЕК Павлоградуголь», которая обеспечит возможность повысить нагрузку на лаву, улучшить безопасность труда и снизить себестоимость добываемого угля.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить опыт технологические схемы, решения относительно крепления сопряжений лавы со штреками в условиях интенсификации очистных работ.
- выполнить расчеты по обоснованию применения унифицированной крепи сопряжения в условиях шахты «Западно-донбасская»;
- выполнить расчеты касающиеся развития горных работ на шахте, а также расчет транспорта, вентиляции, охраны труда;
- определить экономическую эффективность принятых решений.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
3
Рис 1. Характерные зоны сопряжения лавы со штреками
1 и 1’ – участки штрека перед очистным забоем (до 10 м)
2 и 2’ – участки штрека в зоне рабочего пространства лавы
3 и 3’ – ниши и участки лавы, примыкающее к штрекам;
4 и 4’ – рабочее пространство лавы, примыкающее к штрекам;
5 и 5’ – участки штрека за лавой (30 – 100 м).

Из анализа литературы можно сделать следующие выводы. Для надежного поддержания кровли в зонах сопряжений лава-штрек необходимы мероприятия:
- применение механизированных крепей сопряжения, обеспечивающих
суммарное сопротивление не менее 1200 кН;
- использование опережающей крепей усиления на участке 15-20 м от сопряжения (из расчета – одна стойка на верхняк). Длина участка отстающей крепи усиления определяется, исходя из того погашается ли штрек или поддерживается. В первом случае длина участка равна расстоянию от сопряжения до зоны погашения, а во втором– 15-20 м с указанной выше плотностью установки;
дополнительное крепление в ходе проходки выемочных штреков (либо за 100-120 м от фронта очистных работ) верхняков арки крепи КШПУ со стороны выемочного столба анкерной, анкерной стяжной (натяжной) крепями, что позволяет «включить в работу» массив горных пород, обеспечивает устойчивость сопряжения при снятии стоек крепи, а также безремонтное поддержание штреков в течение всего срока службы.
применение технологии охраны сопряжений бетонной пакетированной полосой (ПП)
4

Технология очистной выемки применяемая на шахте
Западно- Донбаская с креплением сопряжений инвентарным способом
5

Крепь УКС
6
Конструктивные особенности:
· Крепь сопряжения выполнена в виде двух двустоечных секций рамной конструкции, связанных между собой посредством гибкой направляющей.
· Стол распорный обеспечивает возможность установки приводов конвейеров типа СП250, СП301М, СПЦ163, СПЦ273, КСД28, КСД27, КСД26 и их настройку при изменении угла падения и величины подрывки пласта.
· Передвижка секций крепи сопряжения обеспечивается механизмом передвижки.
· Аппаратура гидросистемы максимально унифицирована с гидрооборудованием механизированных комплексов КД.

7
Обоснование длины лавы
Расчет несущей способности крепи сопряжения УКС
Нагрузка на крепь сопряжения лавы с прилегающей выработкой, закрепленной анкерной крепью составит:

8
Крепление сопряжения лавы с ботовым штреком
Крепление сопряжения лавы со сборным штреком
Предлагаемая технологическая схема крепления сопряжения лава- штрек с применением крепи УКС

9
Технологическая схема выемки угля с применением крепи сопряженияУКС

10
Технико-экономические показатели по шахте

11
ВЫВОДЫ
На основании анализа научно-технической литературы, в дипломном проекте поставлена и решена актуальная техническая задача.
В проекте предлагается интенсифицировать очистные работы за счет совершенствования технологии крепления сопряжения лавы со штреком, путем внедрения крепи сопряжения УКС. Выполнены все необходимые технико-экономические расчеты, которые обосновывают эффективность применение унифицированной крепи сопряжения на шахте «Западно-Донбасская».
Анализ сложных горно-геологических условий отработки запасов угля на примере шахты «Западно-Донбасская» показал, что предлагаемые технологические схемы крепления сопряжения лава-штрек будут наиболее эффективным.
Внедрение нового механизированного крепления сопряжения позволит сократить время на перекрепление сопряжения штрека с лавой в 4 раза, что даст дополнительное время на добычу угля.
Выполненные расчеты показали, что существует возможность повысить суточную нагрузку на очистной забой на 421 т.
Расчеты, выполненные в экономической части дипломного проекта, доказывают, эффективность принятого технического решения. При годовой мощности шахты в 1 650 000 т, ожидаемый годовой экономический эффект составит 5,14 млн. грн.
Предлагаемые технические решения применимы для всех шахт Западного Донбасса.