Метод расчетного определения зольности угля при совместной транспортировке горной массы из очистных и подготовительных забоев

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

© А. Л. Малец, Р. А. Мазниченко, В. А. Максимов, 2004
УДК 622. 869. 76. 067
А. Л. Малец, Р. А. Мазниченко, В.А. Максимов
МЕТОД РАСЧЕТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯ ПРИ СОВМЕСТНОЙ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ГОРНОЙ МАССЫ ИЗ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЕВ
Семинар № 19
ТТТ ирокое применение технологиче-Л я ских схем проведения участковых подготовительных выработок с выдачей из забоев горной массы ленточными конвейерами, привело к совместной ее транспортировке из очистных и подготовительных забоев и необходимости расчета плановых показателей добываемого шахтами угля с учетом как пластовой зольности в очистных забоях, так и зольности горной массы, дополнительно формирующейся за счет подрывки боковых пород в подготовительных забоях участковых выработок.
Применяемая в настоящее время «Методика расчета норм показателей качества угля и продуктов их переработки по предприятиям угольной отрасли Российской Федерации» (далее «Методика») не лишена недостатков. В ней принят неадекватный подход к расчету показателей зольности по очистным и подготовительным забоям. По очистным забоям расчеты ведутся, исходя из мощности породных прослойков в пласте, ложной кровли, присекаемых боковых пород, засоряющих уголь в процессе выемки. В подготовительных забоях этот расчет ведется исходя из площади, занимаемой подрываемыми породами кровли и почвы в сечении проводимой выработки.
При этом в основу расчета показателей качества угля положены табличные данные допустимого засорения угля вмещающими породами, выраженные эквивалентной мощ-ностью слоя для очистных забоев с различной выемочной техникой, а для подготовительных забоев в процентах. Табличные данные не всегда могут совпадать с техникой и технологией выемки угля для реального очистного и подготовительного забоя.
Использование табличных данных упроща-
ет ручные расчеты, но чревато их необъективностью и возможностью субъективного влияния на конечные показатели качества добываемого угля.
В предлагаемом нами методе принят одинаковый подход к расчету зольности добываемого угля как в очистных забоях, исходя из мощности по род кровли и почвы, засоряющих уголь при выемке, так и в подготовительных забоях, исходя из мощности подрываемых пород кровли и почвы, эквивалентной их площади в сечении проводимой выработки.
Переход от площадей боковых пород, попадающих в сечение проводимых участковых подготовительных выработок, к соответствующим им эквивалентным мощностям позволяет более точно подсчитывать средневзвешенные показатели зольности, как по группе подготовительных забоев, так и горной массы по шахте.
В предлагаемом методе посредством коэффициента приведения добычи угля к средней зольности вынимаемой части пласта Кпд по каждому очистному и подготовительному забою
Рис. 1. Общая схема для определения размеров пласта и пород кровли и почвы в сечении подготовительной выработки
(блок-схема на рис. 5) подсчитывается возможный объем угля, который будет добыт за
Рис 2. Расчетная схема для определения площади пород почвы пласта в сечении подготовительной выработки
планируемый период (квартал, год) из очистных и подготовительных забоев без учета засорения его боковыми породами и количество породы, засоряющей уголь. На основе этого рассчитываются по подготовительным и очистным забоям и в целом по шахте:
— средневзвешенная зольность вынимаемой части пласта-
— средняя норма зольности на планируемый период-
— средневзвешенная зольность нормируемых засорений.
Предлагаемый метод расчета зольности добываемого шахтами угля позволяет: проследить и объяснить физическую сущность процесса формирования основного показателя его качества
— зольности- автоматизировать процесс вычислений по разработанной компьютерной программе- избежать влияния субъективного фактора и исключить погрешности вычислений- повысить качество разработки плановых показателей зольности.
В излагаемом методе предложены расчетные формулы для трех форм поперечного се-Рис. 3. Расчетная схема для определения площади, занимаемой угольным пластом в сечении подготовительной выработки
чения участковых подготовительных выработок: прямоугольной, трапециевидной и арочной.
В блок-схемах приведены расчетные формулы и алгоритм решения поставленной задачи — определения зольности добываемого шахтами угля при совместной транспортировке горной массы из очистных и подготовительных забоев для более сложного случая — крепления участковых выработок арочной металлической крепью.
Условные обозначения величин, входящих в расчетные формулы: В — ширина выработки в проходке, м- Я — радиус закругления арки, м- Б"р — площадь поперечного сечения выработки в проходке, м2- Няб, Неб — высота соответственно нижней и верхней бермы почвы пласта в сечении подготовительной выработки, м- Ьлус -прямой участок сечения (стойки), м- а — угол падения пласта в сечении выработки, град- тш
— средняя мощность пласта в сечении выработки, м- ткр, тпоч — мощности пород кровли и почвы, условно распределенных равномерным слоем по всей площади соответственно верхнего и нижнего основания угольного пласта, м- Гпл — условная средняя длина части угольного пласта по падению, заключенной в контуре арочного сечения подготовительной выработки, м- Бш, Бкр, Бпоч — площади, занимаемые в сечении проводимой выработки соответственно угольным пластом, породами кровли и почвы, м2- Бь Б2, Б3, Б4, Б5 — площади вспомогательных фигур, используемых при расчете, м — р, а, Ь, с, у- полупериметр, линейные и угловые размеры вспомогательных фигур, используемых при расчете, м и град- (х3, у3) — координаты точки пересечения полуокружности арки и линии почвы пласта- (х4, у4) и (х5, у5) — координаты точек пересечения линии кровли пласта с полуокружностью арки- Кпд — коэффициент приведения добычи угля к средней зольности вынимаемой части пласта- Давщ — добыча горной массы за планируемый период, тыс. т- Дпя, Дпор
— добыча угля без учета засорения его боковы-
ми породами и количество породы, засоряющей уголь, тыс. т- Дпоч, Дкр — количество породы, засоряющей уголь, из почвы и. кровли, тыс. т- ^ - средневзвешенная зольность и
плотность пласта, % и т/м3- Л^р, & lt-1 & lt-1кр — средневзвешенная зольность и плотность пород кровли в сечении выработки, % и т/м3-,оч —
Рис. 4. Блок-схема определения геометрических параметров подготовительного забоя
средневзвешенная зольность и плотность пород почвы в сечении выработки, % и т/м3-
Л-б", ^ - средневзвешенная
зольность и плотность боковых
АЛ
пород, % и т/м3- 4^, твз — зольность и мощность нормируемых засорений, % и м-
Ас, шп, тшп — зольность и мощность присекае-мых пород (ложной) кровли и (или) почвы, % и
— ЗОЛЬНОСТЬ и
мощность боковых пород, соответствующих нормативному засорению, % и м- Ас1ср, тв —
средняя норма зольности и вынимаемая мощность пласта, % и м.
Приведенные рисунки иллюстрируют процесс и последовательность определения площадей, занимаемых в сечении выработки угольным пластом Бпл, породами кровли Бкр и почвы Бпоч. Блок-схема алгоритма вычисления мощности подрываемых пород кровли и почвы, эквивалентной их площади в сечении проводимой выработки приведена на рис. 4. На основе полученных данных средняя норма зольности по подготовительному забою вычисляется по формуле
^ = тХК. + тМ + т"Ут^ На рис. 5
СР ттс1^м + ткрс1^р + тпочс1^оч
приведена блок-схема алгоритма вычисления добычи угля без учета засорения его боковыми породами, а также количества породы, за-
Рис. 5. Блок-схема алгоритма
вычисления добычи угля без учета засорения его боковыми породами, а также количества породы, засоряющего уголь из кровли и почвы, по каждому очистному и подготовительному забою на шахте
соряющего уголь из кровли и
Выработка Д™. тыс. т Дпор, Дщ, гыс. т Д"о" Я™", м2 точ, м м ткр& gt- м м2 Аср, %
Лава № 519 281.1 50.7 2. 2
Лава № 622 116.1 19.0 0. 9
Лава № 104 325.9 51.3 4. 8
К. штр № 523 13.9 24.1 2. 29 0. 45 6. 56 1. 29 7. 23 61. 67
К. штр № 624 12.4 22.6 2. 29 0. 45 6. 71 1. 32 7. 08 61. 27
К. штр № 105 6.0 9.0 2. 29 0. 45 6. 12 1. 20 7. 67 58. 99
По шахте 755.4 184.6 34. 05
почвы, по каждому очистному И ПОДГОТОВИ- по шаХте
тель ному забою на шахте. На выходе алгоритма мы получаем все необходимые данные
Коротко об авторак __________________________
Рис. 6. Блок-схема алгоритма вычисления сводных значений зольности и мощности по категориям, а также средней нормы зольности и вынимаемой мощности пласта по шахте
по каждому забою для выполнения сводного расчета по шахте.
Наконец, на рис. 6 приведена блок-схема алгоритма вычисления сводных значений зольности и мощности по категориям, а также средней нормы зольности и вынимаемой мощности пласта по шахте. Необходимо обратить внимание на то, что при вычислении большинства средневзвешенных величин использовался объем добытого угля без учета засорения его боковыми породами, в то время как в «Методике» при вычислении этих показателей взвешивание осуществлялось по общей добыче горной массы с учетом засорения угля боковыми породами, что приводит к двойному учету засорения. В этом состоит принципиальное отличие предлагаемого метода от действующей методики.
В качестве примера использования предлагаемого метода в таблице приводятся сводные результаты расчета зольности угля «Алмазная» ОАО «Гуковуголь».
Малец А.Л.- профессор, доктор технических наук, Шахтинский институт Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института). Мазниченко Р. А. — горный инженер, Шахтинский институт Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института). Максимов В. А. — горный инженер, начальник ОТК шахты «Алмазная» ОАО «Гуковуголь».

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой