4.0. Określenie podstawowych parametrów systemu eksploatacji złoża

4.1. Opis technologii urabiania złoża

Uruchomienie ściany następuje ze specjalnie wykonanego chodnika nazywanego przecinką ściany, gdzie następuje zbrojenie ściany. Zbrojenie polega na wprowadzeniu do przecinki przenośnika ścianowego, obudowy zmechanizowanej oraz wykonanie odpowiednich połączeń hydraulicznych sekcji, wprowadzenie i zamontowanie maszyn urabiających itp. Przecinka ścianowa wykonana jest na wysokości eksploatowanego złoża,
a jej szerokość zapewnia swobodne manewrowanie sekcjami obudowy podczas zbrojenia. Rozcinaka ścianowa drążona jest przy użyciu kombajnów chodnikowych.

Węgiel będzie urabiany kombajnem górniczym elektrycznym typu KSE-700/2BP. Urabianie będzie się składać z kolejno następujących po sobie czynności związanych z zawrębianiem się maszyny urabiającej na końcu ściany ( faza zawrębiania ), urabianiem calizny węglowym na pełnym zabiorze i na całej długości ściany (faza pracy).

Jako pierwsze są uruchamiane środki transportu pozaprzodkowego. Następnie uruchamiany jest przenośnik podścianowy i ścianowy oraz kombajn. Kombajn aby mógł urabiać na całą pełną wysokość ściany musi zostać skorygowanie położenia organów urabiających. Za przemieszczającym się kombajnem obsługa obudowy zmechanizowanej zabezpiecza nowo odsłonięty strop przez zabudowanie, podciągnięcie i rozparcie sekcji obudowy, a następnie w odległości od 10 do od kombajnu przesuwa sukcesywnie do nowego pola przenośnik zgrzebłowy. Cykl pracy zaczyna się , gdy kombajn znajduje się na końcu ściany. W tym czasie przenośnik na całej długości odsunięty jest od ociosu oprócz odcinka , na którym stoi maszyna urabiająca. Zmiana położenia ramion w stosunku do zamierzonego kierunku ruchu ( ramię przednie wraz z organem w pozycji pod stropem, ramię tylne wraz z organem przy spągu ) rozpoczyna fazę zawrębiania. W tej fazie maszyna urabiająca poruszająca się po przenośniku z prędkością posuwu ν_p wcina się swoimi organami (zawrębia) w caliznę węglową aż do osiągnięcia pełnego zabioru. Jednocześnie w tym samym czasie następuje dosunięcie końcówki przenośnika, na której stał kombajn, do calizny. W momencie uzyskania pełnego zabioru zostaje zatrzymany kombajn i następuje ponowna zmiana położenia ramiona. W tej pozycji maszyna urabiająca jest przygotowana do ruchu powrotnego, który kończy osiągnięwszy koniec ściany. Tu również następuje zmiana położenia ramion i ruch roboczy maszyny urabiającej, aż do przeciwległego końca ściany przy jednoczesnym dosuwaniu przenośnika do ociosu za poruszającym się kombajnem oraz przesuwaniu obudowy zmechanizowanej. Proces dosuwania przenośnika do ociosu realizowany jest za pomocą siłowników, w które wyposażona jest obudowa ścianowa. Siłowniki te wykorzystywane są również do przemieszczania obudowy, gdy nastąpi odsłonięcie stropu po przejściu maszyny urabiającej, a przed dosunięciem przenośnika do ociosu.

4.2. Określenie zasobów złoża w projektowanej ściany eksploatacyjnej

Zasoby złoża określamy wg wzoru:

gdzie:

γ – ciężar objętościowy węgla γ = 1,3 [Mg]

V – objętość złoża [m³]

gdzie:

d – długość ściany [m]

g – miąższość ściany [m]

l – wybieg ściany [m]

Objętość złoża wynosi 525[m³]

4.3. Określenie wielkości wydobycia dobowego, postępu dobowego

Określenie postępu dobowego P_d [m/dobę]:

Przyjmujemy:

• ilość zmian roboczych w ciągu doby – 4 zmiany (3 zmiany eksploatacyjne Z_e oraz 1 konserwacyjno-remontowa)

• średnia ilość cięć kombajnu na 1 zmianę: i_c = 3,5

• zabiór (szerokość 1 cięcia): Z =

Określenie wydobycia dobowego W_d [Mg/dobę]:

[Mg/dobę]

[Mg/dobę]

4.4. Kalendarz robót eksploatacyjnych

Obliczenie drogi przebytej przez ścianę w ciągu jednego kwartału.

L_ść = 3 * P_d * i_k [m]

Przyjmujemy:

- i_k -ilość dni roboczych / 1 miesiąc = 21 dni,

– P_{d -} postęp dobowy [m/dobę]

L_ść = 3 ,5* 7,35 * 21 = 540,22 [m]

Droga przebyta przez ścianę w ciągu 1 miesiąca

540,22 : 3 = 180,07 [m/miesiąc].

4.5. Określenie podporności obudowy zmechanizowanej ścianowej

Obudowę zmechanizowaną ścianową dobieramy według dwóch kryteriów:

• Zakres pracy (min i max wysokość rozparcia obudowy) powinna „obejmować grubość pokładu”. W moim przypadku obudowa ma min wysokość rozparcia 1,2 m, a max 2,7 m, natomiast miąższość złoża wynosi 1,4 m, czyli to kryterium jest spełnione.

• Podporność obliczona powinna być mniejsza bądź równa podporności katalogowej.

Obudowę zmechanizowaną ścianową dobieramy według dwóch kryteriów:

• Zakres pracy (min i max wysokość rozparcia obudowy) powinna „obejmować grubość pokładu”. W moim przypadku obudowa ma min wysokość rozparcia 1,2 m, a max , natomiast miąższość złoża wynosi 1,4 m, czyli to kryterium jest spełnione.

• Podporność obliczona powinna być mniejsza bądź równa podporności katalogowej.

Obliczanie podporności boudowy:

Wskaźnik nośności warstw stropowych obliczamy ze wzoru:

gdzie:

P – sumaryczna odporność obudowy zastosowanej w wyrobisku w pasie o szerokości 1,0 [MN/m]

Q – obciążenie wyrobiska w pasie o szerokości 1,0 [MN/m]

gdzie:

n_s – współczynnik zależny od typu skał stropu zasadniczego (dobiera się z poniższej tabeli)

L₁ – wielkość utrzymywanej rozpiętości wyrobiska ścianowego [m]

L₁ = 4 m

h – wysokość ściany [m]

h = 1,8 m

Rodzaj skał stropowych	Utrzymywana szerokość wyrobiska L1 [m]
	1,5
	ns
A1	0,048
A	0,030
B	0,024
C,D,E	0,098

Przyjmujemy g = 1,5 – czyli dobry stan utrzymywania stropu

Podporność obudowy można określić przy przyjętej wartości ”g” ze wzoru:

Pole powierzchni stropnicy:

„P” dzielimy przez pole powierzchni stropnicy:

Podporność katalogowa obudowy wynosi 804 ÷ 1013 kPa, natomiast podporność obliczona wynosi 105,6 kPa, zatem spełniony jest warunek:

SPRAWDZ WARUNEK CZY SIĘ ZGADZA

4.6. Dobór kompleksu ścianowego (obudowy zmechanizowanej, przenośnika

zgrzebłowego ścianowego oraz kombajnu ścianowego (lub struga)

• kombajn ścianowy KGE-710FM

• przenośnik zgrzebłowy ścianowy GLINIK 260/724/BP1

• przenośnik zgrzebłowy podścianowy GLINIK-724

• obudowa podporowo-osłonowa GLINIK-12/27-POz

• Kruszarka kęsów GLINIK 1200

• Przenośnik taśmowy PIOMA 1200

4.7. Charakterystyka dobranych maszyn i urządzeń ścianowych

Kombajn o dużych możliwościach eksploatacyjnych, wykonywany w wersjach niskich i podwyższonych z możliwością stosowania dwóch systemów sterowania, diagnostyki i automatyki oraz dwóch rodzajów ramion. Przeznaczony do eksploatacji pokładów węgla o wysokości od 1,4m do 3,6m nachylonych podłużnie do 35º i poprzecznie do 20º.

 

Parametry	Wartość
Zakres urabiania	1,4 ÷ 3,6 m
Średnice organów urabiających	1,25÷1,8 m
Zabiór	0,7÷0,85 m
Max zainstalowana moc całkowita	705 kW
Prędkość posuwu robocza	0÷8,0   lub   0÷10,0 m/min

 

Przenośniki charakteryzują się nowoczesną konstrukcją, dużą wydajnością, żywotnością i niezawodnością. Wyposażone mogą być w 2 lub 3 jednostki napędowe o mocy do 315kW każda. Zainstalowana moc uzależniona jest od długości i nachylenia ściany. Przenośniki dostosowane są do współpracy z dowolnymi kombajnami z systemami posuwu Eicotrack, Kutotrack lub Dynatrack.

 

 

Parametry	Wartość
Wydajność maksymalna	1050 t/h
Długość maksymalna	400 m
Nachylenie - podłużne - poprzeczne	± 35° ± 20°
Maksymalna moc	945 kW
Szerokość wewnętrzna rynny	724 mm

Przenośnik zgrzebłowy podścianowy jest ogniwem pośrednim pomiędzy przenośnikiem ścianowym a taśmowym. Moc napędu, duża wydajność oraz wytrzymałość trasy przenośnika umożliwia jego zastosowanie w najtrudniejszych warunkach górniczo-geologicznych. 

 

Parametry	Wartość
Wydajność maksymalna	1800 t/h
Długość maksymalna	80 m
Nachylenie - podłużne	± 15°
Maksymalna moc	2x315 kW
Szerokość wewnętrzna rynny	724 mm

Kruszarka kęsów GLINIK 1200

 

Parametry	Wartość
Wydajność	max 2500 t/h
Profil rynny przenośnika podścianowego i jej szerokość	Dostosowany do szerokości przenośnika 700-800 mm
Obroty wału kruszącego	500 obr/min
Prześwit tunelu	856x1000
Regulowana wysokość przelotu bijaków	100mm do350mm (co 50 mm), z wkładką do 500 mm

Obudowa podporowo-osłonowa GLINIK-12/27-POz

 

Parametry	Wartość
Wysokość obudowy	1,2 – 2,7 m
Zakres roboczy	1,4 – 2,6 m
Nachylenie -podłużne - poprzeczne	do 30°  ± 15°
Podziałka	1,75 m
Podporność obudowy	0,804 – 1,031  MN/m^2

• Przenośnik taśmowy PIOMA 1200

Przenośnik taśmowy PIOMA-1200 przeznaczone są do odstawy urobku na głównych drogach transportowych w kopalniach węgla o dużym wydobyciu. Przenośnik ten może być również stosowane w kopalniach od­krywkowych.

Przenośnik taśmowy PIOMA-1200 jest urządzeniem przeznaczonym do transportu poziomego lub przy nieznacznym pochyleniu. Taśma transportowa napędzana jest poprzez dwa niezależne bębny dwoma, trzema lub czterema silnikami elektrycznymi w zależności od wydajności i długości przenośnika.

Napęd silnika przekazywany jest poprzez sprzęgło hydrokinetyczne i przekładnię na bęben napędowy. Prędkość taśmy jest zawarta w granicach 2 – 3,15 m/s dobierana jest przez zmianę przekładni. W uzasadnionych przypadkach prędkość taśmy 1,6 m/s może być zastosowana do transportu urobku. Przenośnik wyposażony jest w pętlicowy zasobnik taśmy, który gromadzi nadmiar taśmy na długości . W razie potrzeby istnieje możliwość gromadzenia taśmy na długości . Pętlica współpracuje ze stacją napinającą, która za­pewnia stały naciąg taśmy w sposób automatyczny. Wydajność przenośnika w zależności od prędkości wacha się w granicach 950 – 1500. Moc napędu 4x200 kW. Maksymalna długość przy maks. mocach przy nachyleniu +12º dla V=2m/s (2,5m/s) wynosi . Maksymalna długość przy pracy w poziomie .

4.8. Ustalenie okresu rozruchu ściany „R” i przystropowej ścieżki „s

Za okres rozruchu ściany uważa się okres prowadzenia ściany od chwili jej rozpoczęcia aż do czasu wystąpienia i przejścia pierwszego wzmożonego ciśnienia stropu zasadniczego i powstania pełnego zawału na całej długości ściany. W nierozeznanych pokładach lub ich częściach za okres rozruchu ściany uważa się wybieg ściany co najmniej 40 m. na całej jej długości.

Za okres rozruchu ściany podsadzkowej uważa się okres od jej uruchomienia do chwili uzyskania podparcia stropu przez pas podsadzki o szerokości 15 – na całej długości ściany.

[m]

Ustalenie dopuszczalnej ścieżki przystropowej „s”

Jest to odległość pomiędzy końcami stropnic a czołem ściany.

gdzie:

L – liczba wskaźnikowa stropu

h – wysokość odpadającej warstwy stropu [cm]

h =

s – odległość od końca stropnicy do płaszczyzny czoła ściany (szerokość niezabudowanej części ściany).

ZA H WPISUJESZ wysokość odpadającej warstwy stropu [cm]