Дипломная работа: Очистка шахтных вод шахты "Житомирская" ш/у "Комсомольское" ГХК "Октябрьуголь"

где lб. п. - ширина бутовой полосы, м;

Qб. п. =7*1,8*0,9=11,34 м3.

6 Выкладка органной крепи:

1,8/0,2=9 шт.

7 Выкладка двух рядов БЖБТ:

2*1,8*2,5=9 шт.

Расчет трудоемкости на цикл представлен в таблице 3.3

Себестоимость одной тонны угля: 296,25/264,4=1,12 грн/т.

Шахтный водоотлив.

Главная водоотливная установка расположена в околоствольном дворе 4-го горизонта пласта m3. Вода откачивается на поверхность при помощи двух трубопроводов диаметром 150 мм каждый, которые проложены по вспомогательному стволу. Водоотливная установка оборудована тремя насосами: ЦНС - 300х240 в количестве двух штук и ЦНС - 180х255 с электродвигателем мощностью 200 кВт, с частотой оборотов 1500 об/мин, 6 кВ, автоматизирована при помощи аппаратуры ВАВ. Состояние участковых и центральных водосборников удовлетворительное, емкость водосборника 4-го горизонта пласта m3 - 300 м3.

Чистка водосборников производится шламовыми насосами типа НШ.

Для расчета главной водоотливной установки необходимы следующие данные:

нормальный суточный приток воды в шахту, Qн=4560 м3/сут;

глубина шахты, Нш=150 м;

угол наклона шахтного ствола к горизонту, a=15 °;

определяется необходимая минимальная подача насоса:

Qmin=Qн/20=4560/20=228 м3/ч. (3.38)

Определяется необходимый напор насоса:

Н¢=Нш +0,1Z, м, (3.39)

где Z= (Нш/sin a) +l1+l2+l3, м - длина водоотливного трубопровода

l1=20 м - длина труб в насосной камере;

l2=15 м - длина труб в наклонном ходке;

l3=100 м - длина труб на поверхности от ствола до места слива.

Н¢=150+64,54=214,5 м.

По графикам зон промышленного использования насосов шахтного водоотлива, по значениям Qmin и Н¢ выбирается насос типа ЦНС - 300-600 с частотой вращения 1450 об/мин.

По индивидуальной характеристике принятого насоса при минимальной подаче определяется значение напора на одно колесо: Нк=64,3 м и КПД= 0,69

Определяется необходимое число рабочих колес насоса:

Z¢=Нш/Нк=150/64,3=2,33, принимаем 3. (3.40)

Определяем мощность по валу насоса:

N=r*gН¢*Q¢/3600*1000*h= (3.41)

=1020*9,81*228*214,5/3600*1000*0,69=197 кВт. - ч.

По значениям N и n принимается электродвигатель типа ВА02-450-4, мощностью 200 кВт, напряжением 6000 В.

Индивидуальная характеристика принятого насоса ЦНС-300-600 представлена в приложении В, гидравлическая схема установки представлена в приложении В.1.

3.4 Транспорт

Шахта "Житомирская" отнесена к сверх категорийным по газу. Это наряду с другими показателями, а именно: мощность пласта 0,9м и крепость угля по шкале проф. Протодъяконова f=1,5, принимаем скорость подвигания комбайна Vподв=3 м/мин.

Для выбора транспорта для откатки и транспортировки грузов и материалов от лавы № 16 выемочного участка 1 необходимо рассчитать грузопоток из лавы №16 выемочного участка №1.

Qmax=60*m*r*Vподв*gуг, (3.42)

где m - мощность пласта, м - 0,9;

r - ширина захвата исполнительного органа комбайна, м - 0,8;

Vподв - скорость подвигания комбайна;

gуг - плотность угля.

Qmax=60*0,9*0,8*3*1,35=175 т/см.

Отбитый шнеками комбайна уголь при помощи лемеха и щитка, устанавливаемых на комбайне, грузится на конвейер СП-202 лавы, по которому доставляется до пересыпа на СП-202 сборного штрека №4.

Таким образом, для транспортировки угля из лавы используется скребковый конвейер СП-202. Применяем этот конвейер, так как он соответствует всем условиям, а именно: применяется в лавах, оборудованных крепью "Спутник", его технологическая производительность составляет 600 т/ч, скорость движения скребковой цепи - 1,4 м/с, тип тягового органа - цепь крупнозвенная 18х64-8 (ГОСТ 25996-83Е), число цепей - 2, шаг скребков - 2024 мм, два электродвигателя типа ЭДКОФВ-54/4УБ, мощностью 110 кВт [3].

Применение данного конвейера целесообразно еще и с точки зрения уменьшения запыленности воздуха, т.е. скорость движения скребков небольшая, поэтому и пылеобразование не сильное.

Далее уголь движется по сборному штреку №4, который оборудован таким же конвейером СП-202, что позволяет заменять секции одного конвейера и другого. Длина сборного штрека №4 составляет 510 м. Скребковым конвейером СП-202 уголь доставляется на ленточный конвейер1Л-80 бремсберга №7. Длина бремсберга - 807 м, угол наклона 5°. Конвейер 1Л-80 предназначен для транспортировки угля с размерами до 300 мм по горизонтальным и слабонаклонным прямолинейным в плане горным выработкам в шахтах опасных по газу или пыли.

Конвейеры типа 1Л-80 устанавливаются без фундамента в горной выработке, конвейеры состоят из привода, натяжной секции, загрузочного устройства, линейных и концевых секций, ленты [4].

Конвейером 1Л-80 уголь доставляется до сопряжения с 4 восточным откаточным штреком, где грузится в вагонетки ВГ-1,6.

Доставка порожних вагонеток под погрузочный пункт и откатка груженых вагонеток по 4 восточному откаточному штреку пласта m3 осуществляется электровозом АМ-8Д.

На выработках, которые имеют много изгибов, применение конвейеров нежелательно, так как увеличивается вероятность схода ленты.

Электровоз АМ-8Д предназначен для откатки составов вагонеток по рельсовым путям в шахтах, опасных по газу и пыли. Изготавливается в рудничном исполнении повышенной надежности (РП) [4].

Грузопоток для локомотивного транспорта составит:

Qл=Lmax*m*r*nст*f, (3.43)

где Lmax - максимальная длина лавы, м;

nст - количество стружек за смену;

f - коэффициент.

Qл= 120*0,9*0,8*1,36*1*0,97=114 т/смену.

Подземных бункеров на шахте нет. Поэтому грузопоток будет прерываться для погрузки каждой вагонетки

4 восточный откаточный штрек должен иметь заезды для размещения 1 состава порожних и 1 состава груженых вагонеток. Для откатки груза используются вагонетки типа ВГ-1,6. Вагонетки ВГ-1,6 с глухим кузовом, которые предназначены для доставки горной массы по подземным откаточным выработкам и на промышленных площадках шахт. Вместимость кузова вагонетки - 1,6 м3, грузоподъемность - 3 т, длина по буферам - 2700 мм, ширина кузова - 850 мм, высота от головки рельса - 1200 мм. Эти вагонетки удобны в эксплуатации для данных условий.

Для откатки порожних и груженых вагонеток на погрузочном пункте под лавой используется лебедка типа ЛВД - 24, оборудованная пневмодвигателем ВАОЛ - 552 -4, мощностью 13 кВт, с частотой вращения 1500 об/мин. Габариты лебедки: длина 920 мм, ширина 1100 мм, высота 820 мм [3]. Подземные погрузочные пункты оборудованы опрокидом типа ОК-2, он предназначен для автоматизации и механизации загрузки шахтных грузовых вагонеток (ВГ-1,3, ВГ-1,4, ВГ-1,6 и т.д.) и секционных поездов на погрузочных пунктах угольных шахт, опасных по газу и пыли, расположенных в горных выработках с путевым развитием, обеспечивающим одностороннее движение вагонеток на участке пути, примыкающем к точке погрузки [5]. Толкатели вагонеток цепные предназначены для перемещения шахтных вагонеток типа ВГ по горизонтальным выработкам при размещении их на прямолинейном участке рельсового пути подземных стационарных и полустационарных погрузочных станций с одностороннем движением в точке погрузки, а также могут использоваться на разгрузочных и обменных пунктах [4]. Далее состав груженых вагонеток движется до опрокида, который расположен под главным стволом. Далее по главному стволу уголь выдается на поверхность, главный ствол оборудован одноконцевой откаткой. Емкость скипов V=5 м3.

3.5 Поверхностный комплекс

Поверхность шахты - это комплекс зданий, сооружений и оборудования, расположенных вблизи шахтных стволов и образующих промышленную площадку шахты. Его назначение - выдача угля из шахты на поверхность, переработка и отправка его потребителям; прием и складирование породы; спуск и подъем людей, материалов и оборудования; подача воздуха в шахту для проветривания горных выработок; обеспечение горных работ электро- или пневмо-энергией; производственно-бытовое обслуживание трудящихся; очистка шахтных вод, а также выполнение других производственных процессов, обеспечивающих бесперебойную работу горного предприятия.

В состав поверхностного комплекса входят: технологические узлы и линии по приему, обработке и погрузке угля, а также по приему и погрузке породы; стационарные установки (вентиляторные, компрессорные, котельные и другие); комплекс обмена и откатки вагонеток в надшахтных зданиях; службы ремонта оборудования; сооружения складского хозяйства; здания административно-вспомогательного назначения и др.

Основные требования к шахтной поверхности - рациональная планировка зданий и сооружений, обеспечивающая:

необходимую пропускную способность;

минимальный объем зданий и сооружений и минимальные затраты на ее сооружение;

минимальный штат рабочих по ее обслуживанию.

В основу типового проекта поверхности шахт положен принцип технологического блокирования зданий и сооружений с использованием типовых секций различного технологического назначения, позволяющих практически для любых условий привязки сравнительно легко скомпоновать проект шахтной поверхности.

Почти все здания основного и вспомогательного назначения сведены в три крупных блока: главного ствола, вспомогательного ствола и административно-бытового комбината [6].

Блок главного (скипового) ствола включает: копер скипового подъема; сооружения и помещения технологического комплекса для приема выдаваемого на поверхность из шахты угля, переработки его и транспортирования до места погрузки и отправки потребителям; сооружение для приемки и погрузки породы, выдаваемой из шахты; помещения подъемных установок и котельную.

Блок вспомогательного ствола включает: копер клетьевого подъема для спуска и подъема людей, материалов и оборудования; комплекс по обмену вагонеток; помещения ремонтных мастерских; материальные склады; калориферную и компрессорную, если на шахте используется энергия сжатого воздуха; склады противопожарных и смазочных материалов и др.

Блок административно-бытового комбината (АБК) представляет собой комплекс помещений вспомогательного назначения и состоит из трех основных частей: административно-конторской части с диспетчерской и АТС; производственной части с нарядной и залом собраний и учебным пунктом; банной части, включающей душевые, гардеробные, ламповую, питьевую станцию, прачечную. Блок АБК соединяется с блоком вспомогательного ствола утепленным переходом (галереей или тоннелем).

Некоторые здания и сооружения вспомогательного назначения из-за своей спецификации и особых требований к ним не могут быть сблокированы. Это, прежде всего, здание вентиляторной установки, которое сооружается около скипового ствола и соединяется с ним специальными подземными каналами. На отдельных площадках располагаются открытые электроподстанция, резервуары для воды, градирня оборотного водоснабжения, эстокады и др.

При разработке генерального плана поверхности шахты должны соблюдаться определенные архитектурно-планировочные принципы. Производственные здания и сооружения группируются в определенные зоны по принципу единства производственного процесса с учетом санитарных и противопожарных требований, вида обслуживающего транспорта и однородности инженерного обслуживания. С точки зрения функциональности на территории промплощадки выделяют следующие зоны: социальная, производственная, подсобная и складская [6].

Социальную зону образуют вспомогательные здания и сооружения общешахтного назначения - АБК, столовая, медпункт, пожарное депо, стоянка транспорта и др., располагаемые со стороны основных проходов и въездов на промышленную площадку.

Производственная зона включает объекты основного технологического комплекса.

Подсобную зону составляют здания и сооружения, обслуживающие основное производство, - группа сооружений энергетического назначения (ТЭЦ, котельные, калориферные, вентиляторные, компрессорные, электроподстанции), располагаемые по возможности ближе к основным потребителям и источникам топлива и воды; ремонтно-механические мастерские; блоки сооружений водопровода и канализации (насосные станции, резервуары, отстойники, градирни) и т.д.

Зона складского и транспортного хозяйства шахты включает угольные склады, материальные склады (например, крепежных материалов), бункера, пункты перегрузки угля и породы и т.д. Эта зона располагается вдоль подъездных транспортных путей - железнодорожных и автомобильных внутриплощадочных дорог.

Расстояния между зданиями принимают минимально возможные с точки зрения технологических, транспортных и других условий, но не менее тех, которые устанавливаются в соответствии с противопожарными и санитарно - гигиеническими требованиями.

Ориентировка зданий и сооружений относительно сторон света и направления господствующих ветров должна обеспечивать наилучшее освещение и проветривание с учетом недопустимости возможного задымления от соседних сооружений. Нельзя располагать с наветренной стороны зданий установки с производственными процессами, выделяющими в атмосферу газ, дым, пыль, а также взрыво- и пожароопасные объекты.

Склады угля, породопогрузочные пункты и другие объекты с интенсивным пылеобразованием должны располагаться на расстоянии не менее 100 м от воздухозаборных сооружений шахты с подветренной стороны. Склады лесных материалов размещаются на расстоянии не менее 80 м от воздухоподающих стволов.

В связи с экологическими проблемами, возникающими в горнодобывающих районах, на шахте должен быть предусмотрен комплекс мероприятий по охране окружающей среды. Откачиваемые на поверхность загрязненные минеральные и кислые шахтные воды перед сбросом их в водоем должны подвергаться соответствующей обработке: чистке, опреснению, нейтрализации. Выбрасываемый шахтными вентиляторами воздух, содержащий угольную и породную пыль, а также примеси вредных газов, тоже подлежат соответствующей очистке.

Для всех объектов поверхностного комплекса рассчитываются санитарно-защитные зоны. В таблице 3.3 представлен расчет санитарно-защитных зон (СЗЗ).

Таблица 3.3 - Расчет санитарно-защитных зон зданий и сооружений поверхностного комплекса шахты "Житомирская"

Наименование объекта	Класс СЗЗ	Размер СЗЗ, м	Нарушение	Загрязнение	Опасность для ОС
					механич.	энергетич
1	2	3	4	5	6	7
1. Котельная	4	100	Аэродинамическое, биоморфо-логическое, геомехани-ческое	атмо-сферное		выделение теплоты
2. Автогараж	3	300	-*-	атмо-сферное, биоцено-тическое	Горюче-смазочные масла, нефтепро-дукты, выхлоп-ные газы	тепловые выбросы, шум
3. Электро-подстанция	5	50	Геомехани-ческое, аэродинамическое	Лито-сферное		вибрации шум, магнитное поле
4. Склад оборудования	4	100	Геомехани-ческое, биоморфо-логическое	лито-сферное
5. Насосная	5	50	Аэродина-мическое, геомехани-ческое, биоморфо-логическое	лито-сферное	Загрязне-ние воды вредными вещества-ми	шум, вибрации
6. Скиповой ствол	5	50	то же	атмосферное	то же	то же
7. Здание подъема скипового ствола	5	50	то же	Лито-сферное	Угольная и породная пыль	шум
8. Склад ГСМ	3	300	то же	то же
9. Пром-комбинат	5	50	Биоморфо-логическое	лито-сферное, биоце-ноти-ческое
10. Здание под клетевой ствол	5	50	Геомехани-ческое, биоморфо-логическое	лито-сферное, биоце-ноти-ческое	Отработанный воздух шахты	шум, вибрации
1	2	3	4	5	6	7
11 Пилорама	5	50	то же	лито-сферное, атмо-сферное	опилки, отходы лесома-териалов	шум
12. Склад оборудова-ния	4	100	то же	то же
13. Пород-ный отвал	1	1000	то же	лито-сферное, атмо-сферное, гидро-сферное
14. Быт-комбмнат	5	50	Биоморфо-логическое	гидро-сферное	Моющие средства	тепловые выбросы
15 Угольный склад	5	50	Атмо-сферное	атмо-сферное	Угольная пыль	тв. отходы
16. ППП	5	50	Биоморфо-логическое, морфологи-ческое	атмо-сферное	пыль, тв. Вещества	шум, вибрации
17. Хлораторная	5	50	Биоморфо-логическое	то же	Загрязне-ние Cl
18. Отстойник	5	50	то же	гидро-логиче-ское, лито-сферное,	запах, загрязнение воды и ОС ВЗВ и металлами
1	2	3	4	5	6	7
19. Компрес-сорная	5	50	Геомеханичес-кое, аэродинами-ческое	Лито-сферное	Выброс тепла	шум
20. Адми-нистративный комбинат	5	50	Геомеханичес-кое, биоморфоло-гическое		Мусор	Пыль, световое излучение от ЭВМ

Так как санитарно-защитная зона 1 класса (породный отвал) имеет самый большой размер, который равен 1000 м, то она будет перекрывать все остальные ССЗ, и на схеме промышленной площадки указана только ССЗ породного отвала, которая и будет ССЗ промышленной площадки.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13