CC BY
62
© А.Л. Малей, Р.А. Мазниченко,
В.А. Максимов, 2003
УЛК 622.869.76.067
АЛ. Малей, Р.А. Мазниченко, В.А. Максимов
МЕТОЛ РАСЧЕТНОГО ОПРЕЛЕЛЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯ ПРИ СОВМЕСТНОЙ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ГОРНОЙ МАССЫ ИЗ ОЧИСТНЫХ И ПОЛГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЕВ
Широкое применение технологических 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 мощностью 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 упрощает 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 пород 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 (блок-схема на рис.5) подсчитывается возможный объем угля, который будет добыт за 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:
Рис. 2. Расчетная схема для определения площади пород почвы пласта в сечении подготовительной выработки
Рис. 3. Расчетная схема для определения площади, занимаемой угольным пластом в сечении подготовительной выработки
Рис. 4. Блок-схема определения геометрических параметров подготовительного забоя
- средневзвешенная зольность вынимаемой
части пласта;
- средняя норма зольности на планируемый период;
- средневзвешенная зольность нормируемых засорений.
Рис. 6. Блок-схема алгоритма вычисления сводных значений зольности и мощности по категориям, а также средней нормы зольности и вынимаемой мощности пласта по шахте
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 сечения 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; /? - радиус закругления арки, м; Бпр - площадь поперечного сечения выработки в проходке, м2; Инб, Ьве
- высота соответственно нижней и верхней бермы почвы пласта в сечении подготовительной выработки, м; Ипус - прямой участок сечения (стойки), м; а-угол падения пласта в сечении выработки, град; тпл
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
Таблица
СВОАНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ЗОЛЬНОСТИ АОБЫВАЕМОГО УГЛЯ
Выработка Дщ тыс.т До тыс.т 5юч м 1м1поч м Зр, м2 Щр, м Зпш м Ар %
Дяр Дпоч
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
- 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; 1'пл - условная средняя длина части угольного пласта по падению, заключенной в контуре арочного сечения подготовительной выработки, м; Бпл, Бкр, Бпоч - площади, занимаемые в сечении проводимой выработки соответственно угольным пластом, породами кровли и почвы, м2; Б^ Б2, Б3, Б4, Б - площади вспомогательных фигур, используемых при расчете, м2; р, а, Ь, с, у - полупери-метр, 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; Добщ - добыча горной массы за планируемый период, тыс. т; Дпп, Дпор - добыча угля без учета засорения его боковыми породами и количество породы, засоряющей уголь, тыс. т; Дпоч, Дкр -количество породы, засоряющей уголь, из почвы и кровли, тыс. т; Ай^- средневзвешенная зольность
и плотность пласта, % и т/м3; А^р,ййр - средневзвешенная зольность и плотность пород кровли в сечении выработки, % и т/м3; АПоч, й'1поч - средневзвешенная зольность и плотность пород почвы в сечении выработки, % и т/м3; , йлбп - средневзвешенная
зольность и плотность боковых пород, % и т/м3; АНЗ, тнз - зольность и мощность нормируемых засорений, % и м; А , т - зольность и мощность присекаемых пород (ложной) кровли и (или) почвы,
% и м; АТ
табл’ табл
пород, соответствующих нормативному засорению,
зольность и мощность боковых
% и м; Ай, т - 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
Аа = ■
ср
тсІІЛІ + тйіЛІ + тЖАІ
т ё + т ё + т ё
пл пл кр кр поч поч
'На
рис. 5 приведена 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. На выходе алгоритма мы получаем все необходимые данные 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 по шахте «Алмазная» ОАО «Гуковуголь».
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Малец Анатолий Лукич - профессор, доктор технических наук, Шахтинский институт Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).
Мазниченко Роман Анатольевич - горный инженер, Шахтинский институт Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).
Максимов Владимир Александрович - горный инженер, начальник ОТК шахты «Алмазная» ОАО «Гуковуголь».
«НЕДЕЛЯ Г0РНЯКЛ-2003» СЕМИНАР № 10
Файл:
Каталог:
Шаблон:
Заголовок:
Содержание:
Автор:
Ключевые слова: Заметки:
Дата создания:
Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:
Полное время правки: Дата печати:
При последней печати страниц: слов: знаков:
МАЛЕЦ
G:\№ работе в универе\2003г\Папки 2003\GIAB5_03 C:\Users\Таня\AppData\Roaming\Microsoft\Шаблоны\Normal.dotm Условные обозначения входящих в расчет величин:
Мазниченко Роман
28.04.2003 12:37:00 9
08.11.2008 0:40:00 Таня
34 мин.
08.11.2008 1:13:00 4
1 467 (прибл.)
8 362 (прибл.)
