Министерство угольной промышленности СССР Академия наук СССР

Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Институт горного дела им. А. А. Скочинского

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА ДЛЯ НОВЫХ И ДЕЙСТВУЮЩИХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Москва

1986

Министерство угольной промыиленности СССР Академия наук СССР Ордена Октябрьской Революции ■ Ордена Трудового Красного Знамени Институт горного дела им. А.А.Скочинского

УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Министра угольной промывлолности СССР А.П. Фисуном 21 февраля 1986 г.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА ДЛЯ НОА1Х И ДЕЙСТВУЮЩИХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Москва

°«6

жению простоев очистных забоев по вине транспорта;

-    усредняющую (сглажквзюсую) емкость, предназначенную для сглахипания неравномерности грузопотока угля, поступающего на конвейерные установки. Применение усредняющих емкостей способствует улучшению использования технической возможности конвейеров (особенно сборных);

-    комбинированную усредняюще-аккумулируюцую емкость, предназначенную для выполнения обеих функций.

I.I2. 3 соответствие с основными технико-экономическими направлениями развития подземного транспорта для транспортирования угля от очистных забоев в зааисимости от характерных горнотехнических условий рекомендуется применять следующие виды транспорта:

На шахтах, разрабатывающих пологие и наклонные пласты:

а)    в участковых горизонтальных шработках - только конвейерный транспорт;

б)    в участковых и главных (капитальных) наклонных выработках с углами наклона до 16-18° - только конвейерный транспорт;

в)    в наклонных выработках с углами наклона более 16-18° - конвейерный транспорт с применением крутонаклонных конвейеров или скиповую канатную откатку;

г)    в главных горизонтальных выработках - конвейерный транспорт или локомотивную откатку. Преимущественный вид транспорта устанавливается на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом конкретных горнотехических условий каждой шахты, перспектив ее развития, количества марок добываемого на шахте угля, надежности работы транспортных систем и трудоемкости транспортного процесса.

Оценку вариантов следует производить по приведенным затратам. При близких показателях сравниваемых вариантов отдавать предпочтение конвейерному виду транспорта.

На жахтах, разрабатывающих крутые пласты:

а)    в участковых горизонтальных промежуточных выработках с применением щитовых или других комплексов - только конвейерный транспорт;

б)    в участковых углеспускных печах н гезенка. - самотечный транспорт;

в)    в вертикальных межгорн8онтальных выработках (гезенках) -спиральные спуски;

г) в штреках и квершлагах на горизонте окодостводьного двора - конвейерный, комбинированный иди локомотивный транспорт. Конвейерный транспорт целесообразно применять на махтах с блочной подготовкой соля и при высокой производительности (свыше 1000 т/сут) очистных забоев. Комбинированный конвейерно-локомотивный транспорт целесообразно применять при разработке группы сближенных пластов. При этом конвейерным транспортом предусматривать доставку угля от близко расположенных очистных забоев до группового погрузочного пункта и локомотивным транспортом - от группового погрузочного пункта до окодостводьного двора.

Окончательный выбор зада транспорта производится для каждой ■акты на основании технико-экэнсмического сравнения вариантов конкурирующих видов транспорта.

I.I3. &»бор типов транспортного оборудования необходимо производить для кащдой выработки в соответствии с конкретными горнотехническими условиями (длиной, углом наклона, горизонтальным и вертикальным профилем и т.п.), видами грузов, подлежали! транспортированию, а также с учетом количественного изменения грузопотока во временя (неравномерность грузопотока;.

Методические указания по выбору типов транспортного оборудования для конкретных видов транспорта приведены в соответствующих разделах настоящих "Основных положений...".

2. схаш ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА

2.1.    Схема подземного транспорта является отображенном существующее в аахте идя проектируемо! транспортное системы.

Схема похэемного транспорта должна в графическом виде отражать на определенны! момент времени ваажмоположеняо и основные деэмеры транспортных горных выработок (схема транспортных выработок), а также применяемые в этих наработках виды и типы транспортного оборудования (технологическая схема транспорта).

На обще! схеме подземного транспорта иахты показываются асе пути следования и способы транспортирования по каждой горной выработке вахты всех видов грузов (угля, породы, материалов, оборудования, людей) в направлении к околоствольному двору или поверхности, а также и в обратном направлении.

2.2.    Схема подземного транспорта может быть,неполной и при необходимости отражать не всю транспортную систему иахты, а лннь отдельного ео участка (аадрнмер, выемочной панели, этажа или горизонта вахты) или промесса транспортирования отдельных ладов груза (например, угли от очистных забоев, горной массы от подготовительных забоев, материалов и оборудования). Неполные схемы транспорта являются составными частями общей (полной; схемы подевялого транспорта вахты.

2.3.    В зависимости от места равмещеиия транспортных средств

и устройств в системе горних выработок идти необходимо различать две основные части (подсистемы), составляющие общум систему транспорта всех видов грузов по вахте: учаотховый транспорт и магистральный транспорт.

2.4.    Участковый транспорт - совокупность транспортных средств и устройств, размещенных в горизонтальных, наклонных и вертикальных выработках, расположенных в пределах выемочной панели или выемочной части этажа. Срок службы участковых выработок обычно не превыжает нити лет.

Участковыми транспортными выработками следует считать на вахтах, разрабатывающих:

горизонтальные пласты - бортовые (участвовав) и сборные игреки, к которым примыкают очистные вабом; полотке к жаклокныв пласты:

прк панельной подготовке махтвого поля - ярусные креки, вспомогательные квермлагм, просека, иеча, невольные Сремсоергм ■ уклоны, к которая примыкают ярусные игреки;

крм itiliol подготовке вахтиого соля - подвтакяив я промежуточные креки, вспомогательные кэорнлагм, просеки,

печи, участковые оремсберги i уклоны, примыкающие к этажным

■трехам, наклонные ходки (при отраоотке столбов по восстанию

и падению);

крутые пласты - промежуточные, подэтажные и параллельные игреки.

2.5.    Магистральный транспорт - совокупность транспортных средств и устройств, размещаемых в главных горизонтальных и капитальных наклонных выработках»по которым осуществляется траяспорти-рованже всех видов грузов между выемочными участками и околост-вожьным двором или поверхностью вахты (при наличии наклонных стволов).

Главными транспортными горизонтальными выработками следует считать: игреки (капитальные, основные, концентрационные, пластовые) и кверилагн ^капитальные, блочные, промежуточные) на горизонте околоствольного двора, этажные игреки и кверилагн на промежуточных горнсэнтах иахты.

Главными транспортными наклонными выработками следует считать: наклонные стволы, капитальные уклоны и бремсберги, в которым приникают этажные игреки, межгорааонтныо (промежуточные, передаточные; наклонные выработки.

2.6. Схема транспорта угля от очистных заооев является основной частью общей схемы подземного транспорта, так как она в больней степени предопределяет схемы транспорта горной массы от подготовительных забоев, схемы доставки материалов и оборудования, а тачке перевозки людей.

2.7.    Технологические схемы транспорта угля от очистных забоев до околоствольного двора илн до поверхности вахты (при наличии наклонного ствола) характеризуются применяемыми в горных выработках видами транспорта. В зависимости от кодичества видов транспорта иа вахте для транспортирования угля от очистных забоев, следует различать схемы с 0Г”-ИМ видом транспорта к комемежровмалые.

X группе технологических схем с одяжм задом транспорта относятся:

-    конвейерные схемы (ни иах*ех со сплошной конвейеризацией транспорта угли от всех очистных забоев);

-    схимы с локомотивной откаткой (обычно иа иахтех, разрабатывающих крутые пласты и не кмегидх хаклокиых транспорта лрабо-ток).

Кожбиянрованжке технологические схемы транспорта имеют вахты, где дли транспортирования угля от очжстиых вабоев пржмеклюгеи несколько видов транспорта. Например, конвейерам* транспорт ю

горюш выработкам в пределах выемочной панели (кон ве Мерк евро ванный участковый транспорт) к локомотивный транспорт по главным горизонтальным выработкам (локомотивный магистральный транспорт).

2.8.    Наиболее прогрессивными и совершенными валяется технологи чоскне схемы:

-    с полной конвейеризацией транспорта угля от очистных забоев до околоствольного двора иля поверхности вахты (при наличии наклонных стволов);

-    комбинированные схемы с применением конвейерного транспорта угля от очистных забоев по участковым выработкам и локомотивной поточной откатки по главным (магистральным) выработкам на горизонте околоствольного двора.

2.9.    Для совериеныых схем подземного транспорта характерны следующие основные качества:

-    максимальная концентрация грузопотоков по транспорта» выработкам;

-    малая удельная протяхенность выработок, предназначенных для транспорта угля от очистных забоев;

-    полная конвейеризация транспорта угля от очистных забоев до главных выработок горизонта околоствольного двора;

-    отсутствие промежуточных транспортных горизонтов и передаточных наклонных выработок;

-    высокий удельный вес стационарных транспортных установок и технологических узлов в транспортной системе иахты;

-    наличие в транспортных системах аккумулирующих и усредняющих емкостей в виде горных илх механизированных бункеров;

-    минимальное количество транспортного оборудования и технологических уалов в транспортных цепочках;

-    применение прогрессивных типов транспортного оборудования и устройств;

-    применение транспортного оборудования и устройств с техническими параметрами, обеспечивающими прием и транспортирование неравномерных грузопотоков в наиболее производительные периоды работы очистных забоев.

2.10.    При проектировании новых пахт, а также при разработке проектов новых горизонтов и проектов реконструкции для дейстную-щих иахт необходимо уке на стадия проектирования горных работ учитывать воэиоиность обеспечения основных горнотехнических и технических условий, способствующих созданию совериеиных технологических схем транспорта всех видов грузов иа весь срок службы иахты.

Одними из основных условий необходимо считать следующие:

-    планирование схем транспортных горных выработок при раскройке махтяого поля с учетом максимальной концентрации грузопотоков со транспортным выработкам я ооеспеченяя наиболее коротких расстояний транспортирования грузов;

-    исключение применения промежуточных транспортных горизонтов и промежуточных мехгоризонтных транспортных наклонных выработок;

-    предусматривание возможности оборудования горных аккумулирующих емкостей, особенно в местах стыка участкового транспорта о магистральным;

-    обеспечение возможности применения минимального колжчестза видов транспорта и минимального количества транспортных установок, технологических пунктов погрузки, перегрузки и перецепки по пути перемещения грузов по вахте;

-    обеспечение возможности увеличения доли применения стационарных транспортных установок и узлов в транспортной системе вахты.

2.11.    При проежтировании новых иахт или горизонтов, а такие при подготовке проектов реконструкции действующих вахт обязательна разработка общей схемы подземного транспорта на период сдачи иахты

^горизонта) в эксплуатацию и и* период освоения проектной мощности.

2.12.    На дейстиующих иахтах должны быть в наличии полные схемы подземного транспорта, отражающие состояние транспортной системы вахты на данный период времени. Периодическое изменение местоположения очистных I подготовительных эаооев и замена транспортного оборудования и устройств в процессе эксплуатации вахты, требует периодической корректировки схем подземного транспорта.

2.13.    Графические мзображенжя схем подземного транспорта должны содержать выполненные в масштабе или без масштаба схемы транспортных выработок, на которых в кавдой горной тралспорткой выработке условными обозначениями показываются виды и наименовали (буквами и цифрами) типов нржмемяемого травопортного оборудовали н устройств (технологически схема транспорта). При валичп в выработка двух in бонов параллелью работающих видов тражснортиого оборудовали (ианржжер, локточжый конвейер и воюрежьсоии дорога) необходимо ухазввать оба вида транспорта (параллельно расположенными условный обозначении).

На схеме следует также указывать: положение всех стрелочных переводов и съездов, коичестио вагонеток, которое иохет размещаться на грузовых и порожикоиых ветвах околоствольных дворов, погрузочных пунктов и приаио-отправительанх площадок, веста рапецеки

■ tuu вспомогательного транспортного оборудования (штат еле I, толкателе!, лебедок, барьеров ■ др.).

2.14. Условные обозначения видов транспортного оборудоваяля к устройств, рекомендуемых для я8обращения схем подземного транспорта угольных вахт, приведены в табл. 2.1.

На рис. 2.1 приведен пример схмш подземного транспорта выемочной панели (схема участкового транспорта), выполненной путем ванесения технологической схемы транспорта на бемасштабную схему горных выработок.

Допускаетоя упрощенное (не совмещенное о маситабным планом или беамаситабной схемой горных выработок) язобр&яение технологической схемы подземного транспорта. При этом контуры выработок на схему могут не наноситься, но наименование выработок, где установлено транспортное оборудование я их длина доливы указываться словами и цифрами.

СХЕМА ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА .'ЬЕМОЧНОЛ ПАНЕЛИ ММ*

■Основные положения..." отражают современные прогрессивные направления проектирования подземного транспорта и базируются на результатах научно-исследовательских работ, выполненных в последние годы, ■ на обобщении передового опыта работы подземного транспорта.

В работе изложены рекомендации по применению прогрессивных схем и средств подземного транспорта, приведены методики по выбору типов транспортного оборудования и технологических узлов,' даны технические характеристики основных видов выпускаемого и подготовленного к производству транспортного оборудования.

■Основные положения..." предназначены для проектировщиков, работников аахт и производственных объединений, связанных с проектированием и эксплуатацией подземного транспорта.

В составлении "Основных положений..." принимали участие:

У.А.Котов и З.П.Гуд&лов (руководители работы), Е.Б.Гавржнева,

Ю.И.Григорьев, З.К.Колояров, Ю.А.Кондрамин, Г.Н.Кост, Б.И.Кравцов, Г.З.Леонтьева, П.П.Науменко, В.К.Стеблина (ИГЛ им.А.А.Скочинского); И.П.Ремизов, J.A.Чубаров, С.Д.Эепринцев (Минуглепром СССР); Г.Я.Лейсахович, Б.И.Щербаков, А.И.Митейко, В.У.Фииер, З.Н.Шевченко, У.В.Ольванская (Центрогипрожахт); Г.Я.Палант, С.С.Кравчин-ский, И.П.Осипенко, В.А.Хинченко, А.Н.Чупжка, П.С.Оахтарь (ДонУГИ); Р.В.Ыерцалов, У.П.Син, В.Л.Шемякин, С.Я.Коренев, Ю.Л.Туртанов (КНИУИ); Л.И.Кузнецов, И.С.Коротенко, В.С.Шевченко, В.Н.Никитин (НИ) "Углемеханизация"); А.К.Симаков, Н.И.Левчжил-на (КузНИУИ); А.И.Айзениток, Е.Д.Чернов (УакНИИ); Р.И.Чернов (ВостНИИ); D.И.Антонов (Филиал Новочеркасского политехнического института).

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУЗОПОТОКОВ УГЛЯ И ГОРНОЙ МАССЫ

3.1.    Основными источниками грузопотоков угля является очистные забои, а горной массы - подготовительные забои.

В связи со специфическими особенностями перемещения груза непрерывным (конвейерным) и прорытым (локомотивным и др.) видами транспорта, для проектирования конвейерного и локомотивного транспорта необходимы различные количественные характеристики грузопотоков.

Количественные характеристики грузопотоков угля от очистных забоев, необходимые для проектирования конвейерного транспорта

3.2.    Для выбора конвейеров необходимо иметь следующие количественные характеристики грузопотоков угля, поступающих от каждого очистного забоя:

-    средний минутный грузопоток за время поступления угля от очистного забоя на конвейер - Уцп) ;

-    -максимальный минутный грузопоток, поступающий от очистного забоя на конвейер в периоды достижения добычной маминой максимально допустимой в данном забое скорости подачи - Оцтах) •

Наиболее точным методом установления количественных характеристик грузопотоков для каждого конкретного случая является непосредственный замер (хронометражиые наблюдения) в имхте.

3 случае отсутствия возможности проведения прямых 8амерсв (например, иа этапе проектирования выемочного участка или яахты) характеристики грузопотоков могут уот&навливаться расчетным путем.

3.3.    Исходными данными для расчета характеристик грузопотоков угля от очистных вабоев являются:

-    длина очистного забоя - L_0e3 * м;

-    вынимаемая мощность пласта - IV , м;

-    минимальная сопротивляемость угля резанию;

-    сменная добыча - А_си . •?;

-    продолжительность добычной смены - Т_см , ч;

-    тип выемочной мамины;

-    схема работы выемочной наганы;

-    коэффициент малинного времени выемочной малины - К_м;

-    ширина захвата за один цикл - Ь , м;

-    количество рабочих циклов в смену - /V' , цигл/смелу;

-    тип забойного конвейера;

-    плотность угля в целяхе - Т. , т/м⁸.

20 ⁴

ВВЕДЕНИЕ

Широков применение на угольных шахтах высокопроизводительных механизированных комплексов и осуществляемая концентрация горных работ ведет к значительному повышению нагрузок на транспортные выработки и требует применения прогрессивного высокопроизводительного и надежного транспортного оборудования.

В настоящее время на угольных шахтах страны практически завершена конвейеризация транспорта на выемочных участках, на ряде шахт действуют магистральные конвейерные линии, оснащенные высокопроизводительными ленточными конвейерами. Из года в год увеличивается применение тяжелых электровозов, вагонеток с донной разгрузкой и секционных поездов. Для перевозки материалов и оборудования на шахтах все шире применяются новые прогрессивные средства транспорта -монорельсовые и напочвенные дороги.

Рациональное и полное использование технологических и технических возможностей транспортного оборудования и надежность его работы в большой степени зависит от правильного учета специфики горнотехнических условий, в которых будет эксплуатироваться это оборудование.

6 связи с этим, уже на стадии проектирования необходимо устанавливать значения ожидаемыхСредних и максимальных нагрузок на транспортных установках, доставляющих уголь и породу из очистных и подготовительных забоев, учитывать вероятность их совместной работы, объем перевозок материалов, оборудования и лэдей по всем производственным объектам в шахте.

Выполненные в последние годы научные исследования и разработки, изучение и обобщение опыта применения прогрессивных видов транспорта, технологических транспортных узлов и транспортного оборудования позволили разработать рекомендации по применению эффективных схем и средств подземного транспорта, методики для определения ожидаемых нагрузок на различных видах и звеньях транспортной системы с учетом конкретных горнотехнических условий пахт, а также методики расчета и выбора рациональных типов транспортного оборудования.

Данная работа является вторым изданием "Основных положений по проектированию подземного транспорта новых и действующих угольных шахт".

Первое издание действует в отрасли с 1977 г.

Во втором издании учтены последние достижения в области совершенствования подземного транспорта, результаты новых научных разработок, выполненных научно-исследовательскими и проектными институтами, новые виды и типы транспортного оборудования, освоенные заводами и намечаемые к производству в ближайшие годы.

В разработке "Основных положений..." принимали участие институты ИГД им.А.А.Скочинского, Центрогипрошахт, ДонУГИ, КНИУИ, КузНИУИ, НПО "Углемеханизация".

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основные технологические задачи и направления технического развития подземного транспорта

1.1.    Основными технологическими задачами подземного транспорта на угольных шахтах являются:

-    прием и транспортирование угля от очистных забоев до около-ствольного двора (на шахтах с вертикальным подъемом) или до поверхности (на шахтах с наклонным подъемом);

-    прием и транспортирование угля, породы или горной массы от подготовительных забоев до транспортных средств, доставляющих уголь от очистных забоев (при совместном их транспортировании) или до околоствольного двора (при раздельной доставке горной массы);

-    транспортирование различных видов оборудование и материалов от околоствольного двора или поверхности (при наличии наклонного ствола) до очистных и подготовительных забоев и других производственных объектов в шахте, а такие в обратном направлении, включая погрузку, 1/ерегрузку и разгрузку грузов;

-    перевозка людей от околоствольного двора или поверхности (при наличии наклонного ствола) шахты к местам работы в иахте и обратно в начале и в конце смен, а также перевозка лиц технического надзора и ремонтных рабочих по шахте в течение смены.

1.2.    Основными направлениями технического развития подземного транспорта следует считать повышение пропускной способности, надежности, безопасности работ и снижение трудоемкости за счет:

-    применения рациональных схем транспорта на базе прогрессивных схем вскрытия и подготовки новых горизонтов и сокращения применения временных схем вскрытия;

-    упрощения действующих схем транспорта и сокращения многозвенности конвейерного транспорта;

-    применения аккумулирующих емкостей в конвейерных линиях, а также на стыках различных видов транспорта;

-    расширения конвейеризации и замены малопроизводительных и устаревших ленточных конвейеров высокопроизводительными конвейерами унифицированного ряда;

-    внедрения технологии поточной локомотивной откатки на магистральных откаточных выработках горизонта околоствольного двора;.

-    расширения механизации доставки материалов и оборудования, а также производства погрузочно-разгрузочных работ;

-    внедрения пажетно-контейнерной доставки грузов.

Основные виды подзонного транспорта и технологические транспортные узды

1.3. Основные виды подземного транспорта, их назначение и характерные горнотехнические условия применения приведены в таблице I.I.

вслед за подвиганием очистных или подготовительных (проходческих) забоев горизонтальные и наклонные выработки силами наклона от

Грузопассажирские Транспортиро- Прямолинейные в плане ленточные кон-    оание угля,    горизонтальные    и нак-

вейеры    породы и гор- лонные выработки с_уг-

ной массы и лом наклона до 18° перевозка людей

Пластинчатые    Транспортиро-    Искривленные в    плане

изгибающиеся    вание угля    горизонтальные    выpa-

кон вейеры    от очистных    ботки

забоев

(поездов) на порожние.

1.6.    3 р и е к н о - о т п р а в и т е л ь н ы е площадки -совокупность горных выработок, транспортного оборудования и устройств, предназначенных для приема и передачи вагонеток или их составов (партий) с одного вида рельсового транспорта на другой (обычно канатного и локомотивного).

8 зависимости от места размещения площадки по отношения к наклонной рельсовой выработке следует различать приемно-отпразитель-ные площадки:

-    концевые (верхние и нижние);

-    проме^точные.

1.7.    ириемно-отправительные станции наклонных выработок - совокупность двух технологических узлов (погрузочного пункта и концевой приемно-отправительной площадки), оборудуемых в местах примыкания параллельно расположенных наклонных выработок (конвейерной и вспомогательной рельсовой) с главной откаточной выработкой.

1.8.    Подлавный конвейерный узел - участок горной выработки а месте примыкания к ней лавы и транспортные средства, предназначенные для приема угля от вабойного конвейера и передачи его на транспортную конвейерную линию.

1.9.    Конвейерный перегрузочный узел -участок горной выработки в месте сопряжения двух конвейеров и транспортные устройства, предназначенные для перегрузки угля с конвейера на конвейер.

1.10.    Перегрузочный пункт на сопряжении двух видов транспорта - совокупность горных выработок, транспортного оборудования и устройств, предназначенных для:

-    разгрузки угля из транспортных сосудов и погрузки его на конвейер или в скип, установленные в наклонной или вертикальной выработке, а также перегрузки угля с конвейера з скип;

-    перегрузки материалов и оборудования с одного вида вспомогательного транспорта на другой-

1.11.    Промежуточные емкости в транспортных системах. По технологическому назначению следует различать:

-    аккумулирующую (аварийную) емкость, предназначенную для аккумулирования угля на стыке транспортных установок и обеспечивающую независимую работу предшествующей установки (добункерной) в периоды кратковременных отказов или остановок последующих (подбункерных). Применение аккумулирующих емкостей способствует сни-