Схема технологического процесса добычи угля подземным способом приведена на рисунке 4, основные этапы добычи угля подземным способом - в таблице 7, используемое оборудование - в таблицах 8, 9.
Рисунок 4 - Схема технологического процесса добычи угля подземным способом
Таблица 7 - Основные этапы добычи угля подземным способом
N | Входной поток | Этап процесса (подпроцесс) | Выходной поток | Основное технологическое оборудование | Эмиссии |
1 | Участок угольного месторождения, электроэнергия, вода | Проведение горных выработок и разрушение горной породы | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, сточные воды | Проходческие комбайны, буровые установки, насосные установки, зарядные машины, вентиляционные трубы, источники электроэнергии | Выбросы (основной процесс): метан, пыль неорганическая, углерода оксид, азота диоксид, азота оксид, серы диоксид, сероводород. |
1.1 | Участок угольного месторождения, электроэнергия, вода | Проведение горных выработок с разрушением пород путем взрыва | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, сточные воды | Проходческие комбайны, буровые установки, зарядные машины, системы детонации, крепи механизированные, насосные установки, вентиляционные трубы, источники электроэнергии | Выбросы (основной процесс): метан, пыль неорганическая. |
1.2 | Участок угольного месторождения, взрывчатые вещества, электроэнергия, вода | Проведение горных выработок с применением проходческих комбайнов | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, сточные воды | Проходческие комбайны, насосные установки, вентиляционные трубы, источники электроэнергии | Выбросы (основной процесс): метан, пыль неорганическая, углерода оксид, азота диоксид, азота оксид, серы диоксид, сероводород. |
1.3 | Участок угольного месторождения, электроэнергия, вода | Крепление горных выработок | Участок горной выработки с закрепленными породами кровли | Проходческие комбайны, крепи механизированные | Выбросы (основной процесс): метан, пыль неорганическая |
2 | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, электроэнергия, вода | Подъемно- | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, погруженная в транспортное средство | Ленточные и скребковые конвейеры, выемочные машины, скипы, подлавные (скребковые) перегружатели, дробилки, насосные станции, источники электроэнергии | Выбросы (основной процесс): метан, пыль неорганическая. |
2.1 | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, электроэнергия, вода | Очистные работы | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, погруженная в транспортное средство | Выемочные машины, лавные скребковые конвейеры, подлавные (скребковые) перегружатели, дробилки, насосные станции, источники электроэнергии | То же |
2.2 | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, электроэнергия | Транспортировка горной массы в забое | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, погруженная в транспортное средство | Конвейеры (ленточные и скребковые), перегружатели (конвейерные, скребковые), источники электроэнергии | Выбросы (основной процесс): пыль неорганическая. |
2.3 | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, электроэнергия | Транспортировка горной массы на поверхность | Горная масса с требуемым средневзвешенным размером куска, погруженная в транспортное средство | Скиповой подъем, конвейеры (ленточные, скребковые), источники электроэнергии | То же |
3. | Уголь, погруженный в транспортное средство, дизельное топливо, электроэнергия | Транспортировка горной массы на поверхности | Уголь, погруженный в транспортное средство | Конвейеры (ленточные и скребковые), питатели, железнодорожные вагоны, локомотивы, погрузчики, источники электроэнергии | Выбросы (основной процесс): пыль неорганическая. |
4 | Уголь, погруженный в транспортное средство, электроэнергия | Складирование угля и отходов производства | Товарный уголь, (на складе предприятия) | Погрузчики, бульдозеры, скреперы, экскаваторы (в том числе раглайны) | То же |
5 | Воздух горной выработки, электроэнергия | Вентиляция и дегазация | Воздух горной выработки (метановоздушная смесь) | Вентиляторы главного проветривания, передвижные дегазационные установки с водокольцевыми насосами, модульные дегазационные установки | Выбросы (основной процесс): метан, пыль неорганическая. |
6 | Сточные воды и свежая вода, электроэнергия | Осушение, водоотлив, водоотведение и водоснабжение | Сточные воды | Насосные установки, водосборники, установки главного водоотлива, трубопроводы | Сбросы: взвешенные вещества, железо, нефтепродукты, нитраты, нитриты |
7 | Пыль, сточные воды, вмещающие породы, электроэнергия, техническая вода | Природоохранные технологии | Воздух с пониженной концентрацией пыли, очищенные сточные воды, вмещающие породы в отвалах и выработанных пространствах | Стационарные оросительные, распылительные, оросительно-вентиляционные установки, поливооросительные машины, пылеулавливающие установки, пруды-отстойники, установки для хлорирования воды, биоокислительные каналы, нефтеловушки, отвалообразователи непрерывного действия, осветлители, фильтры, флотационные установки, фильтр-прессы, установки обеззараживания | Выбросы: пыль неорганическая. |
7.1 | Пыль, электроэнергия, техническая вода | Предотвращение загрязнения атмосферного воздуха | Воздух с пониженной концентрацией пыли | Оросительные установки, пылеулавливающие установки | Выбросы: пыль неорганическая. |
7.2 | Сточные воды, электроэнергия | Очистка сточных вод | Очищенные сточные воды | Пруды-отстойники, установки для хлорирования воды, биоокислительные каналы, нефтеловушки | Сбросы: взвешенные вещества, железо, нефтепродукты, нитраты, нитриты |
7.3 | Вмещающие породы, электроэнергия | Утилизация отходов производства | Вмещающие породы в отвалах и выработанных пространствах | Отвалообразователи, автосамосвалы, бульдозеры, погрузчики, конвейеры | Отходы: вмещающие породы |
Таблица 8 - Основное оборудование для добычи угля подземным способом
Наименование оборудования | Назначение оборудования | Технологические характеристики |
_______________ | ||
Выемочная машина | Добыча угля из подготовленной лавы | Вынимаемая мощность: 1,6-5,2 м. |
Комбайн проходческий | Проведение и креплений горных выработок | Производительность: 0,3-3,2 м/мин (по данным анкет). |
Конвейер ленточный | Транспортировка горной массы конвейерным транспортом | Производительность: 100-5250 м/ч (по данным тех. литературы), 270-330 т/ч (по данным анкет). |
Конвейер скребковый лавный | Транспортировка горной массы конвейерным транспортом | Производительность: 1500-4000 т/ч. |
Крепь | Крепление пород кровли | Рабочее сопротивление: 4800-12000 кН (по данным тех. литературы) |
Буровая установка | Бурение взрывных скважин | Диаметр бурения: 125-400 мм (по данным тех. литературы). |
Насосная установка | Осушка скважин | Производительность: 0,1-8000 м/ч (по данным тех. литературы) |
Вентиляционное оборудование: | Подача, выдача воздуха из шахты | Диаметр: 3100-3600 мм. |
Компрессорное оборудование | Обеспечение пневматического привода оборудования | - |
Дегазационная установка | Каптирование метана из угольного пласта или из выработанного пространства (с последующим сжиганием) | Концентрация поступающей метановоздушной смеси: 0%-100% (по данным тех. литературы). |
Установка главного водоотлива | Откачка воды из выработок на поверхность | Количество ступеней: 8. |
Кабелеукладчик | Прокладка силового кабеля | Ширина: 160-245 мм (по данным тех. литературы). |
Лебедка | Перемещение горношахтного оборудования | Тяговое усилие: 1000-8000 кг/с (по данным тех. литературы). |
Погрузочная машина | Погрузка горной массы | Грузоподъемность: 3,5-25 т (по данным тех. литературы). |
Перегружатель | Перегрузка горной массы с одного транспорта на другой | Производительность: 900-2000 т/ч (по данным тех. литературы). |
Бульдозер | Погрузочные работы | Объем отвала: до 11,2 м (по данным тех. литературы) |
Скреперная установка | Погрузочные работы | Емкость ковша: 8,5-18 м (по данным тех. литературы) |
Шахтный подъемник | Подъем горной породы из шахты на поверхность | Грузоподъемность: до 5000 кг (по данным тех. литературы). |
Грузоподъемное оборудование: | Подъемно-транспортные и монтажные работы | - |
Электровоз | Транспортировка горной породы в подземных горных выработках | Сила тяги: 3,2-25 кН (по данным тех. литературы) |
Вагонетка | Транспортировка горной породы в подземных горных выработках | Грузоподъемность: 3-5,6 т (по данным тех. литературы) |
Вагон самоходный | Транспортировка горной породы в подземных горных выработках | Грузоподъемность: 15-30 т (по данным тех. литературы). |
Центробежный насос | Водоотвод, осушка скважин для буровзрывных работ, гидравлическое разрушение | Подача воды: около 250-1030 м/ч (по данным тех. литературы) |
Подвесная монорельсовая дорога | Транспортировка оборудования | Максимальная скорость транспортирования: 1,9 м/с (по данным тех. литературы). |
Автосамосвал карьерный | Транспортировка горной породы на поверхности | Грузоподъемность: 130-220 т (по данным тех. литературы) |
Погрузчик (породопогрузочная машина) | Транспортировка и складирование угля | Объем ковша: 6-14 м (по данным тех. литературы) |
Питатель | Регулируемая подача горной породы | Производительность: 25-90 м/ч (по данным тех. литературы) |
Датчики метана | Контроль содержания метана в воздухе | Напряжение питания: 1,5-15 В (по данным тех. литературы). |
Система аэрогазового контроля | Контроль параметров рудничного воздуха | - |
Контрольно- | Учет массы транспортируемого угля. | - |
Осланцеватели, огнепреградители | Осланцевание горных выработок (подача инертной пыли). | Оснащается взрывобезопасным пневматическим приводом |
Калориферы | Подогрев потока вентиляционного воздуха на входе в шахту | Мощность: до 3000 кВт (по данным тех. литературы) |
Машина проборазделочная | Подготовка лабораторных проб углей | Максимальная крупность кусков угля: 300 мм (по данным тех. литературы) |
Лабораторный комплекс с приборами для измерения состава вещества | Измерение состава и параметров проб углей | - |
Таблица 9 - Природоохранное оборудование для добычи угля подземным способом
Наименование оборудования | Назначение оборудования | Технологические характеристики (по данным тех. литературы) |
Стационарные оросительные, распылительные, оросительно-вентиляционные установки, водяные оросители | Орошение (в том числе предварительное) угольного массива, очистных забоев и других пылящих поверхностей | Эффективность пылеподавления: 70%-98% |
Водовоздушный эжектор | Пылеподавление при передвижке секций механизированной крепи | Эффективность пылеподавления: 80%-93% [321 |
Ствол воздушно-пенный, пеногенератор, пенообразователь | Пылеподавление пеной при очистных работах | Эффективность пылеподавления: 90%-98% |
Пылеулавливающая установка | Улавливание пыли при проведении буровых, выемочно-погрузочных работ и транспортировке угля конвейерным способом | Эффективность пылеулавливания: до 99,9% (улавливаются частицы размером от 0,05 мкм) |
Шахтный водосборник | Предварительное осветление воды (удаление взвешенных частиц) | - |
Пруд-отстойник и аналогичные устройства (отстойник, осветлитель с взвешенным слоем осадка) | Осветление воды (удаление тяжелых взвешенных частиц) | Степень очистки воды после первичного осветления от взвешенных веществ: от 50% до >99% (по данным анкет) |
Нефтеловушка и аналогичные устройства (боновое заграждение, боновый фильтр) | Очистка сточных вод от нефтепродуктов | - |
Флотационная машина | Очистка сточных вод от взвешенных веществ (крупных и мелкодисперсных), нефтепродуктов, железа, масел и ПАВ | - |
Установка для обеззараживания воды хлорированием | Обеззараживание сточных вод (удаление бактерий) | - |
Установка окисления активным илом | Биологическая очистка сточных вод | Степень очистки воды от органических загрязнений составляет около 90% |
Установка озонирования | Обеззараживание сточных вод, удаление железа | - |
Установка обеззараживания УФ-излучением | Обеззараживание сточных вод | Уровень инактивации: до 99,9% |
Засыпной сорбционный фильтр | Доочистка сточных вод | - |
Установка аэрации воды (аэратор) | Очистка сточных вод от железа | - |
Установка флотации, фильтрации и обеззараживания | Комплексная очистка сточных вод | Производительность: 30 м/ч и более |
Отвалообразователь непрерывного действия | Формирование отвалов | Производительность: соответствует производительности многоковшового экскаватора (от 1250 до 5250 м/ч) |