2020-08-05
335
В настоящее время добыча полезных ископаемых на пластовых месторождениях (угольных, сланцевых, калийных) ведется в комплексно-механизированных очистных забоях с использованием различных вариантов столбовой или сплошной систем разработки и различных технологических схем. На рисунке 6.4 показана технологическая схема подготовки и отработки калийного пласта двухкомбайновой лавой с использованием столбовой системы на Старобинском месторождении. В данной технологической схеме применен панельный способ подготовки с отработкой выемочного столба валовой двухкомбайновой лавой.
Подготовка панели начинается с проходки от капитальных (магистральных) выработок панельного конвейерного штрека 1, конвейерного 2 и вентиляционного 3 штреков лавы. Проведение вентиляционного штрека 3 осуществляется с помощью вспомогательных выработок 6, которые используются в дальнейшем для проходки транспортного штрека 4. При необходимости охраны транспортного штрека вместе с ним проходится разгружающая выработка 5 или в самом транспортном штреке оформляются компенсационные щели (смотри раздел 4.11).
|
|
|
В однокомбайновой лаве из схемы подготовки панели исключается центральный вентиляционный штрек 3, а транспортный штрек 4 превращается в вентиляционный. При этом рядом с панельным конвейерным штреком 1 проводится панельный транспортный штрек. После проходки всех выработок до границы панели, там перпендикулярно подготовительным выработкам проводится монтажный штрек, в котором монтируется механизированный комплекс, состоящий из узкозахватного очистного комбайна, забойного скребкового конвейера, механизированной крепи, крепи сопряжения, насосной станции, а также гидро и электрооборудования.
В двухкомбайновой лаве (смотри рисунок 6.4) комбайны поочередно зарубаются с центрального вентиляционного штрека 3 и перемещаются в противоположных направлениях – один к конвейерному штреку 2, другой к транспортному штреку 4.
|
транспортирует полезное ископаемое до магистрального ленточного конвейера, смонтированного в капитальной выработке. Одновременно с выемкой полезного ископаемого осуществляется передвижка забойной крепи. Передвижка забойной крепи может производиться как впереди, так и позади комбайнов. После вырубки комбайнов на конвейерный и транспортный штреки они отгоняются назад на вентиляционный штрек с одновременным подбором шнеками просыпи на почве лавы. После этого производится передвижка забойного конвейера и комбайны могут начинать выемку следующей полосы полезного ископаемого.
|
|
|
В однокомбайновой лаве очистной комбайн зарубается с конвейерного штрека лавы 2 и ведет выемку полезного ископаемого в направлении к вентиляционному штреку с одновременной передвижкой забойной крепи впереди или позади комбайна. Дойдя до вентиляционного штрека очистной комбайн отгоняется назад на конвейерный штрек с одновременным побором шнеками просыпи на почве лавы. После этого производится передвижка забойного конвейера и комбайн может начинать выемку следующей полосы полезного ископаемого.
Схема работы комбайна с выемкой полезного ископаемого в одном направлении и последующим отгоном в противоположном направлении называется последовательной или односторонней. При челноковой схеме очистной комбайн ведет выемку полезного ископаемого в обоих направлениях, поэтому исключается технологическая операция по отгону комбайна. Вслед за проходом комбайна передвигается не только забойная крепь, но и забойный конвейер. Забойный конвейер в этом случае обязательно должен быть изгибающимся. Шаг передвижки забойной крепи и конвейера равен ширине захвата комбайна и составляет обычно 0,8 м.
Комплексно-механизированные очистные забои оснащены самыми современными механизированными комплексами, включающими:
- узкозахватную выемочную машину (комбайн с шириной захвата 0,63-1,0 м или струг с высокой энерговооружейностью и шириной стружки до 0,3 м);
- механизированную забойную крепь с достаточным для безопасного поддержания призабойного пространства рабочим сопротивлением до 1000-1200 кН/м2 и механизированную крепь сопряжения;
- двухцепной или трехцепной скребковый конвейер, позволяющий транспортировать полезное ископаемое в лавах длиной 250-300 м при высокой производительности выемочных машин.
|
Очистные комбайны и механизированные крепи для длинных очистных забоев
Очистные комбайны
В настоящее время в длинных очистных забоях (лавах), отрабатывающих пологие угольные и калийные пласты, используется множество различных узкозахватных очистных комбайнов. Например, на Солигорских рудниках в зависимости от способа выемки и мощности калийных пластов (слоев) применяются следующие типы узкозахватных очистных комбайнов:
Для валовой выемки Второго калийного пласта и слоев 2, 2-3 и 3 Третьего калийного пласта мощностью 1,8-2,6 м − СЛ-300, СЛ-300/400.
Для выемки 4 сильвинитового слоя Третьего калийного пласта мощностью 1,1-1,4 м − СЛ-300НЕ, СЛ-300Н, ЕВ-200/230 ЛН.
Для селективной выемки Второго калийного пласта и слоев 2, 2-3 и 3 Третьего калийного пласта мощностью 1,8-2,6 м − СЛ-500С и зарубочный комбайн ЕСА-150Л или СЛ-300Е.
Для селективной выемки пятислойного пласта на Первом калийном горизонте (сильвинитовые слои 3, 4, 5 и галитовые слои 3-4, 4-5) мощностью 2,0-2,2 м − СЛ-500С и зарубочный комбайн ЕСА-150Л или СЛ-300Е.
На рисунках 7.1 и 7.2 показаны очистные комбайны СЛ-300 и СЛ-500С для валовой и селективной выемки калийных пластов, а в таблице 7.1 приведена техническая характеристика очистных комбайнов, применяемых на Солигорских рудниках.
Комбайн СЛ-300 для валовой выемки калийных пластов (смотри рисунок 7.1) выполнен в виде отдельных блоков, стянутых в продольном и попереченом направлениях анкерными стяжками (4) и установленных на несущую раму, включающую опорные катки, лыжи и захваты.
На раме установлены два привода (2) бесцепной системы подачи (5) и электроблок (3), содержащий устройство управления и пылеотсасывающую установку.
|
|
|
На концах комбайна расположены исполнительные органы (шнеки) – (1) диаметром 1200 или 1400 мм со щитками (7) для погрузки руды на забойный конвейер. Приводы шнеков размещены в рукоятях (6), подъем и опускание которых осуществляется гидравлически.
|
1 – узел резания, состоящий из исполнительного органа (шнека), рукояти (6) со встроенным в нее электродвигателем; 2 – привод маханизма подачи; 3 – электроблок; 4 – система анкерных стяжек; 5 – механизм подачи;
6 – рукоять; 7 – погрузочный щиток
Рисунок 7.1 – Двухшнековый комбайн СЛ-300 для валовой выемки
калийных пластов
|
1, 2 – верхний и нижний выдвижные шнеки; 3 – гидроблок; 4 – механизм подачи; 5 кронштейн; 6 – рукоять; 7 – погрузочный щиток; 8 – механизм перемещения рукоятия; 9 – электроблок; 10 – трансформаторная коробка
Рисунок 7.2 – Двухшнековый комбайн СЛ-500С для селективной выемки
калийных пластов
|
Таблица 7.1 – Техническая характеристика очистных комбайнов и механизированных крепей для выемки
калийных солей в лавах Солигорских рудников
| Наименование параметра | Единица измере-ния | Значение параметра | ||||||||||||
| Очистной комбайн | ||||||||||||||
| СЛ-300 | СЛ-300НЕ | СЛ-300/400 | СЛ-500С | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||||
| Вынимаемая мощность | м | 1,0-2,5 | 1,20-1,97 | 1,8-2,6 | 2,3-3,2 | |||||||||
| Установленная мощность приводов | кВт | 2×300 | 1×300 (1×400) | 2×400 | 2х400 | |||||||||
| Рабочее напряжение | В | 990 | 990 | 990 | 990 | |||||||||
| Высота комбайна от почвы пласта | мм | 1030 | 830 | 1030 | 1600 | |||||||||
| Ширина захвата режущего органа | мм | 830 | 800 | 1000 | 850 | |||||||||
| Количество шнеков / диаметр шнеков | шт./мм | (2/1200) или (2×1400) | 1/1300 | 2/1400 | 850 и 1400 | |||||||||
  Подрубка почвы
| мм | 190 | не более 400 | 190 | 265 | |||||||||
| Вес комбайна | кг | 36000 | 25500 | 32000 | 65000 | |||||||||
| Наименование параметра | Единица измере-ния | Забойная крепь | ||||||||||||
| Фазос-08/13 | Фазос-09/15 | Фазос-16/24 | Фазос-13/20 | Фазос-12/28 | К3.03 | К3.04 | К.4 | К.6 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | ||||
| Количество стоек в секции | шт. | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||||
| Конструктивная высота крепи: | м |
|
|
| ||||||||||
| - минимальная; | 0,8 | 0,9
| 1,6 | 1,3 | 1,2 | 0,88 | 1,05 | 1,5 | 1,34 | |||||
| - максимальная | 1,3 | 1,5 | 2,4 | 2,0 | 2,8-2,9 | 1,35 | 1,55 | 2,8 | 2,93 | |||||
| Шаг передвижки секций крепи | м | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8/0,8 | 0,8-1,0 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | ||||
| Длина перекрытия секции крепи | м | 2,1 | 2,135 | 2,2 | 2,2-2,63 | 2,65 | 2,18 | 2,48 | 2,4 | 2,65 | ||||
| Ширина перекрытия секции крепи | м | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7/1,7 | 1,7 | 1,7 | 2,0 | 1,745 | ||||
Продолжение таблицы 7.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Сопротивление секции крепи: | кН | |||||||||
| - при начальном распоре | 1662 | 1732 | 1732 | 1732 | 1570 | 1732 | 1662 | 1662 | 1570 | |
| - при рабочем давлении | 3324 | 3324 | 3324 | 3324 | 3000/3010 | 3324 | 3324 | 3324 | 3014 | |
| Несущая способность крепи | кН/м2 | 379-4,11 | 303-526 | 414-529 | 380-430 | 311-480 | 380-415 | 380-415 | 600 | 350 |
| Масса секции | кг | 5000 | 5000 | 7317 | 10800/10800 | 5600 | 5920 | 6250 | 10300 | |
| Наименование параметра | Единица измерения | Крепь сопряжений | ||||||||
| Фазос-15/31 | Фазос-22/34 | БС-2.1П | БС-2.2 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||
| Количество стоек в секции | шт. | 2 | 2 | 4 | 4 | |||||
 Конструктивная высота
крепи:
| м |
|
|
|
| |||||
| - минимальная | 1,5 | 2,2 | 1,3 | 1,975 | ||||||
 - максимальная
| 3,085 | 3,4 | 2,67 | 3,375 | ||||||
| Шаг передвижки секций крепи | м | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||
| Длина перекрытия: |
м
|
|
|
|
| |||||
| - без козырька | 2,08 | 2,35 | 2,65 | 3,58 | ||||||
| - с козырьком | 309 | − | − | − | ||||||
| Ширина перекрытия | м | 1,4 | 1,4 | 1,7 | 1,3 | |||||
| Сопротивление секции крепи: | кН |
|
|
|
| |||||
| - при начальном распоре | 785х2=1570 | 866х2=1732 | 461х4=1844 | 687х4=2749 | ||||||
| - при рабочем давлении | 1500х2=3000 | 1662х2=3324 | 554,5х4=2218 | 804х4=3216 | ||||||
| Несущая способность крепи | кН/м2 | 300-420 | 450-500 | 250-300 | 450-480 | |||||
| Масса секции | кг | 12090-12380 |
| 6585 |
| |||||
Комбайн СЛ-500С для селективной выемки калийных пластов (смотри рисунок 7.2) сконструирован на базе комбайна СЛ-300 и имеет те же основные узлы.
Отличительной особенностью конструкции двухшнекового селективного комбайна СЛ-500С является возможность выдвижения каждого шнека относительно стандартного положения в сторону забоя на ширину захвата комбайна – 0,8 м. Диаметр верхнего шнека соответствует мощности верхнего сильвинитового слоя, а диаметр нижнего шнека составляет 1,4 м.
