double arrow

Обоснование выбора очистного механизированного комплекса для выемки тонких и средней мощности пологонаклонных угольных пластов

КОМПЛЕКТОВАНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ОЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Лекция 16

В основу выбора OMK положен функциональный принцип комплектации составляющих оборудования с учетом наиболее приемлемой области его применения в конкретно рассматриваемых совокупности исходных горно-геологических и горнотехнических условий [3, 37, 41]. Коструктивно-технические характеристики OMK должны быть максимально адаптированы к этим условиям, отвечать требованиям безопасности и эргономики, а также обес­печивать высокий уровень механизации и автоматизации очистных работ.

Основным аргументирующим фактором обоснования выбора OMK яв­ляются типоразмер его крепи и схема передвижки ее секций, которые напря­мую зависят от устойчивости непосредственных слоев почвы и кровли, а также обрушаемости массива последний, соответственно их категориям: Пі, Бі и Ai

[9, 42].

Обобщенные качественные характеристики неблагоприятных условий применения механизированных крепей, касающиеся пород слагающих кровлю:

- неустойчивые, со слабым сцеплением частиц, сильно трещиноватые (обрушающиеся мелкими кусками);

- обводненные;

- перемятые в зонах геологических нарушений;

- с плоскостями заколов под острым углом к поверхности пласта по направлению его выемки;

- весьма труднообрушаемые;

- склонные к зависанию;

- склонные к горным ударам; почву:

- неустойчивые углистые сланцы;

- обводненная;

- склонная к интенсивному выдавливанию и пучению;

- склонная к сползанию.

Существенным ограничивающим применения OMK является мини­мальная мощность угольного пласта, что не редко способствует вынужден­ному увеличению высоты забоя за счет присечки боковых пород. Это приво­дит к засорению угля, повышению зольности товарной продукции. В общем виде мощность слоев, засоряющих уголь присекаемыми боковыми породами, может быть представлена выражением [43]:

, м (16.1)

где mт — толщина слоя технологической присечки кровли или почвы, обусловленной несоответствием типоразмера механизированной крепи гео­логической мощности пласта, м;

тв - высота слоя вынужденной присечки боковых пород, вызванной изменчивостью мощности пласта и его гипсометрией при завышенном по длине лавы габаритном размере жесткой базы выемочной машины, м;

т0 - мощность слоя произвольно обрушающихся или сползающих бо­ковых пород, м;

тг - приведенная к длине лавы мощность боковых пород из вывало-образований в зонах перехода геологических нарушений.

Для увеличения объема подземной добычи угля из комплексно механи­зированных лав за счет обеспечения достаточной высоты очистного забоя в отдельных случаях целесообразно применять селективную выемку угля на тон­ких пластах с частичной закладкой пород от присечки в выработанное про­странство согласно технологической схеме, как это показано на рисунке 16.1.

Рисунок 16.1 — Технологическая схема выемки угля из тонких пологих пла­стов с селективной выемкой угля и породы присекаемого верхнего слоя почвы

Сущность рассматриваемой технологии состоит в следующем. На венти­ляционном штреке (см. рис. 16.1) располагаются аппаратура энергопоезда ком­плекса КМ-88, а также передвижной склад его запасных частей 1, распредели­тельный пункт закладочной установки 2, емкость 3, насос орошения 4, воздухо-

дувка 5 и дробилка 6, входящие в комплекс "Титан-1". Выдача пород из лавы от присечки почвы, вывалов кровли в т.ч. и при переходе геологических нарушений осуществляется забойным конвейером 7, а затем конвейером 8 типа СП-48 на­правляется в бункер дробилки 6. Комбайн 10 типа 1К101У находился у откаточ­ного штрека, его исполнительный орган заведен в нишу длиной 2,3 м. Выемка угля производится при движении комбайна в направлении к вентиляционному штреку. За комбайном передвигаются лавные секции мехкрепи 11, а затем сек­ции 12, имеющие задние консоли перекрытия и специальные оградительные щи­ты для удержания закладочного материала. После выемки очередной полосы угля комбайн заводится в нишу длиной 5 м у вентиляционного штрека. Уголь транспортируется по забойному конвейеру 7 на конвейеры транспортного штре­ка соответственно скребковый 13 и ленточный 14. Размещение дробленных по­род осуществляется по трубопроводу 15 закладочной установкой.

Целесообразность применения технологии селективной выемки угля и присечных пород в лаве определяется балансом затрат на выполнение работ, определяющих их экономическую эффективность.

Выбор типоразмера механизированной гидрофицированной распорной крепи согласно ПТЭ [3] производится, исходя из допустимого угла падения пласта (наклона очистной выработки) минимальной и максимальной величин его мощности. Верхний предел мощности пласта равняется максимальной высоте крепи в раздвинутом положении. Минимальная мощность пласта

где Нк - габаритная высота корпуса комбайна (на конвейере) от поч­вы пласта, мм;

в1 - толщина консоли перекрытия секции крепи в зоне прохода вы­емочной машины под крепью, мм;

tк - высота подштыбовки завальной стороны конвейера, мм;

t1 - высота породной подушки на консоли перекрытия секции крепи в

зоне прохода выемочной машины, мм;

hу и hгвеличины высот свободного прохода для управления ком­байном соответственно по простиранию и под крепью при изменении гипсо­метрии пласта по падению , мм;

h3 - запас свободного прохода выемочной машины под крепью, мм

(принимается не менее 50 мм);

0,05 - коэффициент, учитывающий свойства боковых пород, м

R1 - отставание от забоя до наиболее отдаленной части корпуса ком­байна, м.

Минимальная мощность пласта, при которой обеспечивается работа крепи без посадки ее секций на жесткую базу ("нажестко")

где Hminминимальная конструктивная высота крепи в сложенном положении, мм;

hр - запас остаточной гидравлической раздвижности на разгрузку сто­ек крепи от давления, мм (при мощности пластов менее 1 м - 30 мм, более 1 м - 50 мм);

R2 - расстояние от забоя до заднего ряда стоек крепи, м.

Входящие в формулы (16.2 и 16.3) исходные линейные технологиче­ские параметры устанавливаются по данным технических характеристик со­ответствующих механизированных крепей (табл. 16.1), с учетом применяе­мых с ними типоразмеров комбайнов (струговых установок) и лавных скреб­ковых конвейеров.

В случае соответствия двух и более типов OMK горно-геологическим условиям выемочного участка преимущество следует отдавать комплексам нового или повышенного их технического уровня, опыт эксплуатации кото­рых накоплен на шахте [3].

На перспективу совершенствование OMK следует рассматривать в на­правлении создания унифицированного ряда очистных агрегатов на основе робототехники.

Таблица 16.1 - Технологические параметры основных компонентов

очистных механизированных комплексов для определения нижней

границы вынимаемой мощности угольного пласта

Типоразмер комплекса Тип и типоразмер Технологические параметры, мм  
крепь выемочная машина конвейер К t * Ί К К  
 
1МКД-90 1КД-90 К-103М СПЦ-163 25-35*  
КА-80  
ГШ-200В  
2МКД-90 2КД-90 РКУ-10 СПЦ-163 25-35*  
ГШ-200В  
ЗМКД-90 3 КД-90 2ГШ-68Б СПЦ-273 20-30 25-35*  
РКУ-13 СПЦ-273  
РКУ-13 СП-301М  
КД-80 Донбасс-80 к-юзм СПЦ-163 25-35*  
к-юзм СП-202В1  
КА-80 СПЦ-163  
1К-101У СП-202М 20-35  
1КМ-88 1М-88 РКУ-10 СП-87ПМ 20-35 10-20  
1К-101У СП-250  
2КМ-87УМН 2M-87УМН 1ГШ-68 СП-87ПМ 25-45 10-20  
РКУ-13 СПЦ-273 20-35  
1KMT IMT 1К-101У СП-250 20-35 20-30
1К-101У СП-202М 20-35
1ГШ-68 СП-87ПМ 25-45
2KMT 2MT 2ГШ-68Б СП-87П 25-45 20-30
РКУ-13 СП-87ПМ
1ГШ-68 СП-87ПМ
1КМК-97М 1МК-98 К-ЮЗМ СП-202 20-30 10-15
      В1        
1К-101У СП-202М 20-30
СПЦ-163 20-30
СП-250 20-30
СП-250 25-45
2КМК-97М 2МК-98 1К-101У СП-202М 20-30 10-15
СПЦ-163 20-30
СП-63М 20-30
СП-87П 25-45
К-ЮЗМ СП-202М 20-30
1МКДД 1КДД УКД-200 КСД-26В 10-20 0-10 0-10
1К-Ю1УД СПЦ-273 20-30 10-20
ГШ-200 КСД-28 0-10 0-20
РКУ-10 СПЦ-163 10-20 30-40
2МКДД 2КДД УКД-300 СП-301 0-10
РКУ-13 СПЦ-273 30-40
РКУ-13 КСД-28 30-40
РКУ-13 СПЦ-163
МДМ ДМ УКД-300 КСД-26В 10-20 10-15 0-10
1К-101УД КСД-27
ГШ-200 СПЦ-163
РКУ-10 СПЦ-273 20-30 30-40
МДТ 2ДТ КДК-500 КСД-27 10-15
ГШ-500 КСД-28
РКУ-10 КСД-210 20-30 30-40
РКУ-13 СПЦ-273 30-40
РКУ-13 СП-301 30-40
мдтм ДТМ КДК-500 КСД-27 10-15
КДК-700 КСД-28
        1КШЕ КСД-210 20-30     30-40
К-500 А-30 20-30
                           

* Данные приведены для режима работы крепи с передвижкой ее секций без активного поддержания кровли. Примечания:

. Меньшие значения tκ принимаются для крепкой, плотной почвы, большие - для сла­бых, неустойчивых, склонных к пучению пород.

2. Меньшие значения tκ принимается для пород категории кровли Б4, Б5, большие - для Б1, Б2, Б3.


Сейчас читают про: