Приложения. Справочные данные

5.1. Приложение 5.1 “Классификация горных пород”

 

Классификация горных пород по шкале проф. М. М. Протодьяконова

 

Категория	Степень крепости	Породы	Коэффициент крепости пород f
I	В высшей степе- ни крепкие породы	Наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и базальты. Исключительные по крепости другие по­роды	20 и более
II	Очень крепкие породы	Очень крепкие гранитовые породы. Кварцевый порфир, очень креп­кий сланец. Менее крепкие, нежели указанные выше кварциты. Самые крепкие песчаники и известняки
III	Крепкие породы	Гранит (плотный) и гранитовые породы. Очень крепкие песчаники и известняки. Кварцевые рудные жи­лы. Крепкий конгломерат. Очень крепкие железные руды
Ша	То же	Известняки (крепкие). Некрепкий гранит. Крепкие песчаники. Креп­кий мрамор, доломит, колчеданы
IV	Довольно креп- кие породы	Обыкновенный песчаник. Железные руды
IVa	То же	Песчанистые сланцы. Сланцевые песчаники
V	Породы средней крепости	Крепкий глинистый сланец. Некрепкий песчаник и известняк, мягкий конгломерат
Va	То же	Разнообразные сланцы (некреп­кие), плотный мергель
VI	Довольно мягкие породы	Мягкий сланец. Очень мягкий известняк, мел, каменная соль, гипс. Мерзлый грунт, антрацит. Обыкновенный мергель. Разрушенный песчаник, сцементированная галь­ка
VIa	То же	Щебенистый грунт. Разрушенный сланец, слежавшийся сланец, слежавшиеся галька и щебень, крепкий каменный уголь. Отвердевшая глина	1,5
VII	Мягкие породы	Глина (плотная). Мягкий камен­ный уголь. Крепкие наносы, гли­нистый грунт	1,0
VIIa	То же	Легкая песчанистая глина, лёсс, гравий	0,8
VIII	Землистые породы	Растительная земля. Торф, легкий суглинок, сырой песок	0,6
IX	Сыпучие породы	Песок, осыпи, мелкий гравий, насыпная земля, добытый уголь	0,5
X	Плывучие породы	Плывуны, болотистый грунт, разжиженный лёсс и другие разжиженные породы, грунты	0,3

 

5.2. Приложение 5.2 “Классификация месторождений по углу падения”

Классификация месторождений по углу падения

 

Угол падения (α), градусов	Месторождение
	горизонтальные
0-10-15	пологопадающие
0-15-25	наклоннозалегающие
>25-30	крутопадающие

Приложение 5.3 «Т.Х. очистных комплексов»

5.3.1. Комплекс очистной КГУ (для крутых пластов)

 

Комплекс очистной КГУ предназначен для механизации и авто­матизации выемки угля, крепление очистного забоя и управление кровлей на тонких крутых пластах.

 

Горнотехнические условия применения комплекса

Система разработки Столбовая, по простиранию

Вынимаемая мощность пластов, м 0,6-1,5

Угол падения пласта, градус 35-90

Кровля пласта Не ниже средней устойчивости

Способ управления кровлей Полное обрушение или

сухая самотеч­ная закладка

Среднее давление на почву, МПа < 0,6

Длина комплекса с поставке, м 120

Ширина захвата, м 0,9

Угол наклона забоя, градус 12

Комплекса КГУ (рис. 5.1) включает механизированную крепь 1 типа КГУ-Д с дистанционным и автоматизированным управлением, комбайн 2 типа «Поиск-2» или «Темп-1 А» с двухбарабанной лебедкой типа 1ЛГКН, базовую балку 3, насосную станцию СНТ32, систему управления, энергетическую станцию.

Крепь КГУ-Д оградительно-поддерживающего типа состоит из однотипных секций, последовательно соединенных гидравлическими штангами, базовой балки, домкратов передвижения, аппаратуры дистанционно-автоматизированного управления. Кинематическая связь секций осуществляется через базовые балки групп секций (по 8 секций в каждой), к которым гидродомкратами соединены секции.

 

Техническая характеристика крепи КГУ-Д

Рабочее сопротивление крепи, кН:

на 1 м2 поддерживаемой кровли 318

на 1 м по длине лавы 980

Рабочее сопротивление стойки/секции, кН 490/980

Коэффициент затяжки кровли 0,8

Шаг установки секций, м 1,0

Шаг передвижки секций, м 0,9

Коэффициент начального распора 0,65

Усилие при передвижке секции, кН < 78

Рабочая жидкость Водомасляная эмульсия

Максимальное давление рабочей жидкости

в напорной магистрали, МПа 32

Габаритные размеры секций, мм:

длина/ширина 3100/1000

высота минимальная — максимальная:

I типоразмера 540-1000

Н типоразмера 654-1260

Ш типоразмера 900-1600

Масса крепи на 1 м длины лавы, кг 2200

Линейная секция крепи КГУ-Д имеет перекрытия, две гидрав­лические стойки двойной гидравлической раздвижности, основание, переднее и заднее ограждение, две гидравлические штанги, блок уп­равления и гидрокоммуникации.

Блок управления секцией обеспечивает управление в автомати­зированном — с пульта на штреке и дистанционном — с соседних секций и ручном режимах. Контролируются: положение секций, ба­зовой балки, распор секций, местонахождение комбайна.

Изготовитель — Каменский машиностроительный завод (г. Ка­менск).

 

Рис. 5.1 – Комплекс очистной КГУ

 

5.3.2. АГРЕГАТ ОЧИСТНОЙ ЩИТОВОЙ АНЩМК

 

Предназначен для комплексной механизации выемки угля, крепления выработанного пространства и управления боковыми поро­дами при разработке крутых пластов.

Горнотехнические условия применения 1АНЩМК 2АНЩМК

Система разработки Столбовая, широкими полосами по падению

Мощность пластов, м:

минимальная 0,7 1,1

максимальная 1,3 2,2

Сопротивляемость угля резанию, Н/мм 200

Угол падения пласта, градус 45-90*

Характеристика боковых пород:

прочность на вдавливание, МПа > 1,0

устойчивость Не ниже средней. Допускается

наличие зон с неустойчивыми

боко­выми породами

* Возможно применение агрегатов на пластах с углами 35-45° при обеспечении отбо­ра угля от приводной головки

Выемка угля на крутых пластах при применении щитового агре­гата, отрабатывающий пласт широкими полосами по падению создает наиболее благоприятные условия для эксплуатации пластов, опасных по внезапным выбросам, а также со сползающими боковыми порода­ми, за счет горизонтального расположения забоя и выбора оптималь­ной ширины полосы.

Для обеспечения непрерывной добычи угля рекомендуется тех­нологическая схема, предусматривающая применение на участке двух агрегатов, один из которых в работе, второй в монтаже.

Агрегат типа АНЩМК (рисунок 5.2) состоит из гидрофицированной щитовой крепи 1, конвейероструга 2, аппаратуры сигнализации и связи, аппаратуры дистанционного и автоматизированного управле­ния, систему орошения, комплекта вспомогательного оборудования для монтажно-демонтажных работ, электрооборудования.

Рисунок 5.2 Агрегаты очистные АНЩМК

 

Техническая характеристика агрегата 1 АНЩМК 2 АНЩМК

Расчетная производительность, т/мин >2,5

Шаг передвижки, м 0,63

Длина агрегата в поставке, м 60,0

Суммарная мощность двигателей, кВт 185

Способ управления Дистанционный и автоматизированный

Масса агрегата, т 201 209

Конвейероструг агрегата представляет собой выемочно-доставочную машину фронтального действия, механизирующую выемку угля по всей мощности пласта и длине забоя и доставку его под крепью к углеспускной печи без постоянного присутствия людей в забое.

 

Техническая характеристика конвейероструга

Ширина исполнительного органа, мм:

минимальная 680*

максимальная 760

Тяговый орган:

тип

Круглозвенная цепь 24 86-С

разрывное усилие, кН 720

Тип резца ЗР2-80

* Значение показателя при снятых боковых резцах

 

Щитовая крепь агрегата состоит из двух видов двухстоечных секций: основных, передвигаемых группами, фронтально, и вспомо­гательных, передвигаемых посекционно.

По выполняемым функциям в блок основных секций входят секции: линейные 6, подвески 10, фартуковые 5 и основные 8. Блоки основных секций соединены между собой по основаниям двумя рядами связей 4 и 7.

Домкраты подачи и качания конвейероструга образуют меха­низм передвижения конвейероструга по падению и восстанию и пере­мещения по мощности пласта.

С каждой основной секции производится управление вспомога­тельными секциями 9, расположенными слева и справа от основной с выполнением следующих операций:

• разгрузка гидростоек вспомогательной секции;

• включение гидродомкратов на передвижку вспомогательных секций;

• распор гидростоек вспомогательных секций.

Гидродомкратами передвижки, выдвигающими основные и вспомогательные секции, осуществляется также одновременная фронтальная передвижка блока основных секций.

Для выравнивания линии забоя возможна передвижка вспомо­гательных секций на неполный шаг выемки. После передвижки и распора всех вспомогательных секций, с центрального пункта управ­ления производится разгрузка, передвижка и распор группы основных секций.

При разгрузке основных секций происходит принудительное складывание завального ряда и открытие обратных клапанов забойно­го ряда стоек.

При переходе зон геологических нарушений предусмотрена воз­можность складывания забойной и разгрузка завальной гидростоек основных секций с блоков крепи, а секций подвески и линейных — с блоков струга.

 

Техническая характеристика крепи 1 АНЩМК 2 АНЩМК

Высота секции крепи, мм:

минимальная 670 1000

максимальная 1300 2200

Шаг установки секции, м 1,0

Рабочее сопротивление крепи на 1 м2 поддерживаемой площади, кН 250

Давление на почву, МПа <1,0

Давление на кровлю, МПа <1,0

Коэффициент затяжки кровли 0,7/0,75*

Давление в напорной магистрали, МПа 20,0

Размеры прохода в крепи, м:

высота 0,45 0,76

ширина 1,0 1,0

Масса крепи на 1 м длины забоя, т 3,35 3,48

* Значение показателя при исполнении верхняка вспомогательной секции с завальной консолью

 

Работа агрегата по выемке угля осуществляется следующим об­разом.

Сначала производится зарубка конвейероструга у кровли пла­ста, а затем домкратами качания конвейероструг подается к почве и вынимается оставшаяся пачка угля. Конструкция подвески конвейероструга обеспечивает возможность вынимать уголь несколько ниже оснований секций крепи.

Подача конвейероструга на забой при зарубке производится фронтально. Предусмотрена также возможность выемки угля непол­ной глубины (менее 0,63 м) в различных точках по длине забоя для управления шагом посадки агрегата с целью выравнивания линии забоя и управления направлением движения агрегата.

После выемки угля по всей мощности пласта и длине забоя, конвейероструг устанавливается в исходное положение: все домкраты подачи находятся в сложенном состоянии, а домкратами качания кон­вейероструг приподнят над почвой пласта.

Отличительной особенностью конструкции агрегата АНЩМК от щитовых агрегатов типа АНЩ и АНЩМ, применяемых в настоящее время на шахтах, является наличие прохода в крепи лавы для транспор­тирования механизированной крепи углеспускных и вентиляционных печей. Данное отличие позволяет использовать агрегат АНЩМК как по традиционной технологии с креплением углеспускных печей деревом или другими заменяющими его материалами, так и в составе комплексов щитовых типа 2КЩ.

Изготовители: Дружковский машзавод (крепь, направляющие балки конвейероструга, комплектующее оборудование); Горловский машзавод им. С.М.Кирова (конвейероструг).

Серийное производство агрегатов типа АНЩМК с 1993 года.

 

5.3.3. АГРЕГАТ ОЧИСТНОЙ 2КЩ

Предназначен для комплексной механизации процессов выем­ки, доставки угля, крепления и управления кровлей в очистных забо­ях, углеспускных и вентиляционных печах крутых пластов, тонких и средней мощности, без постоянного присутствия людей непосредст­венно в забое.

 

Горнотехнические условия применения

Система разработки Столбовая, широ­кими полосами по падению

Вынимаемая мощность пластов, м 1,3-2,2

Угол падения пластов, градус 35-90

Сопротивляемость угля резанию, Н/мм 200

Боковые породы Не ниже средней устойчивости.

До­пускается наличие зон с

неустойчивы­ми боковыми поро­дами

Характер нарушений, не ограничивающий

применения комплекса Сбросы пласта до 0,4м

Обводненность боковых пород Не приводящая к уменьшению

со­противления вдав­ливания

в почву менее 0,5 МПа

 

В состав агрегата 2КЩ (рис. 5.3) входят: агрегат очистной 3 типа 2АНЩМК, крепь печей 1 типа 2КП, крепь концевая 4 типа 2КСП, крепь кусковая 2 типа 2КМП, насосная станция СНТ32.

 

Рис. 5.3 Агрегат очистной 2КЩ

 

Технологический цикл отработки забоя комплексом 2КЩ сле­дующий: вслед за посадкой агрегата 2АНЩМК (основных и вспомога­тельных секций) производятся складывание и затягивание под агрегат из углеспускной печи верхней секции крепи печей 2КП. На место демонтированной секции 2КП передвигается концевая крепь 2КСП. Сложенная секция 2КП перемещается в межстоечном пространстве агрегата, для чего в последнем (в отличие от серийно выпускаемого агрегата 2АНЩ) предусмотрена специальная транспортная дорога.

Доставленная на монтажный стол кутковой монтажной крепи 2КМП секция крепи печей при помощи стола выставляется в вентиля­ционной печи относительно ранее смонтированных секций 2КП и распирается. Комплекс готов к следующей передвижке.

Агрегат 2АНЩМКимеет оградительно-поддерживающую гидрофицированную крепь, состоящую из поочередно передвигаемых ос­новных и линейных групп секций. Основные секции соединены по основаниям в блок связи по переднему и заднему ряду стоек. В состав основных входят: базовые секции, секции подвески и специальные секции. Блок основных секций через секции подвески связан с балками конвейероструга рычагами со встроенными домкратами подачи, которые и осуществляют подачу конвейероструга на забой.

Вспомогательные секции монтируются между основными и по­секционно передвигаются на забой на шаг выемки. Гидродомкратами передвижки они соединены по основаниям и кровле с основным щи­том. После передвижки вспомогательных секций осуществляется од­новременная фронтальная передвижка групп основных секций.

Агрегат 2АНЩМК может эксплуатироваться как в составе ком­плекса 2КЩ, так и самостоятельно, аналогично агрегату 2АНЩ.

 

Техническая характеристика агрегата 2 АНЩМК

Длина агрегата, м <60

Шаг установки секций, м 1,0

Высота секций крепи, мм:

минимальная 1000

максимальная 2200

Номинальное рабочее давление в гидросистеме, МПа 20

Исполнительный орган Конвейероструг

Управление секциями крепи Дистанционно-автоматизированное, ручное

Масса агрегата, т 202

 

Крепь печей 2КП состоит из однотипных секций поддерживающе-оградительного типа, в которых в качестве силовых элементов использованы серийные гидросистемы с внешним питателем СУКМ-01.

 

Техническая характеристика печей 2КП

Длина крепи, м, не менее 100

Шаг установки секций, м, на более 0,42

Ширина секции крепи, м 0,4

Высота секции крепи, мм:

минимальная 970

максимальная 2200

Масса секции крепи, кг 1100

 

Концевая крепь 2КСП предназначена для поддержания боковых пород в месте сопряжения крепи очистного щитового агрегата с крепью углеспускной печи, защиты от проникновения обрушенных пород, а также обеспечивает удобный проход для обслуживающего персонала.

Крепь 2КСП выполнена на базе щитовой крепи 2АНЩ и состоит из четырех секций (двух основных и двух торцевых), шарнирно свя­занных между собой.

 

Техническая характеристика концевой крепи 2КСП

Длина крепи по простиранию, мм:

минимальная 2860

максимальная 3555

Высота крепи, мм:

минимальная 985

максимальная 2200

Масса крепи, кг 6600

 

Кутковая монтажная крепь 2КМП служит для поддержания бо­ковых пород в кутке очистного забоя на сопряжении с вентиляционной печью и монтажа секций крепи печей.

 

Крепь 2КМП выполнена на базе щитовой крепи 2АНЩ и состоит из трех секций и монтажного устройства.

 

Техническая характеристика крепи 2КМП

Шаг установки секций крепи, мм 1,0

Высота секций крепи, мм:

минимальная 985

максимальная 2200

Шаг передвижки монтажного стола, мм:

по простиранию 700

по падению 700

Масса крепи, кг, не более 7400

 

В комплексе 2КЩ обеспечена возможность выполнения процес­сов выемки угля без постоянного присутствия людей в забое, механи­зирован процесс крепления углеспускных и вентиляционных печей (что позволяет на 75-80% сократить расход лесоматериалов).

Разработчики комплекса — институт «Донгипроуглемаш», Дружковский им. 50-летия Советской Украины и Горловский им. С.М.Кирова машиностроительные заводы.

Опытный образец комплекса 2КЩ прошел испытания в шахто­управлении «Александровское» ПО «Орджоникидзеу голь».

Изготовители: очистного агрегата 2АНЩМ — Дружковский машзавод; крепи печей 2КП, крепи концевой 2КСП и крепи кутковой монтажной 2КМП — Горловский рудоремонтный завод.

5.3.4. КОМПЛЕКС ОЧИСТНОЙ 1KM103M

 

Предназначен для механизации очистных работ в лавах на тон­ких пластах пологого и наклонного (до 35 °) падения.

Горно-технические условия применения комплекса

Система разработки Столбовая

Вынимаемая мощность пластов, м 0,71-0,95

Угол падения пласта, градус:

при подвигании лавы по простиранию 0-35

то же, по падению или восстанию 0-10

Кровля пласта:

Непосредственная Ниже средней устойчивости

Давление на почву, МПа <3,5

Ширина захвата, м 0,8

Длина комплекса на лаву, м 170

Суммарная мощность электродвигателей, кВт 637

Напряжение в силовой сети, В 660

Площадь сечения для прохода воздуха при

минимальной вынимаемой мощности пласта, м2 1,25

Масса комплекса, т 726

 

В состав комплекса 1КМ103М (рис. 5.4) входят: механизиро­ванная крепь1 типа 1МК103М; конвейер 3 типа СП202В1М с навес­ным оборудованием; комбайн 2 типа К103М с двумя цепными механизмами вынесенных систем подачи 4 типа ВСП и кабелеукладчиком типа КЦ или КЦН; столы 5 типа СО75С для опоры головок конвейера в штреках; насосные станции СНТ32, оборудование ороси­тельной системы ТКО-СО и электрооборудование.

При наклоне лавы свыше 9° в состав комплекса вводится предо­хранительная лебедка типа ЗЛП для удержания комбайна.

В последние годы выполнен ряд усовершенствований конструк­ции комплекса 1КМ103М, направленных на повышение ее надежно­сти в сравнении с комплексом 1КМ103 (увеличение затяжки кровли, усиление направляющей балки и ее соединения с конвейером, приме­нение манжет двухстороннего действия с защитными кольцами в стойках, переход на более надежные редукционные клапаны с механической пружиной, повышение прочности рычага связи пере­крытий с основаниями и другие).

 

 

Рис. 5.4 Комплекс очистной 1КМ103М

 

Изучение, с охватом большого числа лав, фактической области применения комплекса 1КМ103М по вынимаемой мощности пласта показало, что этот комплекс используют без присечки боковых пород на пластах мощностью 0,8-0,85 м, что на 0,1-0, 15м меньше, чем при использовании других комплексов для тонких пластов. Это обеспечи­вает крупный экономический эффект шахт благодаря значительному снижению зольности добываемого угля.

Крепь 1МК103М (рис. 5.5) поддерживающая:, комплектно-агрегатированная. Ее четырех стоечные секции попарно соединены между собой в комплект.

Перекрытие и основание секций крепи 1МК103М, в отличие от большинства крепей с жесткими поддерживающими перекрытиями, имеют разрезную конструкцию. Задняя, со стороны выработанного пространства, двухстоечная половина 4 секции соединена с передней двухстоечной половиной 2 по перекрытиям плоскими рессорами 3, а по основаниям с помощью жестких тяг 5 небольшой толщины. Секция соединена с забойным конвейером с помощью плоской балки 7 и упругой связи 8. Такая конструкция позволила уменьшить строитель­ную высоту перекрытия и основания секции в зоне нахождения опе­раторов крепи и уложиться в установленную норму для прохода людей — 400 мм при минимальной высоте секции 500 мм.

 

 

Рис. 5.5. Крепь механизированная 1МК103М

 

 

Две секции, связанные друг с другом у оснований с помощью направляющего устройства, образуют комплект крепи 1МК103М, ко­торая благодаря этому может применяться при углах падения выни­маемого пласта до 35°.

Перекрытие каждой секции со стороны забоя снабжено двумя гидроподжимными консолями, хорошо прилегающими к кровле.

Передвижка каждой секции комплекта производится гидродом­кратом двойной раэдвижности, расположенном между задней парой гидростоек. Предусмотрена передвижка секций с активным подпором кровли, для чего между парой стоек со стороны забоя расположен гидропатрон 6, опирающийся лыжей на балку 7, соединяющую сек­цию с забойным конвейером. Это, наряду с наличием связи между секциями позволяет, с подачей рабочей жидкости в гидропатрон при разгрузке секций от горного давления, поднимать переднюю часть основания, прижимать перекрытие к кровле с определенным подпо­ром и преодолевать неровности и уступы на почве.

Предусмотренные в составе комплекса два стола типа СО75С позволяют выносить приводные головки забойного конвейера, устано­вить их на эти столы, осуществить выемку угля на концевых участках лавы самим комбайном, косыми заездами.

 

Техническая характеристика крепи 1МК103М

Рабочее сопротивление крепи, кН:

на 1 м2 поддерживаемой площади кровли 500

на 1 м по длине лавы 2333

Рабочее сопротивление стойки /секции, кН 700/2800

Рабочее сопротивление на конце передней

консоли перекрытия, кН/м 66,4

Усилие подпора кровли при передвижке секции, кН/м2 11

Коэффициент затяжки кровли 0,9

Коэффициент начального распора 0.8

Расчетная скорость крепления кровли, м2/мин 1.9

Шаг передвижки секции, м 0.8

Шаг установки комплекта из двух секций, м 2.4

Усилие передвижки секции, кН 200

Усилие передвижки конвейера, кН 300

Рабочая жидкость Водомасляная эмульсия

Максимальное давление рабочей жидкости, МПа: 32

Габаритные размеры секции, мм:

длина по перекрытию без козырька ширина по перекрытию 2700

Высота минимальная /максимальная 500/904

Масса крепи на лаву, т 726

Масса крепи на 1 м длины лавы, кг 2700

 

Изготовитель комплекса 1КМ103М (головной) — Каменский машиностроительный завод.