Комбайн; 2 – конвейер; 3 – механизированная крепь; 4 – призабойные и посадочные стойки; 5, 6 – конвейер в просеке и печи

 

При разработке пласта с неустойчивыми или сильно пучащими боковыми породами иногда проводят полевой штрек, который с пластовым штреком соединяется короткими квершлагами или гезенками (рис. 12).

Вентиляционный штрек. Вентиляционный штрек проводят вслед за лавой, причем забой по углю является общим. Забой штрека по породе отстает от забоя по углю на 2..2,5 м. Порода, получаемая от подрывки кровли пласта, используется для выкладки бутовой полосы (см. рис. 10, а). Для механизации процесса укладки породы, получаемой от проведения штреков, в выработанное пространство применяют комплекс «Титан-1».

В качестве вентиляционного штрека восстанавливается бывший откаточный штрек. Порода, получаемая при этом, выкладывается в бутовую полосу под штреком в выработанное пространство. Или же для охраны вентиляционного штрека оставляются целики (см. рис. 11). При полевой подготовке бывший откаточный штрек используется в качестве вентиляционного, при этом между смежными этажами может оставляться разделительный целик, если весьма трудоемко поддерживать участок пластового вентиляционного штрека между промежуточными квершлагами (см. рис. 12), или же работы ведутся без оставления целиков вприческу к выработанному пространству вышерасположенного этажа.

 

Рис. 13. Сплошная система разработки при полевой подготовке пласта

Очистной забой. Длина лавы может быть до 200 м, а при благоприятных горно-геологических условиях до 250м. Забой обычно прямолинейный, однако в зависимости от применяемых средств механизации очистной выемки угля или принятой организации работ по концам лавы могут оформлять одну или две ниши или работать без них.

4. Комбинированные системы разработки.

К числу комбинированных относится система разработки парными штреками, обладающая характерными чертами двух систем, применяемых одновременно для отработки панели или выемочного поля.

Комбинированная система разработки пологих пластов с разворотом механизированных комплексов.

Лекция №33

Тема. Крепь очистных забоев. Механизация добычных работ.

1. Крепь очистных забоев

Для крепления и управления кровлей в очистных забоях применяют крепь, которая по назначению подразделяется на призабойную и посадочную (специальную).

Призабойная крепь устанавливается в призабойном пространстве и служит для недопущения обрушения в нем пород кровли. Для крепления призабойного пространства применяется индивидуальная или механизированная крепь.

Индивидуальная крепь состоит из стойки и верхняка. Верхняки индивидуальной крепи бывают деревянные или металлические ВВ30, ВВ3М (выдвижные) и шарнирные В15Б, М71С.

Стояки индивидуальной крепи бывают деревянные, металлические стойки трения и гидравлические. Стойки трения выпускаются следующих типов: ТУ, ТКУ, ТПК различные типоразмеры которых предназначены для пластов мощностью от 0,86-2,48м

Гидравлические стойки выпускают двух видов – с внутренней циркуляцией рабочей жидкости (СУГ30, 2ГСК) и с внешним питанием 2ГВТ, 2ГВС, ГВД.

Посадочная крепь устанавливается на границе с выработанным пространством и предназначается для управления кровлей полным обрушением или плавным опусканием пород кровли. В качестве посадочной крепи используют стойки трения типа ОКУМ и гидравлическую посадочную крепь «Спутник». К посадочной крепи также относят органную крепь, кусты, которые состоят из нескольких стоек, костры.

Металлические посадочные стойки ОКУМ (рис. 1) состоят из станины 1, основного винта 2, настроечного винта 3, насадки 4 и замкового устройства с колодкой 5 и горизонтальным клином 6.

Посадочные стойки ОКУМ устанавливают на линии обрушения кровли. Расстояние между ними составляет 1,5—2,0 м. В отдельных случаях при большом горном давлении их устанавливают в два ряда в шахматном порядке.

 

Механизированная крепь выполняет три функции:

1. Управление кровлей;

2. Активное поддержание кровли в рабочем пространстве очистного забоя;

3. Ограждение призабойного пространства от обрушенных пород выработанного пространства.

По характеру взаимодействия с боковыми породами и защите рабочего пространства забоя механизированная крепь подразделяется (рис.2):

1. Поддерживающая;

2. Поддерживающе-оградительная;

3. Оградительно-поддерживающая;

4. Оградительная.

Выпускаются крепи: 1МТ, М-103, МК-98М, КД-80.

Рис. 1 – Посадочная стойка ОКУМ

 

Рис. 2 – Схемы механизированных крепей поддерживающего (а), оградительно-поддерживающего (б) и поддерживающе-оградительного (в) типов

 

2. Механизация очистных работ

 

1. Очистные комбайны.

Очистной комбайн – это комбинированная горная машина, которая механизирует одновременно технологические операции в очистном забое по отделению полезного ископаемого от массива и погрузку его в транспортное средство (скребковый конвейер).

Основные функциональные элементы комбайнов:

1. Исполнительный орган, который осуществляет разрушение угля и погрузку его на забойный конвейер (шнек, барабан, буровая или буроскалывающая коронки, цепной бар, режущие коронки).

2. Механизм подачи.

3. Привод, состоящий с одного или нескольких электродвигателей.

4. Редукторов передающих крутящий момент от двигателей на валы исполнительного органа.

По ширине захвата исполнительного органа различают комбайны широко и узкозахватные. Широкозахватные комбайны имеют ширину захвата более 1м (1,6;1,8;2,0м); узкозахватные до 1м.

Широкозахватные комбайны: 2КЦТГ, Кировец.

Узкозахватные комбайны: 1К-101У; УД, 1ГШ-68, К-103, К-80, КШ-1КГУ, Темп-1, УКД-200.

 

2. Угольные струги.

 

Струговой установкой называют систему забойного оборудования, которая состоит с:

1. Приводов струга и конвейера;

2. Струга;

3. Конвейера;

4. Тяговой цепи.

Струговая выемка угля – способ узкозахватной выемки, при котором разрушение угля осуществляется путем отделения от массива тонких стружек (5-15см) по всей длине очистного забоя в зоне максимального отжима угля опорным горным давлением при высоких скоростях движения исполнительного органа струговых установок. Применяются следующие типы стругов: УСТ-4К, УСТ-2М, СО-75, СН-75, УСв.

 

3. Механизированные комплексы.

 

Применение механизированных комплексов позволяет совмещать во времени все основные операции в очистном забое: выемку угля; его погрузку и транспортировку, крепление призабойного пространства и управление кровлей.

В состав комплекса входит следующее оборудование:

1. Очистной комбайн или струг;

2. Забойный скребковый конвейер;

3. Механизированная крепь;

4. Крепь сопряжения очистного забоя со штреками;

5. Кабелеукладчик;

6. Насосная станция типа СНТ-32;

7. Оросительная система;

8. Энергопоезд.

Применяются следующие механизированные комплексы: 1КМТ, КМК-97, КД-80, КД-90, 1КМ-103.

 

Лекция №34

Тема. Технология добычи угля в лавах оборудованных индивидуальной и механизированной крепью, с применением узкозахватных комбайнов и струговых установок. Технология выемки угля отбойными молотками.

1. Технология добычи угля в лавах оборудованных индивидуальной и механизированной крепью, с применением узкозахватных комбайнов и струговых установок.

Цикл очистных работ с применением механизированных комплексов включает в себя такие основные производственные процессы:

– выемка угля комбайном;

– передвижка секций механизированной крепи;

– передвижка конвейера;

– подготовка комбайна к выемке следующей полосы угля;

– перегон комбайна с механизированной зачисткой лавы (при работе по односторонней схеме).

В технической документациии литературе организация работ в лаве для удобства описания и наглядности показывается в виде ленточного графика или планограммы работ.

Ленточный гра­фик отображает порядок и продолжительность выполнения всех операций в очистном забое (рис. 1).

Планограмма работ показывает порядок, продолжительность и место выполнения всех операций в очистном забое. Операции на планограмме работ отображаются различными условными обозначениями.

Перед началом выемки угля машинист горных выемочных машин и горнорабочий очистного забоя, помогающий ему в работе, осматривают комбайн, при необходимости производят мелкий ремонт, заменяют изношенные резцы, заливают масло в редукторы, осматривают кабель, шланг орошения, проверяют и регулируют натяжные цепи.

Остальные члены звена в это время осматривают лаву, проверяют состояние гидрофицированной крепи, конвейера, маслостанции, системы орошения, доставляют крепежные материалы.

Закончив подготовку комплекса к работе, машинист горных выемочных машин дает звуковой сигнал, включает конвейер, комбайн, систему орошения и производит выемку угля на определенной для данных условий скорости отдачи. Во время работы комбайна машинист следит за выемкой угля на полную ширину захвата, регулирует положение исполнительного органа, не допуская оставления верхней («присухи») и нижней («земника») пачки угля, искривления забоя лавы, задевания исполнительным органом за перекрытия крепи.

Горнорабочий очистного забоя, помогающий машинисту в работе, наблюдает за работой кабелеукладчика, при его отсутствии подтягивает кабель и шланг орошения и укладывает их вдоль конвейера, убирает куски угля и породы, упавшие на комбайн, следит за сигналами машиниста и горнорабочих. При необходимости сбивает оставшиеся навесы угля и обирает кровлю.

Секции механизированной крепи передвигают вслед за проходом комбайна два человека. Очистив от угля и породы пространство между конвейером и основанием секции («карман»), снимают с нее нагрузку, и перекрытие опускается. Во избежание отслоения кровли и перехлеста перекрытия, их следует опускать не более чем на 100мм. Опустив перекрытие секции, рабочий устанавливает рукоятку управления в положение «передвижка». При передвижке секций к забою он возвращает рукоятку управления в нейтральное положение (см. рис. 1). Снятие нагрузки с очередной секции производится только после того, как стоящая радом секция крепи будет установлена под нагрузку.

При передвижке секций механизированной крепи с подпором (1КМ103, МКД80, КМТ) операции выполняются в такой же последовательности, но при этом перемещение секций осуществляется без потери контакта перекрытия с кровлей. При передвижке секций комплектной крепи (КМК97Д)вначале передвигают отстающие секции (с управляемой консолью), а затем – опережающие. При этом передвижку отстающей секции производят из-под распертой опережающей, а опережающей, в свою очередь, из-под распертой и неподвижной отстающей секции.

После выемки полосы угля по всей длине лавы машинист горных выемочных машин и горнорабочий очистного забоя (его помощник) приступают к подготовке комбайна к выемке следующей полосы угля: осматривают режущую и подающую части, заменяют зубки, при необходимости производят мелкий ремонт.

В это время двое горнорабочих очистного забоя очищают от угля и породы погрузочное устройство, отсоединяют его и перебрасывают за конвейер.

Два человека раскрепляют головки конвейера и переставляют гидростойки, мешающие передвижке, затем зачищают почву и приступают к передвижке головки и конвейера с комбайном при помощи гидродомкратов в нишу. Завершив эти операции, рабочие восстанавливают выбитую перед передвижкой головки крепь.

При фронтальной передвижке конвейера после спуска комбайна (или снятия стружки) рабочие располагаются по всей длине лавы и устанавливают рукоятки блоков управления секциями на передвижку конвейера. Управление передвижкой осуществляется с пульта управления комплексом, находящимся на штреке. При этом рабочие в лаве контролируют прямолинейность передвижения става на своих участках («паях»).

Фронтальная задвижка конвейера производится как при односторонней схеме работы комбайна, так и челноковой. При отсутствии ниши зарубка комбайна в пласт может производиться двумя способами: косыми заездами или фронтально. Зарубка комбайна в пласт косыми заездами производится на участке лавы длиной 20-30 м в два прохода в такой последовательности.

Машинист опускает один шнек к почве, а другой поднимает к кровле, включает подачу комбайна и снимает полоску угля на 20-30 м по длине лавы. После этого горнорабочие очистного забоя передвигают головку и часть конвейера, на которой находится комбайн в исходном положении, на новое место при помощи гидродомкратов, крепят головку и подают сигнал машинисту для продолжения операций. Машинист включает подачу и перегоняет комбайн в исходное положение, снимая при этом оставшуюся после первого прохода полоску угля. Затем он подает звуковой сигнал и начинает снимать полоску следующего цикла.

Зарубка комбайна в пласт фронтально производится в таком порядке (ГШ-68, РКУ). Конвейер вместе с комбайном (исполнительные органы комбайна вращаются и он перемещается вверх (вниз) на 10-12м) подается на забой при помощи гидродомкратов, одновременно задвигается и головка конвейера. После полного выравнивания конвейерной линии и закрепления головки машинист возвратно-поступатель­ным движением комбайна снимает оставшийся целик угля и начинает выемку полоски угля следующего цикла.

Подготовка комбайна к перегону и его перегон с механизированной зачисткой лавы (при односторонней схеме работы) осуществляется следующим образом.

После того, как комбайн снял полоску угля, машинист горных выемочных машин включает подачу на обратный ход, опускает вращающиеся шнеки к почве и регулирует их положение с таким расчетом, чтобы они не касались почвы, а лишь зачищали ее от угля, просыпавшегося при выемке. При перегоне комбайна машинист следит за качеством зачистки и, в случае необходимости, производит ее повторно, останавливая и возвращая комбайн.

Производственные процессы в лаве выполняют горнорабочие очистного забоя V разряда, выемку угля комбайном осуществляет машинист горных выемочных машин VI разряда.

Таким образом, на выемке угля механизированным комплексом будет занято не менее 7 человек – один машинист комбайна и шесть горнорабочих очистного забоя.

Расстановка людей при выполнении процессов очистного цикла может быть следующая (при челноковой выемке). Машинист горных выемочных машин управляет комбайном, а один горнорабочий очистного забоя  помогает ему в работе. Двое рабочих заняты на передвижке секций механизированной крепи и двое – на передвижке конвейерного става. Один рабочий зачищает «карманы» (пространство между конвейерным ставом и основаниями секций механизированной крепи).