3. Выбор технологической схемы проведения подготовительной выработки
Технологическая схема проведения выработки – определенный, увязанный во времени и пространстве порядок выполнения основных и вспомогательных процессов при соответствующих этому порядку расположении оборудования.
Технологическая схема проведения выработки должна обеспечивать:
максимально возможный уровень механизации операций проходческого цикла, такелажно-доставочных и вспомогательных работ;
рациональную технологическую совместимость использования различных вариантов (комплектов) оборудования;
максимально возможное использование транспортного оборудования для проведения выработок и последующей очистной выемки;
широкое применение конструкций металлической податливой крепи.
Технологическая схема проведения подготовительной выработки выбирается в соответствии с горно-геологическими условиями.
3.1 Определение параметров проходимой выработки
Поперечные сечения горных выработок должны соответствовать типовым сечениям. Площадь поперечного сечения подготовительных выработок в свету определяется расчетом по факторам допустимой скорости воздушной струи (проветривания), габаритных размеров подвижного состава и оборудования с учетом минимально доступных заторов, величины усадки крепи после воздействия горного давления и безремонтного их содержания в течение всего периода эксплуатации.
Ширина выработки в свету, исходя из габаритных размеров применяемого в выработке оборудования и минимально доступных зазоров по ПБ, определяется по формуле:
, м
где
– зазор между конвейером и крепью, м,
м;
– зазор
между конвейером и подвижным составом,
м,
м;
– ширина
прохода для людей, м,
м;
– габариты
подвижного состава или конвейера.
2) Минимальное сечение выработки по фактору проветривания определяется по формуле:
где
– суточная нагрузка на очистной забой,
т/сут;
– относительная
газообильность лавы,
/т.с.д.;
– коэффициент
запаса воздуха,
;
-
максимально допустимая по ПБ скорость
движения воздуха по выработке, м/с.
По таблице принимаем ближайшее наибольшее типовое сечение арочной формы выработки.
Типовое сечение подготовительной выработки
Площадь сечения в свету, м2 |
Размер выработки до осадки, мм |
||||
После осадки |
До осадки |
В проходке |
Высота (H) |
Ширина (B) |
|
12,7 |
14,5 |
17,9 |
3350 |
4400 |
|
3.2 Выбор способа проведения выработки
Проведением горных выработок называют комплекс работ по выемке, погрузке и транспортированию горной массы, возведению крепи, наращиванию (удлинению) транспортных коммуникаций, обеспечивающий образование выработки при запланированной скорости подвигания забоя.
При подземной разработке угольных месторождений проведение горных выработок представляет собой весьма важную, трудоемкую и дорогостоящую часть горных работ. Технология проведения горных выработок зависит от многих факторов и прежде всего от механических свойств пересекаемых горных пород, угла наклона выработки и площади ее поперечного сечения.
В зависимости от крепости пород выработки проводят буровзрывным способом, проходческими комбайнами, с помощью гидромеханизации и отбойными молотками.
При формировании технологической схемы проведения горных выработок будем ориентироваться на применение комбайнового способа проходки. Область применения этого способа ограничивается техническими возможностями комбайнов относительно крепости и абразивности вмещающих пород, объема их присечки, угла наклона и площади поперечного сечения выработок, а также условиями целесообразности в сравнении с буровзрывным способом проходки.
Определим коэффициент присечки боковых пород по формуле:
где
– сечение выработки в проходке,
;
– сечение
выработки по углю,
.
Площадь угольного забоя равна:
Средний коэффициент крепости пород и угля в сечении выработки определяется через коэффициент присечки пород:
где
– коэффициент крепости угля;
-
коэффициент крепости пород почвы;
Для данных условий подходит проходческий комбайн 4ПП-2, основными условиями применения которого являются:
коэффициент присечки пород,
;коэффициент крепости пород по М.М. Протодьяконову
;сечение выработки в свету
;ширина выработки
;высота выработки
;угол наклона выработки
.
Подготовительная
выработка проводится комбайном 4ПП-2 по
углю с
с присечкой 44,7% пород почвы с
(
),
сечением в проходке 17,9
,
в свету 14,5
.
Для транспортирования горной массы
используются ленточный конвейер типа
ЛТП-80, доставки материалов монорельсовая
дорога 6ДМК. Выработка крепится
металлическими арками, установленными
через 1 м.
Особенностями конструкции и эксплуатационных качеств комбайна 4ППМ2 являются: две скорости вращения резцов коронки, большая - для разрушения угля и смешанного забоя с некрепкими породами и меньшая ( с большим крутящим моментом на коронке) - для проведения выработок по крепким породам и смешанному забою с крепкими породами; наличие гидроуправляемых аутригеров, обеспечивающих устойчивость комбайна в работе, высокая энерговооруженность, возможность поворота питателя для охвата погрузкой более широкого фронта без поворота самого комбайна.
Погрузочное устройство включает подъемно-поворотный, наклонный в двух полостях питатель, две нагребающие лапы с редукторами и электродвигателем, центрально расположенный скребковый конвейер с приводом и натяжным устройством.
На комбайне имеется стационарный пульт управления, а так же переносной для дистанционного управления комбайном с расстояния до 25м.