Пристальным взглядом подсистемы
Структура технологического процесса подземной добычи угля состоит из множества подсистем. Например, подсистема «Очистные работы» осуществляет добычу полезных ископаемых тремя способами: комплексно-механизированная выемка, выемка комбайном с индивидуальной крепью и безлюдная выемка угля.
Комплексно-механизированная выемка угля предусматривает систему технологически, кинематически и конструктивно связанных между собой машин, производящих добычу полезных ископаемых в очистном забое. В лаве размещаются узкозахватный комбайн (или струг), изгибающийся скребковый конвейер и механизированная передвижная крепь.
Смена, час
lл,
м
I
II
III
IV
160
24
23
22
21
20
1
6
5
4
3
2
7
18
17
16
15
14
19
12
11
10
9
8
13
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2
1
6
5
4
3
7
Рис. 2.4. Планограмма работ в лаве:
1 – передвижка секций крепи; 2 – выемка угля комбайном; 3 – передвижка става скребкового конвейера; 4 – ремонтно-профилактические работы; 5 – бурение шпуров в нише; 6 – заряжание и взрывание зарядов взрывчатых веществ в нише; 7 – работы в верхней нише
Рис. 2.5. Часть модели технологического процесса
Управление машинами и оборудованием механизированного комплекса производят с пультов управления из двух мест: машинист комбайна управляет непосредственно из лавы, а оператор – со штрека.
Выемка угля комбайном с индивидуальной крепью осуществляется машинами, входящими в комплект, которые не имеют между собой кинематической связи, но связаны технологически и организационно на основе согласования технологических процессов для эффективной добычи полезных ископаемых в очистном забое.
Безлюдная выемка угля – методы, которые обеспечивают добычу полезных ископаемых без присутствия людей при выполнении всех процессов и операций, необходимых для нормального функционирования очистного забоя.
Подсистема «Проведение горных выработок» может быть представлена комбайновым или буровзрывным способами разрушения горных пород, которые отличаются своими структурными элементами.
Проведение выработок проходческими комбайнами – комплекс мероприятий для механизированного проведения горных выработок, погрузки разрушенной горной породы на конвейер комбайна, перегружатель и далее в транспортные средства. Проходческие комбайны применяют при проведении выработок по породам с коэффициентом крепости f < 8 (по Протодьяконову).
Проведение выработок буровзрывным способом – комплекс работ по проведению выработок по породам с коэффициентом крепости f > 6 при разрушении породного массива энергией расширяющихся газов, образующихся при быстром разложении взрывчатых веществ (взрыве) под влиянием внешнего воздействия.
Подсистема «Закладка выработанного пространства» может быть представлена следующими способами: пневматическая, гидравлическая, механическая, твердеющая и инъекционная закладки.
Пневматическая закладка про-изводится с использованием энергии сжатого воздуха как для транспортирования закладочного материала по трубам к забою (пневмотранспорт), так и для плотной укладки его в выработанное пространство.
Гидравлическая закладка осуществляется гидросмесью – пульпой из закладочного материала и воды. Гидросмесь транспортируется под напором по трубам к забою (гидротранспорт) и укладывается в выработанное пространство.
Механическая закладка выработанного пространства осуществляется специальными машинами метательного, прессующего или трамбующего действия или скреперными установками.
Твердеющая закладка – совокупность технического оборудования для приготовления, транспортирования и заполнения выработанного пространства и выработок закладочными смесями, способными схватываться в течение определенного времени и создавать монолитный искусственный массив.
Инъекционная закладка – комплекс инженерных мероприятий, сочетающихся с управлением горным давлением способом обрушения пород кровли с последующим инъектированием (закачиванием) в обрушенные породы выработанного пространства лав гидросмеси из мелкозернистых отходов и вяжущих материалов.
Подсистема «Горные выработки» состоит из нескольких видов работ, которые необходимо выполнять при подземной разработке месторождений.
Ремонт горных выработок – совокупность технических средств и инженерных мероприятий, позволяющих ликвидировать нарушенность эксплуатационного состояния данного участка горной выработки и обеспечивающих их работоспособность и надежную эксплуатацию.
Погашение выработок, исключаемых из сети действующих, производится путем извлечения металлической крепи, снятия рельсового пути, труб, других материалов и обрушения боковых пород.
Восстановление выработок осуществляется работами по ликвидации завалов, выпуску пород кровли, возведению временной, а затем постоянной крепи и приведение ее повторно в эксплуатационное состояние.
Охрана выработок – комплекс мероприятий, используемых для предотвращения деформации горных выработок путем возведения искусственных сооружений на границе с выработанным пространством (костров, породных и литых полос, тумб и т.д.), а также проведением выработок вприсечку или в выработанном пространстве по обрушенным породам.
Подсистема «Управление состоянием горного массива» включает множество мероприятий, которые обеспечивают безопасные условия труда.
Дегазация угольных пластов – совокупность мероприятий, направленных на извлечение или улавливание выделяющегося из различных источников метана с изолированным отводом его на поверхность или в исходящую струю шахты (крыла, блока). Это активный способ снижения метанообильности горных выработок, способствующий обеспечению высокопроизводительной работы очистных и подготовительных забоев, повышению безопасности работ, улучшению эффективности работы участков и шахт.
Добыча метана из газоугольных месторождений осуществляется средствами дегазации и вентиляции шахт при заблаговременном излечении метана через скважины и физико-химическим воздействием на горный массив.
Вентиляция горных выработок – комплекс инженерных мероприятий, обеспечивающих в горных выработках необходимый расход воздуха для нормальной физиологической деятельности человека, разбавления и выноса вредных газов и пыли, нормальные тепловые условия.
Подсистема «Транспорт» состоит из множества элементов, набор которых определяется функциональным назначением подсистемы.
Транспорт – совокупность транспортного технологического оборудования, обеспечивающего перевозку полезного ископаемого, по-роды, материалов и людей в горных выработках.