1.4 Вибір устаткування для ведення очістних робіт

1.4.1 Визначення раціонального типу механізованого комплексу.

Для гірничо-геологічних умов однієї з діючих лав шахти «Самсонівська-Західна» виконуємо проект відпрацьовування видобувної ділянки.

Довжина лави - 250 м, коливання потужності пласта в межах виймальної дільниці – 1,1... 1.3 м,проектна довжина виймальної дільниці - 1430 м, кут падіння - 3°- 11°, запаси - 489 тис. тон, вид транспорту вугілля - конвеєрний.

У реальних виробничих умовах лава обладнана механізованим комплексом 2КД-90Т, до складу якого входять очисний комбайн 1К101, скребачковий конвеєр СП-251, механізоване кріплення 2КД-90Т, насосні станції СНТ-40, гідравлічні стійки для кріплення ніш СУГ-9 (СУГ-10)(140+14(резерв) шт.), гідравлічні стійки для крепі посилення СУГ-11 з наставкамі і подовжувачем.

Вибір обладнання для проведення очисних робіт робимо виходячи із сукупності даних, що характеризують гірничо-геологічні умови очисного вибою; варіантів засобів механізації, застосування яких можливо в проектних умовах за потужністю пласта, кутом його падіння, а також наступного порівняння чинників та сукупної оцінки можливих варіантів засобів механізації.

До кількості даних, що характеризують гірничо-геологічні умови очисного вибою входять: потужність пласта та його коливання в межах дільниці, що розробляється, кут падіння пласта та його змінювання, опір вугілля різанню з урахуванням неоднорідності побудови пласта; міцність порід грунту, газоносність та багатоводність пласту; небезпечність за раптовими викидами вугілля та газу, дані про геологічні порушення.

Для зручності та наочності порівняння можливих видів засобів механізації відповідно до проектних умов виконуємо за допомогою співставлення у таблиці, в першому стовпці якої надано перелік показників, що порівнюються, а у наступних рядках наведено дані відповідно до цих показників та їх оцінка за критерієм зростання ступеню переваги до застосування. Показники, що порівнюються, зводимо до таблиць 1.2. і 1.3.

Таблиця 1.3 - Порівнювальні дані засобів механізації очисних робіт на вугільних пластах.

Показники	Засоби механізації
	1К-101У	К103М	УКД-200	КА-80	1К101
П отужність пласта, т/м 1
К ут падіння пласта, град
Робочий опір вугілля(А), кН/м	>300	>360	>360	>360	>300
Енергооснащеність, кВт	110	150+2*37	330	132+2*45	110
Можливість безнішевого виймання	-	+	+	+	-
Об’єм кінц. операцій	+	-	-	-	+
Рег. за гіпсометрією пл.	+	+	+	-	+
Шв. подавання, м/с	4,4	5,0	5,0	5,0	4,4
Швидкість різання	3,1	3,43; 2,75; 3,1	3,3	3,1(2,6)	3,1
Виліт різця, см	8	8	8	4,5	8
Ширина захвата, м	0,63;0,8	0,63;0,71; 0,8	0,63;0,8	0,8	0,63;0,8

На підставі порівняння показників можливих варіантів засобів механізації, зведених у таблицях 1.2 і 1.3, робимо висновок, що найбільш раціональним для проектних умов є використання комплексу типа КМК97М у складі комбайна 1К101У, механізованого кріплення КМК98, скребачкового конвеєра СП202М, насосної станції СНТ-32, допоміжного устаткування, апаратури курування та діагностики. Застосування комплексу МКД-80 та 1МК-90 в проектних умовах вважаємо нераціональним внаслідок знижених у порівнянні з прийнятим комплексом КМК98 показників за наступними факторами: переважність кріплення за стійкістю безпосередньої покрівлі, робочий опір кріплення, крок встановлення секції, коефіцієнт затягування покрівлі, енергооснащеність, власна маса.

1.4.2 Перевірка обраного типу комплексу за умовою забезпечення необхідного технологічного зазору між виймальною машиною й консолями перекриттів секцій.

Рисунок 1.1- Схема для визначення нижньої межі потужності пласта, що виймається

Мінімальну потужність пласта, при якій забезпечується нормальне функціонування машин в зоні проходження виймальної машини під кріпленням (по найбільш віддаленої від вибою частини корпусу комбайна) визначаємо за формулою:

(1.1)

де Нк – висота корпуса комбайна від підошви 700 мм.;[1]

b1 – товщина консолі перекриття секції кріплення в зоні проходження виймальної машини під кріпленням, 70 мм.;[1]

HЗ – необхідний технологічний зазор визначаємо із вираження:

(1.2)

де tk – розмір підштибовки завальної боковини конвеєра, 30 мм;[1]

t1 – висота породної подушки на консолі перекриття секції кріплення у зоні проходження виймальної машини під кріпленням, 15 мм;[1]

hy – розмір вільного простору для керування комбайном за простяганням пласта, 0 мм;[1]

hг – розмір вільного простору для проходження виймальної машини під кріпленням при зміні гіпсометрії за падінням пласта, 65 мм;[1]

hз – запас вільного простору для проходдження виймальної машини під кріпленням, приймаємо не менше 50 мм.[1]

Н_з=30+15+0+65+50=160 мм

Значення опускання покрівлі визначаємо за формулою:

(1.3)

де 0.05 – коефіцієнт, що враховує властивості бічних порід;

R1 – відстань від вибою до перерізу, м.

(1.4)

m_з= м

Мінімальна потужність пласта, при якій забезпечується мінімальна висота пересування для людей під механізованим кріпленням при роботі комплексу.

(1.5)

де b0,b2 - товщина основи та перекритгя секції кріплення,150 мм;[1]

Hл=500 мм;[1]

t0,t2 - висота штибової подушки під основою секції кріплення і породної подушки на перекритті, t0 =0 мм, t2 =15 мм;[1]

R2 - відстань від вибою до середини проходу для людей, 2.575 м.[1]

mл= м

Мінімальна потужність пласта, при якій забезпечується робота механізованого кріплення комплексу без посадки секції жорстко при вторинних осадках покрівлі визначаємо за формулою

(1.6)

Нmin - конструктивна висота кріплення в зсунутому положенні, 630 мм;[1]

hp - запас гідравлічної розсувності стійок на розвантаження кріплення від тиску,50 мм;[1]

R3 - відстань від вибою до заднього ряду стійок кріплення, 3,15 м.[1]

m_кр= м

m_з=0,977 м<m_min=1,1 м

Таким чином, застосування в даних гірничо-геологічних умовах механізованого комплексу МДМ є можливим за результатами усіх виконаних перевірок.