8. Приложение 5.2 “Классификация месторождений по углу падения”

Классификация месторождений по углу падения

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

9. Приложение 5.3 «т.Х. Очистных комплексов»

   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

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.

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.

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.

П ерекрытие 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.