14 Дәріс. Дәстүрсіз көмір қазу технологиялары

Жоғарыда айтылған қазу жүйелері мен технологиялардан бөлек, таугеологиялық шарттары күрделі тақталарды, түрлі кендіңгектерді, пішіндері күрделі шоғырланған учаскелерді алуға арналған фронтальды-флангалы талғап қазу технологиясы, дайындау үңгілерді алдынан ала өткізусіз, тазартпа кенжарларды керіс бүрып қазу сияқты дәстүрсіз технологиялар белгілі.

14.1 Мехаиикаландырылған комплекстерді керіс бұрып қазу технологиясы

Шақты өндірісінде бір қазба алабы қазылып болған соң, келесі алабты бастағанша біраз уақыт өтеді. Ол, монтаждық-демонтаждық жұмыстарымен, кезекті қазба алабтың дайындығымен және тағы басқа себептермен байланысты.

Осындай жағдайдың әсерінен комплектсердің пайдалану тиімділігі төменделеді. Комплекстердің тиімділіктерін жоғарлату мақсатында технологиялық жүйелерді жетілдірілуі басталып, нәтижесінде жаңа технологиялык жүйелер пайда болды. Соның бірі, механикаландырылған комплекстерді 180 градуска керіс бұрып қазу технологиялық жүйесі 14.1-суретте көрсетілген.

Бұл жүйе бойынша магистралді үңгіден (бремсберг, еңіс, бас штрек сияқты) екі шектес бағаналардын дайындығы бірлесіп орындалады. Бағаналар жазылым бағытпен алынатын жағдайда, қатарынан үш штрек өткізіледі. Ортаңғы штрек конвейерлік ретінде, бір тазартпа кенжар ұзындығы бойына қыскаландырылып өткізіледі. Одан жоғарыдағы мен төмендегі - желдетпе штректер болады. Желдетпе штректері алабтың шекарасында, тазартпа кенжардың ұзындығына тең радиуспен айналмалы үңгі арқылы бір-бірімен қосылады. Учаскенің желдету процесін оңайлату мақсатымен панелдің шетгерінде желдетпе жүрістері өткізіледі. Бұл шешім жоғары категориялы көмір тақталарын да қазуға мүмкіншілігін тудырады. Таңдалған бағананың бірінен (жиі жоғарғысынан) бремсберг (еңіс) діңгегінің маңайынан тілме пеш дайындалып, тазартпа комплекс жинақталады. Бастапқы бағананы алуда комплексті бұру мәселесін таңдау керек - үстіден теменге немесе астыдан үстіге бұру сияқты. Бірінші бағана (I) - тік, екінші (II) - керіс бағытпен (тәртіппен) қазылып алынады.

Сурет-14.1 Механикалндырылған комплексті 180° керіс бұрып қазу технологиялық жүйесі

Тазартпа кенжардың көмірі конвейерлік штрек арқылы тасымалданады. Штректі түрақты жұмыс жағдайында сақтау үшін, оның қазылған жағынан арнайы органдық тіреулер орнатылады. Желдетпе штрек кенжардың артында жойылып отырылады. Конвейер штрегінің шетіне 6-7 м қалғанда, монтаждық-демонтаждық жұмыстар орындалусыз біртіндеп механикаландырылған комплекстің (тазартпа кенжардың) бұрылысы басталады. Толық бұрылыс 180 градусқа орындалған соң тазартпа кенжар жаңа бағананы керіс бағытпен қазып алуға дайын болады. Бұл багана қазылып алынып болған соң комплекс таратылады (бөлектенеді). Бұл жолы конвейерлік штрек тазартпа кенжардың соңынан жойылып тұрады. Желдетпе штрек келесі тазартпа жұмыстарында қайта пайдалану үшін сақталуы мүмкін.

Бұл технологиялық жүйенің келесідей түрлері болуы мүмкін: 90 градусқа бұрылу

(мүмкін басқа бұрыштармен де), құлама- өрлеу бағытпен істеп бұрылу, бірнеше бағаналарды (3-4 дейін) қатарлап бұрылумен қазып алу, көптеген бұрылыстармен күрделі учаскелерді қазып алу.

Комплекстерді бұрып қазу технологиялық жүйелері, бұрыштары 12 градустан аспайтын, қалыңдықтары 0,9 - 4,0 м аралықтарындағы көмір тақталарында пайдаланылуы мүмкін. Бұл жүйелер Кузнецк көмір бассейнінің «Распадская», «Полысаевская», Қытай шақтыларында жақсы көрсеткіштермен жұмыс істеген. Бүл жүйелердің негізгі артықшылықтары - механикаландырылған комплекстердің мүмкіншіліктерін толық пайдалану мен тазарта жабдықтардың монтаж-демонтаж жұмыстары шығындарын төмендетумен байланысты. Кемшіліктері: қазба алабтардың бұрылыс бұрыштарындағы көмір жоғалымдарының өсуі және бұрылыс кезіндегі көмір табысының төмендеуі.

14.2 Адамдардыц қатысуынсыз орындалатын көмір қазу технолологиялары

Адамдардың қатысуынсыз орындалатын кемір қазу технологиялары бойынша - көмір қазу кезінде тазартпа кенжарларда адамдар болуға тиісті емес. Мұндай технологиялар қазылған кеңістікті бекітумен да (тіреу орнату), бекітусіз де орындалуы мүмкін. Бірінші түрге агрегатгық қазу, дистанциялық жүйемен жұмыс істейтІн машиналарды қолдану технологиялары жатады.

Екінші, тіреусіз істейтін технологиялар түрлеріне бұрғы-шанақтарды, скрепер-жоңғыштарды, арқан араларды, гидравликалық комбайндар мен мониторларды, жарылғыш заттарды және тағы басқа осындай сияқты құралдар мен жабдықтарды қолданатын технологяларды жатқызуга болады.

Бұрғы-шнекті қазу технологиясы. Бұл технология, жанжакты жыныстары тұрақсыз, құлама бұрыштары 15 градусқа дейін, қалындықтары 0,6-0,85 м жұқа тақталарда пайдалануға арналған. Бұрғы-шнекті қазу технологиясында орындалатын жұмыстардың реті келесідей. Аралықтары 0,3 метрден, тақтаның қалындығынан азырақ кіші диаметрмен саңылаулар бұрғыланады. Көмір, екішпинделді БУГ-3 (14.2-сурет) бұрғылау қондырғысымен, қазылып тасымалданады.

Сурет-14.2 Бұрғы-шнекті қондырғы

1 - шнекті бұргы, 2 - шнекті бұрғыны, конвейерді ұзартқыш және жинақтауғыш құрал, 3 -бұрғы-шнекті машина, 4 — қырнауыш конвейер.

Арқан аралары - жыныстары тұрақты, қалыңдықтары 0,3 - 5 м құлама көмір тақталарын қазып алуға арналған. Көмірдің жұмсақ болғаны бұл технология үшін ете жағымды. Ені 6 - 15 м көмір бағаналары, диаметрі 100 - 120 мм төтелдермен немесе пештермен пішінделеді.

Осы төтелдерден (пештерден) ара тәрізді атқару құралмен жабдықталған арқан өткізіледі. Ара арқан жоғары үңгіде орналасқан қозғалтқыш арқылы көмірді жоңғылап қопарады (14.4-сурет).

Сырма-жоңғыштар - қалыңдықтары 0,45 - 0,65 м көмір тақталарын қазып алады. ¥зындықтары 600 - 800 м қазба алабтары жазылым бойынша 80 - 100 м блоктарға бөлінеді. Блоктардың араларында, ені 3 - 5 м діңгектер қалдырылады. Әр блоктың көмірі, ені 20 - 25 м камералармен, алынады. Камералардың ұзындықтары 100 - 120 м құрайды. Камералардың араларында 1-2 метрлік діңгектер қалдырылады. Камерадағы көмірді УС2У сырма-жоңғыштармен қазады (14.4-сурет).

Сурет-14.3 Арқан аралармен көмір қазу технологиялық схемасы

1 - тартқыш, 2 - арқан араның қозғалтқышы, 3 - тартқыш арқан, 4 - ауытқушы блоктар, 5 - кесу құралдары (аралар), 6 - төтелдер.

Сурет-14.4 Скрепер-жоңғышпен көмір қазу технологиясы61 — скрепер-жоңғыштың қондырғысының қозғалтқышы, 2 - штректік конвейер, 3 — скрепер-жоңғыш, 4 — жұмыс камерасы, 5 - камера-аралық діңгек, 6 - айналмалы блоктың мәткесі, 7- тілмеш комбайн.

Жарылғыш заттар арқылы көмірді алу үшін ұзын теспелер немесе төтелдер бұрғыланады. Бұл әдіс қалыңдықтары 5 м дейін, айналасындағы жыныстар тұрақты болатын құлама тақталарда пайдаланылады. Көмір қаттылығы әр түрлі болуы мүмкін. Этажды, көлбеу биіктіктері 20 - 30 м аралық этаждарға бөліп, жазылым бағытты ұзын бағаналы қазу жүйелері бойынша қолданады.

Көмір шақтыларында жарылғыш заттарды пайдалану қауіпті болғандықтан (әсіресе газды шақтыларда) бұл әдіс қазіргі кезде сирек пайдаланылады.

Гидравликалық әдіспен көмір қазу. Гидравликалық әдістерді, қалындықтары 0,9 метрден 20 метрге дейін, құлама бұрыштары 5-тен 80 градусқа дейін, газдылығы әр түрлі, күрделі көмір тақталарында пайдалануға болады.

Көмірді су арқылы қазып енімдейтін шақтының (гидрошақты) қарапайым технологиялық схемасы 14.5-суретте көрсетілген. Жоғарықысымды соргыштардың әсерімен резервуардан құбырлар арқылы кенжардағы гидромониторларға су беріледі. Судың күшімен қопарылған көмір сұйық түрде науалар арқылы гидрокөтерме камераларына ағылады. Одан, тазаланған соң, зумпфқа жиналады. Зумпфта жиналған көмір мен су қойылтпасы көмірсоргыштармен байыту комбинатына тасымалданады.

Комбинатта кептіру, бөлу, байыту процесінен кейін көмір сұрыпталып вагондарға жүктеледі. Бөлінген су тазаланып қайтадан резервуарға жиналады.

Гидравликалық көмір қазуда шақты алабтары көлбеу де, тік оқпандармен да ашылуы мүмкін. Бірақта, тік оқпандар жиі пайдаланылады. Қосымша ашу үңгі ретінде, оқпанға қарай еңкейтілген, көлбеу квершлагтары өткізіледі. Шақты алабы блоктарға бөліну, бөлінбеуі де мүмкін. Жазық тақталар панелдік тәсілмен дайындалып, тек бремсбергті алабпен жұмыс істейді. Басқа тақталарда этаждық дайындықтар қолданылады.

Сурет-14.5 Гидрошақтының көмір қазу технологиялық схемасы

1-су қоймасы (резервуар), 2-жоғарықысымды сорғыш, 3-су құбырлары, 4 — қойылтпаны соратын құбыр, 5 — кемір сорғыш, 6-сужима (зумпф), 7 - науаша, 8 - гидромониторлар (комбайндар) жұмыс істейтін кенжарлар.

Гидравликалық әдіспен қазып алуда қазу жүйелердің түрлері, қолданылатын көмір қазу және тасымалдау жабдықтарымен байланысты. Көбінесе, тазартпа жұмыстары 5К56МГ, ГПК6Г көмір қазу комбайндарымен және 12ГД2, ГМДЦЗМ сияқты гидромониторлармен орындалады.

Гидравликалық көмір казу келесідей негізгі технологиялық жүйелерге бөлінеді:

-қысқа тазарпа кенжарларда қазба үңгілерді гидромониторлар немесе комбайндар арқылы өткізумен орындалатын гидравликалық және механогидравликалық технологиялық жүйе;

-кешенді-механикаландырылған ұзын тазартпа кенжарларда көмірді механикалық әдіспен қопарған соң, сумен шайып, су арқылы тасымалдау технологиялық жүйесі;

-ұзын кешенді-механикаландырылған тазартпа кенжарларда кемірді механика-гидравликалық әдіспен қазып алу технологиялық жүйесі.

Көмірді жерасты газдандыру.

Жерастындағы көмірді жанғыш газға айналдыру идеясын Д. И. Менделеев ойлап шығарған. Көмірді газдандыру жұмыстары 1930-36 жылдарда басталған.

Газдандыру станциясының негізгі агрегаты - жерасты газ генераторы, жер астындағы көмір тақталарынан газ шығаруды қамтамасыз етеді. Газ генераторы жерүсті және жерасты бөлімдерінен тұрады. Жербетінде орналасқан жерүсті бөліміне құбырлар, газогенератор жұмысын бақылайтын және басқаратын аспаптар кіреді. Жерастындағы бөлімге тақталарды ашатын саңылаулар, газдандыру каналдары, құрғату саңылаулары.

Көмірді газдандыру үшін жерастына төтелдер арқылы ауа мен бу немесе оттегімен байытылған ауа үрленеді. Газдандыру каналдарында көмір мен үрленген ағын арасындағы химикалық процестер өтудің нәтижесінде жаңғыш газдар мен жылу пайда болады. Ол газдар саңылаулар арқылы жер бетіне шығарылады.

Әдебиеттер: 1:нег. [291-309]

Бақылау сұрақтар:

1) Дәстүрсіз көмір қазу технологияларын атаңыз?

2) Адамсыз қазу технологияның мәнісі;

3) Гидравликалық әдіспен көмір қазудың ерекшеліктері;

4) Жерасты газсыздандыру дегеніміз не?