Механизация очистных работ и применяемое оборудование.

Производственные процессы очистных работ делятся на основные и вспомогательные. К основным процессам относятся отбойка руды в очистном забое, ее погрузка и доставка из очистной выработки до подготовительных выработок. К вспомогательным процессам относятся крепление выработок, управление кровлей, проветривание, энергоснабжение и др.

Конструктивные размеры и порядок отработки панелей определяются исходя из конкретных горно-механических и горно-геологических условий на основе технико-экономического сравнения.

За последние годы в мировой горнодобывающей промышленности произошел огромный прогресс в области технологии разработки лавами. Модернизация оснащения очистного фронта способствовала увеличению уровня добычи руды в забое лавы. Перед отечественной горнодобывающей промышленностью, в условиях рыночных отношений, остро стоит проблема роста экономической эффективности.В результате многолетних испытаний и опытов констатировано, что существует тесная зависимость между стоимостью добычи руды и производительностью используемых добычных комплексов. Отсюда следует общее правило, что чем выше эффективность добычных работ в забое лавы, тем ниже себестоимость добычи руды. Принимая во внимание экономические эффекты, достигнутые на шахтах, которые оснастили забои комплексами с высокой производительностью, можно сделать вывод, что правильно определено направление в развитии отдельных машин и устройств, входящих в состав механизированных комплексов.

Комбайны предназначены для высокоэффективной работы в лавах и должны характеризоваться:

• большой установленной мощностью;

• большой скоростью подачи и с возможностью движения с маневровой скоростью;

• автоматической регулировкой скорости подачи;

• диагностикой технического состояния;

• электрическими механизмами подачи;

• более мощные электродвигателя резания;

• повышенной прочностью и надежностью.

На Старобинском месторождении калийных солей горные работы можно вести с применением камерной, комбинированной и столбовой системой разработки.

Наиболее эффективной для очистной выемки является столбовая система.

При этом наибольшее распространение получили комплексы SL-300.

Краткое описание комбайна SL-300.

Комбайн SL-300 -высокопроизводительная шнековая машина для комплексно-механизированной выемки лавами при подземной разработке калийных месторождений. Машина предназначена для отделения, погрузки руды при очистных работах (двумя шнеками). Комбайн режет и грузит в обоих направлениях. SL-300 может применяться в пластах различной мощности в зависимости от диаметра шнека. Для облегчения транспортировки комбайна, он состоит из следующих узлов:

• электроузел, электрический механизм подачи, коробка передач, узел резания, режущий шнек, погрузочный щиток, пылеотсасывающее устройство.

Подача: Подача очистного комбайна осуществляется через представляющий собой цилиндрический планетарный редуктор механизм подачи. Редуктор оснащен зубчатой муфтой, переключаемой в состоянии покоя. В механизме подачи расположен электродвигатель, который через кинематическую цепь из зубчатых колес и двухступенчатый планетарный редуктор передает мощность на контрпривод коробки передач. Число оборотов электродвигателя постоянного тока регулируется датчиком скорости вращения. В коробке передач находится передаточный механизм между системой подачи и ведомым цевочным колесом.

Гидравлическая и охладительная система.

Позволяет: поднять и опустить поворотные редуктора; повернуть погрузочные щитки; охлаждать двигатели резания и подачи, а также электродвигатели гидравлических приводных узлов, электроузла и редукторного масла поворотных редукторов.

Организация работ в очистном забое.

Очистной комплекс обслуживает бригада в составе 11 человек. Режим работы бригады 4-х сменный, три смены добычные и одна ремонтная смена. Продолжительность смены - 6,0 часов. В каждую смену работает звено в составе 2 человек: машинист горновыемочных машин VI разряда и горнорабочий очистного забоя V разряда. Время работы комплекса по добыче составляет 18,0 часов в сутки, профилактическое обслуживание оборудования 6,0 часов.

Очистная выемка производится комбайном, перемещающимся по ставу забойного конвейера с помощью бесцепной системы подачи. Комбайн обеспечивает механизированную выемку и погрузку отбитой руды на забойный конвейер, зачистку комбайновой дороги в процессе отгона комбайна после выемки каждой полосы. Выемка полосы осуществляется в направлении от конвейерного штрека лавы, к вентиляционному штреку с зарубкой у конвейерного штрека "косым заездом". Передвижка забойной крепи производится непосредственно за комбайном. Технология очистной выемки и крепление лавы определяется паспортом крепления и управления кровлей.

Перечень оборудования очистного комплекса	Тип оборудования	Коли чество
Очистной комбайн	SL-300	1
Забойный конвейер	EKF-3Е 72V	1
Механизированная крепь лавы	Fazos-12/28	83
Крепь сопряжения бортовых штреков	Fazos-15/31	4

Технические характеристики конвейера EKF-3E 72V.	Величина	Ед. изм.
Производительность	600	т/час
Длина конвейера	200	м
Мощность двигателей привода	2 х 160	кВт
Рабочее напряжение сети	660	В
Скорость перемещения цепи	1.0	м/сек
Цепь однорядная (диаметр 30мм), шаг	108	мм
Разрывная нагрузка цепи	1400	кН
Шаг расстановки скребков (10 звеньев)	1.08	м
Рештаки (высота / ширина)	227 732	мм

Технические характеристики комбайна SL-300.	Величина	Ед. изм.
Мощность рабочих двигателей	2 х 300	кВт
Рабочее напряжение сети	990	В
Рабочая скорость механизма подачи (Vmin/max = 0-12 м/мин)	6	м/мин
Максимальное тяговое усилие механизма подачи	537	кН
Диаметр шнеков	1250	мм
Частота вращения шнеков	51	об/мин
Максимальная вынимаемая мощность	2520	мм
Прирезка почвы	190	мм
Конструктивная высота комбайна	1030	мм
Длина комбайна по осям шнеков	10900	мм
Мощность двигателя механизма подачи	35	кВт
Масса комбайна	28.2	тонн

ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ.

1.Выемка полосы.

2.Задвижка крепи.

3.Задвижка конвейера.

2 3 в.ш. 1 к.ш.

2 в.ш. 1 к.ш.

1.Зарубка комбайна ,выемка ниши.

1 20м в.ш к.ш.

1 20м в.ш к.ш.

При расчетной производительности 1980 тонн в сутки выполняется 4.2 цикла.

Технические характеристики крепи сопряжения Фазос-15/31.	Величина	Ед. изм.
Максимальная высота крепи	3085	мм
Минимальная высота крепи	1500	мм
Допустимый угол наклона пласта	25	градус
Шаг установки крепи	1.5	м
Количество стоек в секции	2	шт.
Номинальное сопротивление стойки	1500	кН
Поддерживающая способность крепи: минимальная	430	кН/м2
максимальная	580	кН/м2
Среднее давление на кровлю	0.72	мПа
Среднее давление на почву	2.0	мПа
Усилие передвижки крепи	282	кН
Шаг консоли (верхняка)	650	мм
Масса секции	12090	кг

Проветривание очистных забоев.

Проветривание очистных забоев осуществляется за счет общешахтной депрессии. Схема движения воздуха для проветривания прямого выемочного столба лавы 15 представлена в таблице. Путь движения исходящей струи является запасным выходом из лавы в случае реверса главного вентилятора.

Схема движения воздуха для проветривания лавы.

Свежая струя воздуха	Исходящая струя воздуха
Стволы № 1, 2	Ствол № 3
Трансп. и конв. штреки гл.западн. направления	Вент. штреки гл.западного направления
Трансп. и конв. штреки 15ю панели	Вентиляционный штрек 15ю панели
Трансп. и конв. сбойки панели	Вентиляционная сбойка
Конвейерный штрек лавы 15	Вентиляционный штрек лавы 15
Забой лавы до комбайна	Забой лавы за комбайном

Проветривание выработок рудника осуществляется за счет искусственного способа проветривания при помощи действующего вентилятора главного проветривания.

Схема проветривания рудника - центральная. Способ проветривания - всасывающий.

На горизонт-440м воздух поступает по стволам №1 и №2, движется по главным транспортным и конвейерным штрекам восточного и западного направлений и распространяется по панелям и камерам, которые проветриваются обособленными струями.

На панелях свежий воздух движется по панельным транспортным и конвейерным штрекам омывает рабочие места, а исходящая струя воздуха по панельным вентиляционным штрекам, главным вентиляционным штрекам восточного и западного направлений поступает в ствол №3 и по нему выходит на поверхность.

На горизонт-670м свежий воздух поступает по стволам №1 и № 2, далее движется по главным транспортным и конвейерным штрекам восточного, западного, южного, юго-восточного и юго-западного направлений и распределяется по панелям и камерам служебного назначения, которые проветриваются обособленными струями.

На панелях свежий воздух движется по панельным транспортным и конвейерным штрекам, омывает рабочие места и по панельным транспортным вентиляционным штрекам, по главным вентиляционным штрекам поступает в ствол № 4 и по нему выбрасывается на поверхность.

Для подогрева воздуха в зимнее время оба ствола №1 и №2 оборудованы калориферными установками. Забои подготовительных и очистных выработок во время нахождения в них людей непрерывно проветриваются за счет общешахтной депрессии и ВМП при нагнетательном способе проветривания. При этом производительность ВМП не должна превышать 70% колличества воздуха, подаваемого к его всосу за счет общешахтной депрессии.

В связи с тем, что оба горизонта рудника являются опасными по газу и пыли, по всем действующим выработкам осуществляется оперативный контроль за содержанием горючих газов в рудничной атмосфере путем замеров СН4 и СО2 с помощью переносных приборов эпизодического действия, автоматических приборов непрерывного действия, а также лабораторных анализов.

Транспортировки руды. Схема транспорта при очистных работах.

Вскрытие обоих горизонтов осуществлется системой главных конвейерных линий - штреков. Перпендикулярно к ним расположены очистные панели.

Для определения грузопотоков принимаю нормы принятые в горной части:

для SL-300 Nчас=110,3 т/ч, N сут =1980 т/сут

Для лавы забойный конвейер ЕКF-3Е72У имеющий максимальную часовую производительность 600т/ч также удовлетворяет условно производительности комплекса.

В качестве бортового конвейера на конвейерном штреке лавы принимаю скребковый конвейер СПШ-301.

Место расположения оборудования	Оборудование	Тип	Кол- во
Забой лавы	Скребковый конв.	EKF-3E 72V	1
Конвейерный штрек лавы	Скребковый конв.	СПШ-301	2
Конвейерный штрек лавы	Ленточный конв.	КЛ-600	1
Конвейерная сбойка	Скребковый конв.	СП-301	1
Панельный конвейерный штрек	Ленточный конв.	КЛ-600	4
Гл. конвейерный штрек .	Ленточный конв.	2ЛУ-120В	4
Ствол N 4	Подъемная машина	ЦШ-5х8, МК5х4	2

Ленточный конвейер КЛШ1-1000.

Конвейер предназначен для транспортирования калийной руды либо другой горной массы с крупностью кусков до 300 мм по прямолинейным в плане горным выработкам.

Конвейер устанавливается на конвейерных штреках и панельных сбойках в которых допускается применение силового электрооборудования и освещения в рудничном взрывозащищенном (РВ) исполнении, аппаратуры автоматизации КМУК и вызывного устройства ВУ-2М в рудничном нормальном (РН) исполнении.

Условиями применения конвейера являются проветриваемые свежей струей воздуха за счет общешахтной депрессии транспортные штреки рудников ОАО «Беларуськалий».

Конвейер оснащен аппаратурой автоматического управления, обеспечивающей выполнение требований §288 «Правил безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь».

Грузонесущим и тяговым органом конвейера служит трудносгораемая (трудногорючая) резинотканевая конвейерная лента, которая во время работы конвейера движется по поддерживающим роликам. Верхняя грузонесущая ветвь ленты имеет желобчатую форму за счет наклона боковых роликов под углом 30°. Нижняя ветвь имеет желобчатую форму на ставе конвейера. У приводных и отклоняющих барабанов лента идет по прямым роликам.

Тяговое усилие ленте передается приводными барабанами от двух независимых приводов.

 Конвейер, в соответствии с рисунком А.2 приложения А, состоит из станции приводной 1, установленной в головной части става, станции натяжной 2, установленной в хвостовой части става, секций става выдвижных 3, секций става 4, по которым укладываются несущие канаты 5, верхних роликоопор 7, роликов верхних 6, роликов нижних 8, течки перегрузочной 9, переходных мостиков 10, плужковых очистителей 11, 12, транспортной ленты 13, защит и блокировок 14 – 19, ограждений 20 – 27, вертлюгов 28, узлов крепления конусов 29, станции разгрузочной 30.

Концы несущих канатов закрепляются в почве выработки посредством анкерного крепления (узел крепления конуса 29) или другим способом предусмотренным проектом монтажа конвейера. Натяжение и ослабление канатов осуществляется вертлюгами 28, соединенными с анкерным креплением.

Для очистки рабочей стороны ленты 13 на сбрасывающем барабане установлен скребковый очиститель. Для очистки нерабочей стороны в зоне приводных и натяжного барабана установлены плужковые очистители 11 ,12.

В целях безопасной эксплуатации конвейер оснащен устройствами, обеспечивающими защиту ленты и узлов от преждевременного их выхода из строя:

– устройство тепловой защиты 16, расположенное между приводными барабанами;

– кабель-тросовый выключатель 14 – для экстренной остановки конвейера с любой точки вдоль става;

– блокировочное устройство ограждения концевого барабана 19, блокирующее включение электродвигателей конвейера при снятом ограждении.

Конвейер должен быть оснащен технологическими датчиками (реле), обеспечивающими контроль скорости движения ленты 17, схода ленты в сторону 18, отключение электродвигателей при превышении допустимого уровня транспортируемого материала в месте перегрузки. Конвейер должен быть оснащен звуковой и световой сигнализацией (выполняется заказчиком).

Лепестковые и упругие муфты закрыты ограждениями, которые крепятся с помощью болтового соединения на раме приводной станции.

Кинематическая схема, в соответствии с рисунком А.3 приложения А, показывает взаимодействие основных деталей и сборочных единиц конвейера.

Конвейер может иметь правое или левое исполнение привода.

Технические характеристики конвейера КЛШ1-1000

Параметр	Величина
1	2
Ширина ленты, мм	1000
Производительность, т/час	600
Скорость движения ленты, м/с	2,6
Угол наклона конвейера, град.	от -3 до +6
Тип привода	двухбарабанный
Редуктор привода	СЦ3У-400Н - передний Ц2У-400Н - задний
Электродвигатель / мощность, кВт	2 х 75* / 1000 об/мин
Напряжение питания, В	660/1140
Расстояние между верхними роликоопорами, мм	1200
Расстояние между нижними роликоопорами, мм	3600
Диаметр роликов, мм	127

Руда с панельных конвейеров перегружается на магистральные ленточные конвейер. Его производительность должна обеспечивать суммарную производительность панельных и подготовительных конвейеров с учетом коэффициента неравномерности.

С учетом перспектив рудника в качестве магистрального конвейера применяется ленточный конвейер типа 2ЛУ-120.

Техническая характеристика 2ЛУ-120.

№ Наименование параметров Норма

1. Производительность, т/ч 1500

2. Скорость движения ленты, м/сек 3,15

3. Длина конвейера, м 1200

4. Ширина ленты, мм 1200

5. Тип ленты 2РТЛ-02500

6. Число приводных барабанов 2

8. Приемная способность, мз/мин 23

9. Мощность привода, квт 4х250

СХЕМЫ ТРАНСПОРТА РУДЫ ПРИ ОР.

1

3 2

6

4

5

7