Комбайновая выемка калийной соли

При комбайновой выемке применяют следующие типы машин: Урал-20КС, Урал-10КС, Караганда 7/15М, Караганда 7/15С, ПК-10, ПК-8. В зависимости от типа комбайна их технические характеристики находятся в пределах:

Возможный угол наклона ±10^о до ±15^о.

Размеры выработок изменяются:

- ширина 2,8м-6,1м;

- высота 2,1м-3,7м;

- сечение (S) от 7,5м²-20,3м².

Производительность 1,5-4,6 т/мин.

Комбайн работает в комплексе с бункером-перегружателем БП-2 с ёмкостью 11,5м³ или БП-3 – 13,8м³. Из бункера перегружателя руда загружается в самоходные электрические вагоны (5ВС-15РВ, 1ВС-20РВ, 4ВС-10РВ, дизельные самоходные вагоны ВС-15Д1).

В зависимости от мощности отрабатываемых пластов, их сближенности, устойчивости вмещающих пород и глубины разработки различают технологические схемы по числу ходов комбайна в камере. По высоте и ширине камеры может быть пройден один ход или два, три хода.

А – комбайновые ходы;

Б – междукамерные целики;

С – междуходовые целики

Ширина междуходовых целиков принимается в пределах 0,6÷1,6 м. Число комбайновых ходов по высоте зависит от соотношения между высотой комбайна и мощностью пласта.

Различают также одностороннюю и челноковую схемы работы комбайна.

При односторонней схеме комбайн окончив выемку хода по длине камеры отводится назад и переходит на следующий ход.

При челноковой схеме комбайн окончив ход разворачивается на штреке и идёт в обратном направлении. Её называют безотгонной схемой.

Подготовка шахтных полей при разработке калийной соли - панельная, длина панелей 500-1500м, ширина 400-600м.

Рис. Схема подготовки шахтного поля (к-т Беларуськалий)

1. главный конвейерный штрек;

2. главные вентиляционные штреки;

3. главные транспортные штреки;

4 и 5 панельный конвейерный и транспортные штреки;

6. панельные вентиляционные штреки.

С целью увеличения количества очистных забоев панель делят на блоки, L=200-300м.

Комбайновая выемка 2-х сближенных пластов Верхнекамского месторождения – II-ой Березниковский рудник

Рис. Штрековая система разработки.

1. околоштрековый целик;

2. выемочные штреки;

3. целики;

4. горловина;

5. сопряжение ходов;

6. комбайновые ходы;

7. транспортный штрек.

При отработке двух сближенных пластов Красный II и АБ на Верхнекамском месторождении (II Березниковский рудник) применяется так называемый «штрековый» вариант камерной системы разработки.

Из выемочного штрека 2 под углом 45^о к его оси нарезают заездные выработки 4 (просеки), с которых обычно проходят 3 комбайновых хода (3 камеры). Ширина камер на пласте АБ=3,2м при выемке комбайнами ПК-8. Ширина камер по пласту КрII=5,2м при проходке комбайнами Урал 20КС. При мощности пласта КрII более 4м применяют двухслойную отработку камер.

Руда из камер самоходными вагонами доставляется на транспортный штрек, а затем через рудоспускные скважины подается на полевой панельный штрек. Проветривание камер осуществляется вентиляторами местного проветривания типа СВМ - 5, СВМ - 6.

Камерная система разработки с применением буро-взрывной отбойки, с веерным расположением скважин

Этот вариант системы разработки применяют в благоприятных с точки зрения устойчивости кровли условиях.

Рис. Камерная система разработки с применением буровзрывной отбойки, с веерным расположением скважин.

1. вентиляционный панельный штрек;

2. откаточный панельный штрек;

3. комбайновый ход в камере (разрезной штрек);

4. рудоспускной гезенк;

5. рабочая камера;

6. отработанная камера.

По оси камер комбайном ПК-8 проходят разрезной штрек 3 для прохода буровой каретки и вентиляции. Этот штрек в камере служит также дополнительной обнаженной поверхностью при буровзрывной отбойке руды. Первые 30-50м в камере от горловины камеры отрабатывают с помощью ручных электросверл послойно и тем самым расширяют комбайновый ход на всю ширину камеры. Созданное таким образом компенсационное пространство в камере даст возможность отбивать веерами скважин руду.

Отсутствие компенсационного пространства может привести к засыпке откаточного штрека при взрывной отбойке отброшенной взрывом рудой и к поломкам оборудования находящегося на штреке. После уборки руды из компенсационного пространства приступают к основной стадии выемки – бурению и взрыванию вееров скважин.

Бурение производят скважинами на всю мощность пласта из разрезного штрека 3 буровыми каретками БК-2. За один взрыв взрывают по 6 вееров скважин. В веере по 16 скважин, замедление между веерами 0,25; 0,5; 0,75; 100; 150мсек. Уход забоя за взрыв ~7-8м, выход руды 1700-2000 т.

После взрыва вееров и проветривания камер производят оборку кровли и её крепление штанговой крепью по сетке 1,5×1,5м. Продолжительность этих операций ~2 – 3 смены.

Доставка руды производится скреперными лебёдками Калий-4, а также скреперно-погрузочными машинами СПМ-1 в комплексе с самоходными вагонами или погрузочными машинами типа ПНБ с самоходными вагонами.

Уборку руды в камере начинают после закрепления части вновь обнаженной кровли. По окончании крепления кровли бурильщик приступает к бурению следующих вееров скважин. Взрывные работы нового цикла ведут только после окончания уборки руды от предыдущего взрыва.

По окончании выемки руды в контурах камеры производят зачистку почвы камеры.

Преимущества отработки пласта без разделения на слои следующие:

1. возможность совмещение бурения и уборки руды;

2. полная механизация труда бурильщика;

3. значительный объём руды получаемой за цикл.

Недостатки:

1. необходимость образования компенсационного пространства в начале отработки камеры, что требует больших трудовых затрат;

2. неравномерность распределения ВВ в отбиваемом массиве;

3. вредное сейсмическое воздействие на кровлю камер и междукамерные целики.

Возможно использование также следующих комбинированных схем выемки нижнего слоя руды с применением комбайнов и буро-взрывных работ.

а) пятью ходами комбайна ПК-8

б) четырьмя ходами ПК-8

в) тремя ходами Урал 20КС, Караганда 7/15С

г) тремя ходами ПК-8, буровзрывной выемкой междуходовых целиков

д) двумя ходами Урал 20КС или Караганда 7/15С, буровзрывной выемкой.

Технико-экономические показатели.

На Березниковских рудниках:

Производительность комплекса ПК-8, бункер-перегружатель, самоходный вагон составляет 48000-56000 т/мес. или 1600-1800 т/сутки;

Производительность труда члена бригады = 4300-5600 т/мес.