книги из ГПНТБ / Оценка технико-экономической эффективности работы очистных и подготовительных забоев шахт
..pdf
|
и, следовательно, препятствует достижению высокой на |
|
грузки на забой. |
. |
Однако широкозахватные комбайны на весьма тон- |
І |
ких пластах не могут быть заменены узкозахватными, |
і |
поскольку |
существующие |
типы узкозахватных комбай- |
|||
| |
нов не приспособлены |
для работы в этих условиях. |
||||
|
|
Прочие |
способы |
выемки |
угля |
|
р |
Выемка |
угля врубовыми |
машинами и отбойными |
|||
і |
молотками |
применяется |
в |
наиболее |
неблагоприятных |
Ігорногеологических условиях.
\В-Донецком бассейне забои, где работают врубовые машины, имеют невысокие технико-экономические пока затели (табл. 13).
Т а б л и ц а 13
|
|
|
|
|
|
Бассейн |
|
||
|
|
|
|
|
|
Донецкий |
|
Кузнецкий |
|
Показатели |
|
|
Мощность |
пласта, м |
|
||||
|
|
|
|
|
0,51 - 0,7 |
0,71—1 |
1 .01 — 1,2 |
0,71 - 1 |
|
Средняя вынимаемая |
мощ- |
0,64 |
0,83 |
1,08 |
0,93 |
||||
Средняя длина очистного за- |
|||||||||
130 |
131 |
135 |
65 |
||||||
Среднесуточная |
нагрузка на |
||||||||
|
|
|
|
||||||
очистной |
забой, |
т . |
. . . |
192 |
230 |
278 |
218 |
||
Среднесменная |
производи |
|
|
|
|
||||
тельность |
труда |
рабочего |
3,9 |
3,9 |
|
|
|||
очистного |
забоя, |
т |
. . . |
4,6 |
2,9 |
Выемка угля отбойными молотками применяется в Донецком бассейне на пластах мощностью 0,5—1,2 м (табл. 14).
Дальнейшее улучшение показателей работы очист ных забоев на тонких пологих и наклонных пластах, где требуется навалка угля, связано с созданием и внедре нием новой высокопроизводительной техники, обеспечи вающей значительное повышение нагрузок на очистной забой и сокращение затрат труда на выполнение от дельных операций.
Показатели
Вынимаемая мощность пласта, м . , Средняя длина очистного забоя, м . . Среднесуточная нагрузка очистного
Среднесменная производительность труда рабочего очистного забоя, т .
|
Т а б л и ц а |
14 |
|
Мощность пласта, |
м |
||
0,51—0,7 |
0,71 — 1 |
1,01 — 1 ,2 |
|
0,65 |
0,93 |
|
1,05 |
115 |
146 |
|
136 |
115 |
160 |
240 |
|
3,1 |
з д |
3,8 |
Развитие техники и технологии
В текущей пятилетке намечается дальнейшее улуч шение основных показателей работы очистных забоев с одновременным увеличением добычи угля из тонких пла стов (мощностью до 1,2 м) до 31% всей добычи угля подземным способом и до 37% добычи, требующей на валки, по сравнению с 29,7 и 34,6% соответственно в 1970 г.
Основное |
направление механизации |
очистных |
работ |
в текущем |
пятилетии — значительное |
развитие |
узкоза |
хватной выемки с применением механизированных кре пей. В настоящее время для этих условий серийно выпу-' скаются лишь комплексы КМК-97 для разработки пла стов мощностью от 0,7 до 1,3 м с углами падения до 12° и с боковыми породами не ниже средней устойчивости. С 1972 г. серийно выпускаются механизированные комп лексы «Донбасс», которые расширяют диапазон приме нения комплексной механизации на тонких пластах.
В Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему пла ну развития народного хозяйства СССР на 1971 — 1975 гг. предусмотрено повысить к концу пятилетки удельный вес добычи угля на пологих и наклонных пластах с при менением механизированных комплексов не менее чем до 60% общей добычи его.
Для достижения этого уровня наибольшая доля в добыче угля будет приходится на очистные забои пла стов средней мощности, как на наиболее обеспеченные средствами комплексной механизации, и где к концу пятилетки в основном будет завершена комплексная ме ханизация.
Расчеты показывают, что уровень добычи угля меха низированными комплексами из тонких пологих пластов в текущем пятилетии можно оценить примерно в 35— 40%.
Основным средством механизации добычи угля в за боях на тонких пологих пластах следует считать в теку щем пятилетии узкозахватную выемку с индивидуальной (комплектной) крепью. Удельный вес добычи угля эти ми средствами механизации составит в 1975 г. около 45%.
Намечается значительно сократить в этих условиях удельный вес добычи из забоев, оборудованных широко захватными комбайнами, врубовыми машинами, с 61,3% в 1970 г. до 15—20% в 1975 г.
В качестве выемочных машин на весьма тонких по логих пластах в 1971—1975 гг. будут главным образом применяться струговые установки типа УС-2м (мощность пласта 0,4—0,8 м), УСТ-2А и УСТ-3 (мощность пласта 0,55—1 м). На более мощных пластах будут применяться узкозахватные комбайны типа МК-67 (мощность пласта 0,7—1,0 м), 1 К-101 (мощность пласта 0,75—1,2 м), «Старт» (мощность пласта 0,7—1,3 м) и др. Эти выемоч ные машины заменят малопроизводительные широкоза хватные комбайны. Производительность новых выемоч ным машфг будет на 50—70% и мощность двигателей на 15—70% выше, чем у применяемых в настоящее вре мя машин. Сравнительные данные о применяемых и на мечаемых к внедрению в 1971 —1975 гг. выемочных ма шинах приведены в табл. 15.
В качестве комплектной крепи получат преимущест венное распространение гидравлические стойки с внеш ним питанием и металлические верхняки.
Дальнейшее развитие должны получить мощные пе редвижные изгибающиеся забойные конвейеры с двумя и тремя тяговыми органами типа СП-46, СП-61, произ водительность которых на 20—30% выше, чем у широко применяемых в настоящее время конвейеров типа СКР-20, СК-38.
Совершенствование техники, намечаемое в текущем пятилетии, позволит существенно улучшить технико-эко номические показатели работы в очистных забоях на тонких пологих пластах мощностью до 1,2 м.
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
15 |
|
|
|
|
Широкозахватные комбайны |
|
|
|
|
|||
Показатели |
УКМГ-Зм |
кцтг |
«Кировец» |
«Донбасс-1 К» |
ЛГД-2 |
«Донбасс-1 г» |
||||
|
||||||||||
|
0,4—0,6 |
0,55—0,75 |
0,55—0,9 |
0,8—1,6 |
0,8—1,6 |
0,8—1,6 |
||||
|
Односто |
Челноковая |
|
|
Односторонняя |
|
|
|
||
|
ронняя |
с разворотом |
|
|
|
|
|
|
|
|
'Расчетная производительность, т/мин . 0,3—0,6 |
1,1 - 1,6 |
0,7—1,5 |
0,83—1,83 |
1,2—3,4 |
1,2-3,4 |
|||||
|
1,65 |
1,55—1,6 |
1,65; |
1,8; |
1,0; |
1,6; |
1,0;' |
1,6; |
1,6; |
1,8; |
|
|
|
1,0 |
1Г8; |
2,0 |
1,8; |
2,0 |
2,0 |
||
Рабочая скорость подачи, м/мин . . . |
0—0,97 |
0—2,8 |
0—0,97; |
0,33—0,66 |
0—4,0 |
0,2 - 4, 5 |
||||
|
|
|
0—1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2,2 |
1,52—2,34 |
1,96; |
2,26 |
2,14—2,67 |
2,49 |
2,14 |
|||
Мощность главного двигателя, квт . . |
42 |
93 |
93 |
83 |
95 |
97 |
||||
Длина комбайна в рабочем положении, |
3,5 |
5,7 |
4,0; |
4,85 |
4,0 |
|
5,2 |
|
5,2 |
|
|
|
|
||||||||
Ширина по корпусу, м |
0,72 |
1,94 |
0,76 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
||||
|
3,6 |
8,6 |
6,0 |
7,3 |
|
8,1 |
|
8,1 |
|
|
|
Продолжение |
табл. 15 |
Узкозахпатные комбайны |
|
Струговые установки |
|
|
Показатели |
МК-67 БШ, еСтарт» |
УС-2.4 |
УСТ-2 А |
УСТ-3 |
1 К-1 01 |
|
0,75—1,2 |
0,7—1,35 |
||
Расчетная производительность, т/мин . |
2—2,5 |
2—2,5 |
||
|
0,63 |
0,8; |
0,63 |
|
Рабочая скорость подачи, м/мин . . . |
0 - 4, 5 |
0—4,5 |
||
|
2,9; |
2,54 |
1,99; |
|
|
|
|
2,05 |
|
Мощность главного двигателя, квт . . |
105 |
|
105 |
|
Длина комбайна в рабочем положении. |
5,84 |
|
5,54 |
|
|
|
|||
|
0,88 |
|
0,52 |
|
|
7,5 |
7,4—8,4 |
0,7—1,3 |
0,4- -0,8 |
0,55— ,0 |
0,55—1,0 |
|
|
Чел юковая |
|
|
|
До |
3; |
28- -54* |
60—120* |
60—145* |
до 6 |
|
|
|
|
0,8; |
0,63 |
|
0,06 - -0,1 |
— |
0—6,0 |
1,27— 1,91** |
0,48" (* |
0,48** |
|
3,65; |
4,1 ; |
|
— |
— |
2,48; |
3,15 |
|
|
|
80x2 |
90; 125*** |
128*' с* |
300*** |
|
6,33 |
|
— |
—• |
|
0,5; |
0,62 |
|
— |
— |
9,5; |
10 |
|
— |
— |
*Расчетная производительность, т/ч.
**Скорость движения струга, м/ сек.
***Энерговооруженность установки, квт.
Годовая добыча |
угля |
из очистных забоев, мли. т |
|
|
|
|
138,1 |
|||||
Удельный вес добычи из забоев по способам |
выемки—всего, % |
100 |
||||||||||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
из комплексно |
механизированных |
|
|
|
|
|
|
35 |
||||
оборудованных |
узкозахватными |
выемочными |
машинами |
с ин |
|
|||||||
дивидуальной |
|
крепью . . . . |
. . . . . |
|
Ї . |
.• |
|
|
|
45 |
||
оборудованных |
прочими |
видами |
механизации |
|
|
|
|
|
20 |
|||
Среднесуточная нагрузка на очистной забой—всего, |
т |
|
|
|
415 |
|||||||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на комплексно механизированный |
|
|
|
|
|
|
720 |
|||||
оборудованный |
узкозахватными |
выемочными |
машинами |
с ин |
|
|||||||
дивидуальной |
|
крепью |
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
оборудованный |
прочими |
видами |
механизации |
|
|
|
|
250 |
||||
Среднесменная производительность труда рабочего очистного |
|
|||||||||||
забоя—всего, |
т . |
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
6,7 |
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
комплексно механизированного . . . |
|
|
|
|
|
|
13,5 |
|||||
оборудованного узкозахватиыми выемочными машинами с ин |
|
|||||||||||
дивидуальной |
|
крепью |
|
|
|
|
|
|
|
|
6,0 |
|
оборудованного |
прочими |
видами |
механизации |
|
|
|
|
4,2 |
||||
Количество действующих очистных |
забоев |
|
|
|
|
|
|
1102 |
||||
В 1970 г. среднесуточная нагрузка в комплексно |
ме |
|||||||||||
ханизированном |
забое |
составляла |
582 т |
и |
колебалась |
|||||||
по отдельным |
забоям от 190 до 930 |
т. В |
25% |
забоев |
||||||||
устойчивая |
среднесуточная |
нагрузка |
составила |
более |
700 т. Технологические схемы очистных работ, утверж денные Министерством угольной промышленности СССР
(МУП СССР) и принятые для повсеместного внедрения на шахтах, в очистных забоях на тонких пластах с меха низированными комплексами предусматривают средне суточную нагрузку 970—1030 т при наиболее благо приятных условиях.
Расчеты показывают, что к 1975 г. среднесуточная
.нагрузка на комплексно механизированный забой с уче том влияния ограничивающих ее факторов (газовыделе ние, тектонические нарушения, характер боковых пород и др.) составит 700—750 т, что на 20—30% выше уров ня 1970 г.
|
В забоях, оборудованных узкозахватными |
выемочны |
|
ми |
машинами с индивидуальной |
(комплектной) |
|
крепью, среднесуточная нагрузка к |
1975 г. |
возрастет |
по сравнению с 1970 г. примерно на 10—12% и составит около 400 т.
С учетом изменения структуры добычи угля с раз личными средствами механизации среднесуточная на грузка на очистной забой возрастет с 289 до 415 т, или на 43,6%.
2* 35
В результате внедрения более совершенной техники усилится влияние нагрузки на производительность труда рабочего очистного забоя (табл. 16 и рис. 1).
Слссоб выемкн угля
Механизированными комп-
УзкозахвЯхными выемочны ми машинами с индивиду-
Т а б л и ц а 16
Рост производительности труда (%) за каждый процент роста суточной нагрузки на забой в пределах изменения суточной нагрузки
очистного забои, т
500— |
601 — |
800— |
901 — |
1 001 — 1200 |
- |
|
600 |
700 |
900 |
1000 |
1 100 |
1300 |
|
0,763 0,620 0,528 0,405
0,334 0,262 0,194 0,166 — —
В комплексно механизированных забоях темпы роста производительности труда на 1 % роста нагрузки в 1975 г. будут примерно на 32—38% и в забоях с узко захватной выемкой и индивидуальной крепью на 9—35% выше, чем в 1970 г.
В комплексно механизированных забоях к 1975 г. среднесменная производительность повысится на 20% и
|
достигнет |
примерно |
||||
|
13,5 т, в забоях с узкоза |
|||||
|
хватной |
выемкой |
и инди |
|||
|
видуальной |
(комплект |
||||
|
ной) |
крепью |
она |
повы |
||
|
сится на 11 % и достигнет |
|||||
|
6 т. В целом |
в |
очистных |
|||
|
забоях |
на тонких |
пологих |
|||
|
пластах |
среднесменная |
||||
|
производительность |
тру |
||||
|
да |
к |
1975 |
г. возрастет |
||
Суточная нагрузка на очистной задой, т |
до 6,7 т, или на 43% по |
|||||
сравнению с 1970 г. |
|
|||||
|
|
Рис. 1. Влияние нагрузки на смен ную производительность труда ра бочего очистного забоя при меха низированных комплексах и узко захватной выемке с индивидуаль
ной крепью:
1 — механизированные |
комплексы; 2 — |
узкозахватная |
выемка |
В дальнейшем из тонких пологих и на клонных пластов (где требуется навалка угля) предполагается добы вать около 200 млн. т
угля. В этот период несколько (до 40% всей добычи угля) увеличится удельный вес добычи угля из тонких пластов. Из этой добычи наибольшая доля будет при ходиться на пласты мощностью от 0,7 до 1,2 м, с углом падения до 19°. В связи с этим усиливается внимание к созданию и внедрению эффективных средств механи зации для условий тонких пологих пластов. Будут се рийно выпускать и широко использоваться механизиро ванные комплексы типа КМК-97, «Донбасс», КМ-10.11,^
Для условий тонких пологих пластов (особенно весь-' ма тонких) наиболее эффективным способом выемки/ следует считать струговую выемку, которая наиболее\ полно решает вопросы автоматизации работ и создает условия для минимального нахождения рабочих в лаве, что особенно важно для рассматриваемых условий.
Оценка горногеологических условий шахт, разраба тывающих пологие пласты мощностью до 0,7 м, дает основание считать, что эти пласты целесообразно отра батывать струговыми установками с комплектной гидрофицированной крепью с внешним питанием.
В результате намечаемого изменения в технике и тех нологии в этих условиях будет происходить дальнейшее улучшение технико-экономических показателей.
В условиях весьма тонких пологих и наклонных (с углом падения до 35°) пластов мощностью до 0,7 м бо лее 50% добычи угля будет выдано из очистных забоев с благоприятными условиями, около 5 0 % — и з очистных забоев с ограничивающими горногеологическими усло виями, из них 25% по фактору газовыделения.
Нагрузка на очистной забой в среднем повысится по сравнению с уровнем 1970 г. в 3 раза, а производитель ность труда рабочего очистного забоя — в 2 раза.
Оценка горногеологических условий шахт, разраба тывающих пологие пласты мощностью 0,71 —1,2 м, дает возможность предполагать, что в перспективе основным видом механизации очистных работ в этих условиях (около 70%) должна быть узкозахватная выемка с ме ханизированными крепями. В остальных забоях на пла стах мощностью 0,71—1,2 м, где горногеологические ус ловия не способстствуют эффективному использованию механизированных комплексов, будут внедрены высоко производительные узкозахватные комбайны с комплект-
ной гидрофицированной крепью. Удельный вес добычи из этих забоев составит примерно 30%.
На основе анализа горногеологических условий поло гих и наклонных (с углом падения до 35°) пластов мощ ностью 0,71 —1,2 м можно сделать вывод, что примерно 55% добычи угля будет выдано из очистных забоев с благоприятными условиями, где целесообразно приме нять механизированные комплексы.
Механизированные комплексы будут также исполь зоваться в очистных забоях, где горногеологические условия ограничивают нагрузку на забой. Добыча из этих забоев составит около 15%.
Остальные забои будут оборудованы узкозахват ной выемкой с комплектной крепью с внешним пита нием.
В среднем в этих условиях нагрузка на очистной за бой, оборудованный механизированными комплексами,и производительность труда рабочего очистного забоя по высятся по сравнению с 1970 г. в 1,5 раза, а нагрузка на очистной забой, оборудованный узкозахватными ком байнами с гидрофицированной комплектной крепью, и производительность труда рабочего очистного забоя —
в1,3 раза.
Вперспективе (10—15 лет) на шахтах, разрабатыва ющих тонкие пологие пласты, должны быть внедрены более совершенные и высокопроизводительные выемоч ные машины производительностью 2—3 т/мин на пласте мощностью 0,5—0,8 м, 2,5—3,5 т/мин на пласте мощ ностью 0,7—1 м, 3—4 т/мин на пласте мощностью 0,8— 1,2 м (при сопротивляемости угля резанию 240 кгс/см).
Диапазон регулирования |
скорости |
подачи комбайнов |
0—6 м/мин. При работе |
комбайнов |
будут механизирова |
ны многие основные и вспомогательные операции в за
бое. При внедрении |
самозарубающихся |
комбайнов зна |
|
чительно |
сократятся |
работы по выемке угля из ниш, |
|
частично |
ликвидируются ручные работы |
по зачистке и |
оформлению забоя, в результате применения автомати ческих кабеле- и шлангоукладчиков полностью ликвиди руются работы по растяжке кабеля и шлангов. Комбай ны' будут оснащены быстросъемными'и более совершен ными режущими инструментами и смогут работать на углях сопротивляемостью резанию до 360 кгс/см. Ком-
|
Рост производительности труда (%) |
||||
|
за каждый процент роста суточной |
||||
|
нагрузки на забой в пределах |
||||
|
изменения суточной нагрузки |
||||
Способ выемки угля |
|
очистного забоя, т |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
600— |
800— |
1 000— |
1 1 0 1 - |
1201 — |
|
.700 |
900 |
1100 |
1200 |
1300 |
Механизированными комплексами . |
|
0,743 |
0,639 |
0,556 |
|
Узкозахватными выемочными |
маши |
|
|
|
|
нами с комплектной крепью |
. . 0,296 |
0,216 |
0,164 |
|
|
байны могут работать в сочетании как с механизирован ной, так и с комплектной крепью.
|
Совершенствование |
техники |
очистных |
работ значи |
|||||||||
тельно |
изменит |
структуру |
штата |
(постоянный |
штат |
уве |
|||||||
личится |
в забоях |
с ме |
|
|
|
|
|
|
|||||
ханизированными |
ком |
Юг |
|
|
|
|
|||||||
плексами |
до 76%), |
что |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
еще |
больше |
|
усилит |
|
|
|
|
|
|
||||
влияние |
'нагрузки |
на |
|
|
|
|
|
|
|||||
производительность |
тру |
|
|
|
|
|
|
||||||
да |
рабочего |
|
очистного |
|
|
|
|
|
|
||||
забоя |
(табл. |
17 и рис. 2). |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
В целом |
для условий |
|
|
|
|
|
|
|||||
тонких пологих и наклон |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ных |
пластов |
мощно |
|
|
|
|
|
|
|||||
стью |
до |
1,2 м, где тре |
|
|
|
|
|
|
|||||
буется |
навалка |
угля, |
|
|
|
|
|
|
|||||
расширение объема |
узко |
|
|
|
|
|
|
||||||
захватной выемки с меха |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ми, |
внедрение |
модерии- |
1\ |
|
|
|
|
||||||
ниэированными |
|
крепя- |
1 |
|
|
I |
|||||||
зируемого и нового |
высо |
т |
5оо то 7оо воо зоо woo то то |
||||||||||
копроизводительного обо |
Суточная нагрузка на очистнаИ*а5ой,т |
||||||||||||
рудования |
позволит |
уве |
Рис. |
2. |
Влияние |
нагрузки |
на |
||||||
личить нагрузку |
на забой |
сменную |
производительность |
||||||||||
и |
|
производительность |
труда |
|
рабочего |
очистного |
за |
||||||
|
боя при механизированных ком |
||||||||||||
труда |
рабочего |
очистно |
плексах |
и узкозахватной |
вы |
||||||||
го |
забоя |
примерно |
в |
емке с индивидуальной крепью: |
|||||||||
2,2—2,3 раза |
по сравне |
/ — механизированные |
комплексы; |
||||||||||
нию |
с 1970 г. |
|
|
|
|
2 — узкозахватная |
выемка |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|