книги из ГПНТБ / Оценка технико-экономической эффективности работы очистных и подготовительных забоев шахт

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА ТОНКИХ ПЛАСТАХ, ГДЕ НЕ ТРЕБУЕТСЯ НАВАЛКА УГЛЯ

Анализ существующего уровня техники и технологии

В 1970 г. добыча угля в забоях на тонких крутых и наклонных пластах составила 7,5% всей очистной добы­ чи угля подземным способом, пли 46% добычи из забоев на крутых пластах.

За последние годы проведена значительная работа по техническому перевооружению и улучшению условий труда на угольных шахтах. Однако в технологии и тех­ нике разработки крутых пластов существенного измене­ ния не'произошло — добыча на тонких крутых пластах производится в основном отбойными молотками.

Наибольший удельный вес добычи угля из тонких крутых пластов приходится на шахты Донецкого бас­ сейна (85% всей добычи в этих условиях).

В настоящее время выемка угля в Донецком бассей­ не в границах УССР осуществляется отбойными молот­ ками и комбайнами, на долю которых приходится соот­ ветственно 57,5 и 38% добычи угля. На конец 1970 г. в бассейне работало два комплексно механизированных забоя, добыча из которых составила всего 0,4% добычи из тонких крутых пластов.

Технико-экономические показатели работы очистных забоев с различными схемами механизации приведены

втабл. 18.

ВДонецком бассейне в границах УССР на тонких крутых пластах главным образом работают узкозахват­ ные комбайны типа КТ и УКР.

Нагрузка на очистной забой, где применяются ком­ байны, на 24,8%, а производительность труда рабочего на 20,5% выше, чем в лавах с отбойными молотками.

Однако следует указать, что возможности роста на­ грузки на очистной забой, оборудованный узкозахват­ ным комбайном, и производительности труда рабочего весьма ограниченны, так как в технологической схеме работы применяемых комбайнов не совмещаются во времени процессы выемки и крепления призабойного пространства (отсюда низкий коэффициент машинного времени 0,18—0,2), а такие трудоемкие процессы, как крепление, доставка лесных материалов, управление

* Уровень механизации забоев комбайнами указан без учета добычи от­ бойными молотками из комбайновых лап. За 1970 г. добыча отбойными молот­ ками из комбайновых лав составила 3,5% добычи из тонких крутых пластов.

кровлей, отбойка угля в уступной части лавы, произво­ дятся вручную. Как показали хронометражные наблюде­ ния, удельный вес трудоемкости этих процессов в об­ щих затратах труда при выемке угля комбайном типа УКР составляет 61,8%.

Наличие магазинных уступов в лаве, которые зани­ мают свыше 7з линии очистного забоя, осложняет ра­ боту комбайнов и является существенным тормозом роста нагрузки в комбайновых лавах.

Кроме того, узкозахватные комбайны могут приме­ няться только на пластах с боковыми породами не ниже средней устойчивости (допускающие кратковременное обнажение вдоль всей длины лавы шириной 1,2—1,4 м), что затрудняет расширение объемов их внедрения, а также снижает эффективность применения.

Значительный объем вспомогательных работ (30% рабочего времени при работе комбайна типа КТ) при выемке угля комбайнами связан также с их конструк­ тивными недостатками. Усовершенствование конструк­ ций комбайнов позволит несколько повысить эффектив­ ность их применения.

Однако при применяемой в настоящее время техно­ логической схеме работы комбайнов значительного повы­ шения технико-экономических показателей не наме­ чается, и лишь внедрение комплексной механизации на тонких крутых пластах может обеспечить значительное повышение роста нагрузки на забой и производительно­ сти труда рабочего очистного забоя.

Развитие техники и технологии

Осуществление комплексной механизации разработки тонких .крутых пластов имеет не только большое народ­ нохозяйственное значение (добываются ценные коксую­ щиеся угли), но и социальное, так как условия добычи на крутых пластах (особенно в Донецком бассейне) непрерывно усложняются, а основным средством меха­ низации добычи угля являются отбойные молотки.

В настоящее время ряд механизированных комплек­ сов для разработки тонких крутых пластов (КГД, MKT, АНІД) прошли промышленные испытания, и в текущем пятилетии предполагается начать их промышленное вне­ дрение, что позволит механизировать такие трудоемкие процессы, как крепление призабойного пространства и управление кровлей, совместить эти процессы с выемкой угля.

Добыча из тонких крутых пластов в 1975 г. составит 30,4 млн. т, в том числе в Донецком бассейне в грани­ цах УССР 26,7 млн. т, или 87,8%.

К концу девятой пятилетки предполагается уровень комплексной механизации на тонких пластах с углом падения свыше 35° значительно повысить.

Нагрузка на комплексно механизированный забой к 1975 г. составит 450 т, что более чем в 2 раза выше среднесуточной нагрузки на тонких крутых пластах в 1970 г. и в 1,8 раза выше, чем в комбайновых лавах. Среднесменная производительность труда рабочего в комплексно механизированных забоях должна достичь 11,7 т, что почти в 2,5 раза выше производительности труда рабочего очистного' забоя, оборудованного ком­ байном.

В текущем пятилетии начнется промышленное про­ изводство и внедрение усовершенствованных узкоза­ хватных комбайнов со следящей автоматической систе-

Очистная Добыча из тонких пластов, где не тре­ буется навалка угля, несколько снизится по сравнению с уровнем 1975 г. и составит 26 млн. т, из них 22 млн.т, или 85%, будет добыто-в Донецком бассейне в грани­ цах УССР.

Основная доля добычи угля в этих условиях (при­ мерно 2/3) придется на пласты мощностью 0,7—1,2 м, т. е. наиболее благоприятные для применения механизи­ рованных комплексов и агрегатов.

В дальнейшие 5—7 лет на тонких пластах, где не требуется навалка угля, можно ожидать, что добыча из комплексно механизированных забоев повысится до 45%, причем главным образом за счет внедрения меха­ низированных комплексов для разработки пластов по простиранию (типа КГД) .

Агрегат со щитовой крепью типа АНІД будет при­ меняться в ограниченном объеме (10% добычи, полу­ чаемой из комплексно механизированных забоев), так как из-за частых перемонтажей, вызванных небольшой длиной выемочных полос, определяемой применяемой высотой этажей на крутых пластах, агрегат не может обеспечить достаточно высокие технико-экономические показатели.

Агрегат типа АНЩ предполагается применять главным образом на выбросоопасных пластах и пластах с сыпучими боковыми породами, а также на пластах, где выемка по простиранию из-за каких-то кон­ кретных условий невозможна (геологическиенаруше­ ния и др.).

В связи с широким применением механизированных комплексов добыча из комбайновых лав в дальнейшем снизится до 25%, будут применяться модернизирован­ ные узкозахватные комбайны одностороннего действия типа КТ и «Темп» с автоматической следящей системой и автоматическим регулированием исполнительных ор­ ганов по мощности пластов.

В настоящее время ведутся работы по уменьшению основных размеров комбайнов (длина и высота), что позволит обеспечить беспрепятственное перемещение комбайна в плоскости пласта (особенно на мощности пласта 0,4—0,6 м), по увеличению энерговооруженности комбайна.

Все вышеуказанное позволит увеличить производи-

телыгость комбайна, его надежность в работе и повысить.эффективность его применения.

Однако и модернизированные комбайны значитель­ ного повышения нагрузки и производительности труда обеспечить не смогут, так как принципиальных измене­ ний в технологической схеме работы комбайнов одно­ стороннего действия не произойдет.

На пластах со сложными горногеологическими ус­ ловиями (неустойчивые и малоустойчивые боковые породы, непереходимые геологические нарушения и др.) выемка будет производиться отбойными молотками, что составит примерно 30% добычи из тонких крутых пла­ стов.

В результате дальнейшего изменения техники и тех­ нологии добычи угля, т. е. развития комплексной меха­ низации на тонких наклонных и крутых пластах, где не требуется навалка угля, в среднем расчетная нагруз­

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТАХ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ,

ГДЕ ТРЕБУЕТСЯ НАВАЛКА УГЛЯ

Анализ существующего уровня техники и технологии

нецкого бассейнов, где удельный вес добычи угля со­ ставляет соответственно 89; 80,5; 57 и 51% общей до­ бычи угля по каждому бассейну. Несмотря на то, что по Донецкому бассейну, удельный вес добычи из плас­ тов средней мощности, где требуется навалка угля, меньше, чем в других бассейнах (29,2%), в добыче угля

нами, врубовыми машинами, отбойными молотками и буровзрывными работами.

Наиболее прогрессивное направление в области ме­

Для более детального анализа работы очистных за­ боев пласты средней мощности распределены на три группы по мощности: 1,21 —1,8; 1,81—2,5 и 2,51—3,5 м.

Очистные забои на пластах мощностью 1,21—1,8 м

В целом по угольной промышленности СССР на долю пластов мощностью 1,21—1,8 м приходится около половины добычи с пологих и наклонных пластов сред­ ней мощности, где требуется навалка угля, или 22,7% общей добычи угля подземным способом;

Данные условия наиболее характерны для шахт Донецкого, Печорского, Карагандинского и Кузнецкого

сов: КМ-87Д и 1МК. •

Комплексы КМ-87Д наибольшее распространение по­ лучили в Донецком бассейне, а комплексы 1МК — в Подмосковном. Комплексы КМ-87Д применяются на пластах мощностью- 1,1 —1,9 м с углами падения до 15°,

.кровлями не ниже средней устойчивости, почвами не ниже средней--крепости, сопротивлением углей резанию до 300 кгс/см!-Состав оборудования комплекса: узкоза­ хватный комбайн. 2К-52 или БК-52, конвейер СПМ-87Д, крепь М-87Д, насосная станция.

Технико-экономические показатели .работы очистных забоев, оборудованных комплексами КМ-87, по состоя­ нию на 1 января 1971 г. приведены в табл. 20.

Т а б л н • г 20

В том числе по бассейнам

Низкая нагрузка на забой, оборудованный комплек­ сом КМ-87, в Кузнецком бассейне объясняется во мно­ гих случаях сложной гипсометрией пласта и слабыми боковыми породами, вследствие чего происходят частые изменения давления в кровле, поэтому выемка, угля осуществляется с полной или частичной перетяжкой кровли.

Необходимо отметить, что технико-экономические показатели работы очистных забоев, оборудованных комплексами, не достигли своего предела, о чем свиде­ тельствуют показатели работы передовых забоев,1 где нагрузка на забой и производительность труда значи­ тельно выше средних показателей по бассейну. Так, например, в Донецком бассейне на угольных пластах при среднесуточной нагрузке на забой, оборудованный комплексом КМ-87Д, 844т и среднесменной производи­ тельности труда 11,7 т в отдельных забоях среднесуточ­ ная нагрузка достигала 1200—1700 т, а среднесменная производительность труда рабочего—15—29 т, или вы­

При сопоставлении показателей работы отдельных типов комплексов в данных условиях (см. табл. 20 и 21) видно, что наибольшее распространение получили ком-, плексы КМ-87, как отвечающие требованиям работы на пластах мощностью 1,21—1,8 м в условиях шахт, где кровля пластов более устойчивая.

Нагрузка на забой, оборудованный комплексом КМ-87, на 50% выше; чем при работе комплекса 1МК, что объясняется большей (на 90%) длиной очистного забоя.

Несмотря на то что нагрузка на забой, оборудован­ ный комплексом КМ-87, значительно выше, чем в за­ боях с комплексом 1МК, производительность труда ра­ бочего в этих забоях почти на одинаковом уровне. Такое положение создалось потому, что в комплексах КМ-87 в качестве выемочной машины применяются узко­

механизированные крепи сопряжений, а при комплексах КМ-87 эти работы выполняются вручную.

1,21—1,8 м применяются узкозахватные комбайны двух типов К-52 и БК-52 и струговые установки типа УСБ, работающие с индивидуальной крепью.

Технико-экономические показатели работы очистных забоев, оборудованных этими видами механизации, при­ ведены в табл. 22.

Из данных, приведенных в табл. 22, видно, что наи­ более распространенным типом узкозахватных комбай­ нов в данных условиях является К-52. Ими оборудовано 94% общего количества забоев с узкозахватными ком­ байнами. Наиболее высокие показатели работы забоев