Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.41 Mб
Скачать

пуск автоматизированного комплекса оборудования К.М-87А и КМ-87ДГА с групповым автоматическим управлением крепью из лавы.

В комплексах найдут применение механизированные крепи сопряжений очистного забоя со штреками, при­ менение которых устранит тяжелые ручные работы на концах лавы и повысит безопасность работ.

Оценка горногеологических условий шахт, разраба­ тывающих пласты средней мощности, и техники, пла­ нируемой к внедрению, дает основание предполагать, что к 1975 г. удельный вес добычи угля механизирован­ ными комплексами составит 75—80%.

С учетом влияния ограничивающих природных фак­ торов (газовыделение, тектонические нарушения, устой­ чивость боковых пород и др.) среднесуточная нагрузка на комплексно механизированный забой составит в сред­ нем 1000 т, что выше уровня 1970 г. на 43%.

Узкозахватная выемка с индивидуальной крепью будет применяться главным образом в сложных горно­ геологических условиях, и можно предположить, что среднесуточная нагрузка на забой составит около 600 т. С учетом изменения структуры добычи угля по спосо­ бам механизации среднесуточная нагрузка на забой в целом на пластах мощностью 1,2—3,5 м в 1975 г, со­ ставит около 800 т, что выше уровня 1970 г. на 77%.

Технико-экономические показатели работы очистных забоев по видам механизации на пологих и наклонных пластах средней мощности, где требуется навалка угля, на 1975 г. приведены в табл. 33.

Показатели

Т а б л и ц а 33

Способ выемки угля

ннзиро-

 

[лексанн

са я с

X

I

2

CJ

О

S и X

-

1

 

 

захватны омбайна- индиви-

іьноЛ

ью

о

и о

ч

с

к

>. г 2Чх

ими спо- 1 «и j о на пласреднеГі пости

c S

Удельный вес добычи по способам вы-

75

20

5

100

 

 

 

Среднесуточная

нагрузка на забой,

т .

486

214

111

811

1000

600

290

800

Среднесменная

производительность

тру­

 

 

 

 

да рабочего очистного забоя, т . .

. .

17,5

8,0

6,4

13,2

В прошедшем пятилетии среднегодовые темпы роста нагрузки на очистные забои, оборудованные механизи­ рованными комплексами, составили 8,75%. Такие высо­ кие темпы были обусловлены тем, что комплексы ра­ ботали в более благоприятных условиях и это был период наибольшего внедрения комплексной механиза­ ции. Предполагается, что в дальнейшем эти темпы не­ сколько снизятся (до 7,4%), так как расширение об­ ласти применения комплексов будет идти за счет раз­ работки пластов с более сложными горногеологическими условиями.

Увеличение среднегодовых темпов роста нагрузки на забои, где применяются узкозахватные комбайны с ин­ дивидуальной крепью, в текущем пятилетии до 2,7% должно произойти в результате совершенствования процессов крепления и управления кровлей путем внед­ рения гидравлических стоек с внешним питанием и ме­ таллических верхняков.

Производительность труда рабочего очистного забоя по способам выемки на пластах средней мощности рассчитана аналогично производительности труда ра­ бочего очистного забоя на тонких пластах. Расчеты по­ казали, что в интервалах изменения среднесуточной нагрузки от 700 до 1000 т в комплексно механизирован­ ных забоях и от 500 до 600 т в забоях с узкозахватны­ ми комбайнами и индивидуальной крепью производи­ тельность труда растет соответственно на 0,595 и 0,583%.

В 1975 г. среднесменная производительность труда рабочего в комплексно механизированных забоях со­ ставит примерно 17,5 т и в забоях, оборудованных узкозахватными комбайнами с комплексной крепью, 8 т, что выше уровня 1970 г. соответственно на 25 и 8,5%.

Вцелом на пологих и наклонных пластах средней мощности среднесменная производительность труда рабочего очистного забоя к 1975 г. составит примерно 13,2 т, что выше уровня 1970 г. на 54%.

Вдальнейшем из пластов средней мощности, где требуется навалка угля, предполагается добывать около 37% всей добычи угля подземным способом.

Наиболее прогрессивными средствами механизации

'в очистных забоях являются механизированные комп­ лексы. Однако при применении в настоящее время этих

комплексов механизируются лишь основные рабочие процессы и операции и еще много работ в забое выпол­ няется вручную. Поэтому после достижения намечаемо­ го на 1975 г. уровня нагрузки на забой и производи­ тельности труда, видимо, нельзя рассчитывать на даль­ нейший рост этих показателей высокими темпами. Для значительного повышения нагрузки на забой и еще бо­ лее быстрого роста производительности труда рабочих необходимо значительное совершенствование всего обо­ рудования механизированных комплексов.

В ы е м о ч н ы е м а ш и н ы. Необходимо значительно повысить их производительность. Для этого нужно по­ высить скорости подачи, сократить время на концевые операции, увеличить мощность приводов в 2—3 раза, повысить надежность комбайнов не менее, чем в 3— 4 раза. Кроме того, выемочные машины должны обес­ печить ликвидацию ручных работ по подготовке ниш, зачистке и навалке угля, оставшегося за комбайном,

идругих ручных работ.

Внастоящее время ведутся научно-исследователь­ ские и проектно-конструкторские работы и можно рас­ считывать, что для пологих и наклонных пластов сред­ ней мощности будут созданы комбайны, отвечающие вышеуказанным требованиям.

Предусматривается серийное производство комбайна ГШ-68 повышенной энерговооруженности с автоматиче­ ской подающей частью для пологих пластов мощностью 1,1—2,8 м. Будет внедрен комбайн К-Ю5 (ПУ-13) — четырехшнековый, который обеспечит выемку ниш без производства маневров на концах лавы на пластах мощ­ ностью 1,25—2,1 м с углом падения до 35°. Производи­ тельность этого комбайна 7 т/мин, скорость подачи до 6 м/мин.

З а б о й н ы е к о н в е й е р ы . Ни один из существую­ щих конвейеров, выпускаемых серийно, требованиям работы с высокопроизводительными выемочными маши­ нами в полной мере не отвечает, поэтому на основе конструкции современных конвейеров, например СП-63, должны быть созданы скребковые двухцепные изгибаю­ щиеся конвейеры производительностью 5—7 т/мин с плоскими головками, располагающимися на штреках. Для обеспечения работы комбайнов без ниш конструк­ ция конвейеров должна предусматривать вынос при-

водных и концевых головок на штреки, а также повы­ шение полноты погрузки угля после комбайна и умень­ шение измельчения угля.

В конце пятилетки предполагается начать серийное производство скребкового конвейера СП-87П для пла­

стов мощностью

0,9—2 м с

односторонними

плоскими

и укороченными

приводами,

вынесенными

на

штрек,

производительностью до 540

т/ч, длиной

200

м,

устано­

вочной мощностью приводов

до 220 квт

и

скребкового

тормозного конвейера СТИ-1 производительностью 300—350 т/ч для работы в комплексе с комбайном или стругом в лавах на наклонных пластах мощностью свы­ ше 1,1 м.

М е х а н и з и р о в а н н ы е

к р е п и .

Дальнейшее

усовершенствование механизированных

крепей должно

идти по пути: повышения устойчивости крепей за счет применения многостоечных секций кострового типа и специальных средств, удерживающих их от опрокиды­ вания и сползания по падению пласта; повышения на­ дежности механизированных крепей, их гидросистем и элементов гидропривода; применения в механизирован­ ных крепях жесткошарнирных перекрытий и оснований, которые обеспечивают более равномерное распределение нагрузоїс на крепь, улучшают взаимодействие ее с боко­ выми породами и реже деформируются; применения в качестве рабочей жидкости водомасляной эмульсии; усовершенствования конструкций перекрытий механизи­ рованных крепей с целью ликвидации ручных работ на затяжку кровли и перекрытие межсекционных зазоров. Усовершенствование перекрытий крепей устранит чрез­ мерное просыпание породы кровли в призабойное прост­ ранство и тем самым уменьшит ручные работы по расштыбовке секций крепи.

Управление механизированными крепями в забоях будет развиваться в двух направлениях: групповое ав­ томатизированное управление секциями крепи от опе­ ратора, находящегося в забое и централизованное автоматизированное управление крепью и всем обору­ дованием комплекса со штрека.

Для повышения эффективности применения механи­ зированных комплексов должна быть улучшена органи­ зация работ при их эксплуатации.

Предполагается начать серийное производство авто-

матизированного очистного комбайнового комплекса производительностью 3600 т в сутки для выемки лавами по падению пластов мощностью 1—1,4 м, с углом паде­ ния до 10° и угледобывающего агрегата Ф-1 для вы­ емки угля из пластов мощностью 1,5—2,5 м без постоянного присутствия людей в очистном забое.

Для механизации трудоемких работ на сопряжениях очистного забоя со штреками будут широко применяться механизированные крепи сопряжений. Их применение уменьшит общую продолжительность работ на сопря­ жении по сравнению с использованием деревянной крепи в 3 раза.

Помимо широкого внедрения механизированных комплексов в отдельных очистных забоях будет приме­ няться узкозахватнаявыемка с комплектной крепью.

В качестве призабойной и посадочной крепей будут использованы гидравлические стойки с внешним пита­ нием. Применение таких стоек снижает трудоемкость работ по креплению и управлению кровлей вследствие сокращения затрат времени на раздвижку и начальный распор стоек, а также уменьшения веса конструкций при централизованном питании и постоянного объема рабочей жидкости в гидросистеме. Вес гидравлической стойки с внешним питанием на 20% ниже веса гидрав­ лической стойки с замкнутой гидросистемой. Кроме то­ го, трудоемкость работ по управлению кровлей сни­ жается за счет передвижки посадочных стоек гидро­ домкратами.

Для разработки пологих пластов мощностью 1,2— 2,5 м с целью снижения трудоемкости работ рекомен­ дуется применять призабойные гидравлические стойки минимального веса из высокопрочных полимерных ма­ териалов.

Итоговые данные об изменениях технико-экономиче­ ских показателей в результате технического перевоору­ жения в очистных забоях на пластах средней мощно­ сти, где требуется навалка угля, приведены в табл. 34 Как уже отмечалось выше, к концу текущей пяти­ летки комплексная механизация на пологих и наклон­ ных пластах средней мощности будет в основном за­

вершена.

Дальнейшее направление в развитии техники и тех нологии в забоях, разрабатывающих пологие и наклон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способ

выемкн2угля

 

 

 

 

 

 

Показатели

 

 

механизированными

комплексами

узкозахватными

 

комбайнами

и струговыми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

установками с индивидуальной крепью

 

 

 

 

 

 

 

1965 г.

1970 г.

1975 г.

1965 г.

 

1970 г.

1975

г.

Годовая

добыча

из

очистных

забоев,

15,2

73,9

 

 

 

 

 

 

млн. т

 

 

 

 

 

 

145,9

18,8

 

56,3

38,9

 

Процент

к

итогу

 

 

 

 

9,6

39,6

75

11,9

 

30,1

20

Среднесуточная

нагрузка на

очистной

462

704

1000

 

 

 

 

 

забой, т

 

 

 

 

 

498

 

527

605

Количество

очистных

забоев

 

 

105,5

349

486

121,4

 

352,1

214

Процент

к

итогу

 

 

 

 

6,5

25,9

59,9

75

 

26,1

26,4

 

Среднесменная производительность

тру­

12,1

14,0

17,5

6,3

 

 

 

 

да рабочего очистного забоя,

т .

. .

'

7,4

8,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

табл.

34

 

 

 

 

 

 

 

Способ выемки

угля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатели

 

 

прочими способами

Итого

на

пластах

средней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мощности

 

1975 г. к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1970

г . ,

%

 

 

 

 

1965 г.

1970 г.

1975 г.

1965 г.

 

1970 г.

1975 г.

 

 

 

Годовая добыча

из очистных

забоев,

124,3

56,5

9,7

158,3

 

186,7

194,5

104,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78,5

30,3

5

100

 

100

100

 

Среднесуточная

нагрузка на

очистной

289

283

290

316

 

452

800

.

177

 

 

 

 

 

 

 

Количество очистных забоев

 

 

1389,1

646,1

111

1616

1347,2

811

60,2

 

 

 

 

 

86

48

13,7

100

 

100

100

 

Среднесменная производительность

тру­

6,2

6,4

 

 

 

 

13,2

153,7

 

да рабочего очистного забоя,

т .

. .

6,4

6,7

 

8,6

 

іньїе пласты средней мощности,— создание новых авто­ матизированных комплексов и агрегатов, позволяющих повысить нагрузку на забой и снизить затраты труда на операции, выполняемые вручную.

Оценка горногеологических условий шахт, разрабагывающих пологие и наклонные пласты средней мощ­ ности, и техники, планируемой к внедрению в будущем, дает основание предполагать, что механизированными комплексами возможно добывать.примерно 85—90% об­ щего объема добычи угля в этих условиях.

Взабоях со сложными горногеологическими усло­ виями, где механизированные комплексы применять нецелесообразно, так как они не дадут существенного эффекта, предполагается внедрение узкозахватных ком­ байнов с комплектной гидрофицированной крепью с внешним питанием.

Вцелом на пластах средней мощности, где требуется навалка угля, при широком внедрении механизирован­ ных комплексов (85%), полном переходе в сложных

горногеологических условиях к узкозахватной выемке угля с комплектной крепью, ликвидации ниш, механи­ зации работ на сопряжениях лавы со штреками и дру­ гих вспомогательных процессах возможно повысить среднесуточную нагрузку на забой в 2,7 раза и среднесменную производительность труда рабочего в 2,3 раза по сравнению с 1970 г.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ

о ч и с т н ы х

РАБОТ НА ПЛАСТАХ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ,

ГДЕ НЕ ТРЕБУЕТСЯ НАВАЛКА УГЛЯ

Анализ существующего уровня техники

и технологии

~-В 1970 г. из крутых пластов средней

мощности, где

не требуется навалка угля, было добыто

19,8 млн. т,

или 4,4% общей добычи угля подземным способом. На долю Кузнецкого бассейна приходилось 8,7 млн. т (44% добычи на крутых пластах), Донецкого бассей­ на— 3,8 млн. т (19% добычи на крутых пластах).

Основным способом выемки угля на крутых пластах средней мощности является буровзрывной, удельный вес которого по угольной промышленности СССР составил 56,2%. Буровзрывной способ применяется главным обра-

3* 67

зом в Кузнецком бассейне как при системе разработки длинными столбами с обрушением, так и при щитовой системе. Показатели работы забоев с буровзрывным способом низкие: среднесуточная нагрузка на забой составляла 160 т, среднесменная производительность труда — 7,5 т.

Отбойными молотками на пластах средней мощности было добыто в 1970 г. 22% угля (этот способ выемкн применяется главным образом в Донецком бассейне).

Показатели работы

забоев с

отбойными

молотками

также

низкие:

среднесуточная

нагрузка

составляла

170

т,

среднесменная

производительность труда — 4,5 т.

 

На долю узкозахватных комбайнов с индивидуаль­

ной

деревянной

крепью приходится 18,2%.

При работе

узкозахватных комбайнов среднесуточная нагрузка на забой составляла 240 т, что на 40—50% выше, чем при выемке буровзрывным способом и отбойными молотка­

ми. Среднесменная

производительность

труда

в

ком­

байновых забоях составляла в среднем

6 т. Низкие

тех­

нико-экономические

показатели

работы

очистных

забоев

с

узкозахватными

комбайнами

объясняются тем,

что

в

технологической

схеме работы

с комбайнами

 

типа

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

35

 

 

 

 

Трудоемкость

 

 

 

Процесс, операция

 

работ в ОЧ11СТ- |

 

 

 

 

ных

забоях,

 

 

 

 

 

 

человеко-смен

 

 

 

 

 

 

 

на

1000 т

 

 

Выемка комбайном

 

. . .

 

 

 

 

Возведение призабойной

и специальной

крепи

 

 

 

 

сдоставкой лесных материалов

Втом числе доставка лесных материалов для индивидуальной призабойной и спе­

циальной крепи

.

Выемка угля в магазинных уступах

. . . .

Выгрузка угля

из очистного забоя . . . . .

Выемка угля

в зоне охранных околоштреко­

вых целиков

 

 

Выемка угля в комбайновых нишах

. . . .

Передвижка кран-балки на верхнем

штреке .

Спуск комбайна

 

И т о г о

175,0

УКР не совмещаются во времени процессы выемки и крепления. Такие трудоемкие процессы, как доставка- * лесных материалов, крепление, управление кровлей, от­ бойка угля в уступной части лавы, выполняются вруч­ ную. Поэтому применение комбайнов в сочетании с '] деревянной крепью не дало резкого улучшения основ- у ных показателей работы очистных забоев. Длина ма^/ шинной части забоя в среднем составляет около 63%

общей длины забоя. Трудоемкость

отдельных процессов

и операций в лавах с комбайном

УКР приведена в

табл. 35.

 

В последние годы в очистных забоях на крутых пла­ стах проходят испытания агрегаты типа АЩ.

Технико-экономические показатели работы забоев на крутых пластах средней мощности, где не требуется навалка угля, приведены в табл. 36.

Т а б л и ц а 36

 

ОЧИСТ-

 

О в

Способ выемки угля

ш и

 

и я

 

ЛЛИЧ ЫХ

 

3

 

К а

вес ІЬІЄМКІІ обыче,

•° v. я

С" о а

?i и а© 4 3 ">о

очнаяна -очи

&3 Я реднагругной

реднесме:нная роизіводитель­ ость тру,ца ра- очегс> . т

U С ЕЮ

Узкозахватными комбайнами

с

индивиду-

45

18,2

240

6,0

 

 

 

 

 

 

210

56,2

160

7,5

 

 

 

69

22,2

190

4,5

В целом на пластах средней

мощности,

10

3,4

216

5,3

334

100,0

178

6,2

где не требуется навалка

угля . . . .

Развитие техники и технологии

В конце текущего пятилетия из пластов средней мощности, где не требуется навалка угля, планируется добывать около 4,7% всей добычи угля подземным спо­ собом.

Анализ работы очистных забоев на крутых пластах показал, что для данных условий еще не созданы эф­ фективные средства механизации и к 1975 г. каких-либо больших сдвигов здесь ожидать нельзя. Предполагается,

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ