книги из ГПНТБ / Оценка технико-экономической эффективности работы очистных и подготовительных забоев шахт
..pdfчто к концу пятилетки начнется серийное производство агрегата АДК для механизации процессов выемки угля широкими полосами по падению пластов мощностью от 1,2 до 2,2 м со слабыми боковыми породами, а также комплекса оборудования с гидрофицированной крепью КПК для разработки крутых (свыше 45°) пластов мощ ностью до 3,5 м.
Однако широкое внедрение их будет осуществляться за пределами 1975 г. В связи с этим можно предполо жить, что объем добычи механизированными комплекса ми в 1975 г. не превысит 15%-
Технико-экономические показатели работы очистных забоев на= крутых пластах средней мощности, где не требуется навалка угля, на 1975 г. приведены в табл.37.
Т а б л и ц а 37
|
|
|
|
|
- |
'дельныйвес пособоввыемки общейдобыче, |
I реднесуточная агрузкана очизабой,тной т |
реднесменная роизводительтрудаость раочего,т |
|
|
|
Способ выемки угля |
|
количествоочист забоевых |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
и ю |
и с |
|
Механизированными комплексами |
. . . . |
22 |
15 |
485 |
12,5 |
||||
Узкозахватными комбайнами |
с |
индивиду- |
58 |
25 |
305 |
7,0 |
|||
|
|
|
|
|
|||||
В |
том числе: |
|
|
208 |
60 |
200 |
6,6 |
||
|
|
158 |
44 |
190 |
7,8 |
||||
|
|
|
|
|
|||||
В |
целом |
на пластах средней мощности, |
50 |
16 |
220 |
4,6 |
|||
288 |
100 |
243 |
7,2 |
||||||
|
где не |
требуется навалка |
угля |
. . . . |
Из данных, приведенных в табл. 37, видно, что сред несуточная нагрузка на очистной забой в 1975 г. со ставит 243 т, что выше уровня 1970 г. на 36,5%, а среднесменная производительность труда рабочего — 7,2 т, что выше уровня 1970 г. на 16,1%.
Итоговые данные об изменениях технико-эконоМиче- ских показателей в результате технического перевоору жения в очистных забоях на пластах средней: мощности, где не требуется навалка угля, приведены в табл. 38:
В дальнейшем доля добычи угля из пластов средней мощности, где не требуется навалка угля, составит пр.и-
Способ выемки угля
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
38 |
|
Удельный вес спо собов выемки, % |
Количество забоев |
Среднесуточня на грузка на забой, т |
Среднесменная про изводительность труда, т |
Удельный вес спо собов выемки, % |
Количество забоев |
Среднесуточная на грузка на забой, т |
Среднесменная про изводительность труда рабочего, т |
Нагрузка на забой |
Производительность труда рабочего |
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
1970 |
г. |
|
|
|
1975 г. |
|
% к |
1970 г. |
|
Очистными комплексами и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
агрегатами |
|
0,9 |
3,4 |
156 |
4,6 |
15 |
22 |
485 |
12,5 |
В 3,1 |
В 2,7 |
Узкозахватными комбайна |
|
|
|
|
|
|
|
|
раза |
раза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ми с индивидуальной |
18,2 |
45 |
240 |
6,0 |
25 |
58 |
305 |
|
|
|
|
|
|
7,0 |
127 |
117 |
|||||||
Прочими способами . . . |
80,9 |
285,6 |
169 |
6,3 |
60 |
208 |
200 |
6,6 |
118 |
105 |
|
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
буровзрывным |
. . . |
56,2 |
210 |
}60 |
7,5 |
45 |
158 |
190 |
|
119 |
104 |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
7 , 8 |
! |
|
отбойными молотками |
22,2 |
69 ' |
190 |
4,5 |
15 |
50 |
220 |
4,6 |
116 |
103 |
В с е г о . . . |
100,0 |
334 |
178 |
6,2 |
100 |
288 |
243 |
7,2 |
136,5 |
116,1 |
мерно 24 млн. т (4,7% всей добычи угля подземным способом), в том числе в Кузнецком бассейне 16,3 млн. т и Донецком бассейне 4,3 млн. т.
Основным направлением повышения уровня произ водства для этих условий следует считать переход на широкое применение агрегатов и комплексов.
Предполагается, что будут работать на пластах мощностью 1,2—2,2 м при щитовой системе разработки агрегаты типа АДК, при системе разработки длинными столбами по простиранию на пластах мощностью 1,8— 3,5 м — агрегаты типа АК и комплексы типа КПКАг регатами и механизированными комплексами будет добыто около 37% общей добычи угля на крутых пла стах средней мощности.
Ведутся научно-исследовательские и конструкторские работы по созданию комплексов типа АСКВ и АСКП, которые можно было бы применять как для слоевой выемки на мощных крутых пластах, так и для разра ботки пластов средней мощности.
В |
целом на пластах средней мощности можно ожи |
|
дать, |
что среднесуточная нагрузка на забой |
составит |
350 т, среднесменная производительность труда |
рабоче |
|
го — 10,6 т. |
|
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА МОЩНЫХ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТАХ,
ГДЕ ТРЕБУЕТСЯ НАВАЛКА УГЛЯ
Анализ существующего уровня техники
Мощные пласты с углом падения до 35° разрабаты ваются во многих угольных месторождениях и бассей нах СССР. Наиболее крупными из них по удельному весу добываемого угля являются Карагандинский, Куз нецкий, Подмосковный, Челябинский и Печорский бас сейны, на долю которых приходится до 80% добычи угля из этих пластов. Но основная часть добычи (55%) приходится на Карагандинский и Кузнецкий бассейны.
В 1970 г. добыча угля из очистных забоев мощных пластов составила 34,7 млн. т, т. е. 8,5% всей добычи подземным способом.
При подготовке шахтных полей в этих условиях применяют в основном два способа: этажный и панель ный. Поскольку способы подготовки в значительной сте пени зависят от размеров шахтных полей по, простира нию, угла падения пластов и средств транспорта угля, распространение их в основных угольных бассейнах раз личное. Например, в Карагандинском бассейне глав ным образом применяется этажная подготовка, а в Кузнецком — панельная.
|
Из применяемых на мощных |
пологих и наклонных |
||
пластах систем разработки |
наибольшее |
распростране |
||
ние |
получила система разработки |
наклонными слоями, |
||
на |
долю которой приходится |
примерно |
половина всей |
добычи из этих пластов. Особенно широко эта система разработки (62% всей добычи угля из мощных поло гих пластов) применяется в Карагандинском бассейне.
Разделение мощного пологого и наклонного пласта на слои мощностью 1,5—3,5 м позволяет широко исполь зовать оборудование для очистных работ, применяемое на пластах средней мощности.
Выемка угля в очистных забоях на мощных пластах, где требуется навалка угля, осуществляется механизи рованными комплексами, узкозахватными комбайнами с индивидуальной крепью, широкозахватными комбай нами, буровзрывным способом и отбойными молотками.
Несмотря на то что разработка мощных пластов со пряжена с большими трудностями, чем разработка пла стов средней мощности, применение механизированных комплексов позволило в этих условиях достичь тагах же технико-экономических показателей, как и при разра ботке пластов средней мощности. Поэтому в настоящее время комплексы получают все большее распростране ние на мощных пологих пластах. В последние годы довольно успешно внедряются комплексы типа ОМКТМ, КМ-81, КМ-87, ОКП и др.
Наибольшее распространение на |
мощных |
пологих |
|||
пластах получили |
механизированные |
комплексы |
типа |
||
ОМКТМ. В 1970 г. |
они составляли 66,6% |
всего |
коли |
||
чества комплексов, |
применяемых на |
мощных |
пластах. |
||
Унифицированная |
металлоконструкция |
крепи |
этого |
||
типа комплексов позволяет отрабатывать |
пласты |
(слои) |
мощностью от 1,85 до 3 м, что дает возможность при менять комплекс ОМКТМ в слоях различной толщины.
Механизированные комплексы типа КМ-81 также ус пешно применяются при послойной выемке угля из мощ ных пологих пластов. Эти комплексы могут работать на пластах сложного строения с твердыми включения ми или значительными породными прослойками. Сплош ное металлическое перекрытие крепи позволяет рабо тать под слабыми и сыпучими кровлями. Крепь может проходить пережимы пласта до 1,8 м. Большое попе речное сечение рабочего пространства под крепью по зволяет применять комплекс на пластах с повышенным содержанием метана. Благодаря этим качествам механи зированные комплексы КМ-81 являются весьма пер спективными для дальнейшей комплексной механизации и автоматизации очистных работ на мощных пластах.
Механизированные комплексы типа КМ-87 в настоя щее время на мощных пластах применяются в неболь шом количестве. В среднем за 1970 г. действовало че тыре очистных забоя, оборудованных этими комплек сами.
В табл. 39 приведены технико-экономические показа тели работы очистных забоев на мощных пологих пла стах, оборудованных различными типами механизирован ных комплексов, за 1970 г.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
39 |
||
|
|
|
|
|
Тнп комплекса |
|
|
||
Показатели |
|
[-і |
с |
00 |
00 |
|
я |
||
|
|
|
S |
>» |
о |
||||
|
|
|
о |
£ |
£ |
н |
£• |
||
|
|
|
о |
w |
и |
W |
С |
||
Количество действующих очи- |
56 |
2 |
9 |
4 |
10 |
4 |
|||
Средняя вынимаемая мощность |
|||||||||
2,95 |
2,99 |
3,16 |
1,9 |
7,22 |
2,2 |
||||
Средняя длина |
очистного |
за- |
|||||||
88 |
95 |
114 |
153 |
49 |
77 |
||||
Среднесуточное |
подвигание |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
очистного забоя, м . . . |
. |
2,21 |
3,62 |
1,81 |
2,01 |
0,95 |
1,44 |
||
Среднесуточная |
нагрузка |
на |
|
|
|
|
|
343 |
|
очистной забой, т . . . |
. |
805 |
1441 |
914 |
818 |
470 |
|||
Среднесменная |
производи |
|
|
|
|
|
|
||
тельность труда |
рабочего очи- |
17,2 |
35,7 |
14,4 |
13,4 |
9,2 |
6,8 |
||
|
|
|
Внедрение на |
мощных |
пластах |
механизированных |
|||
комплексов типа |
ОКП, созданных на |
базе |
комплекса |
|||
ОМКТМ, характеризуется |
весьма |
высокими |
технико- |
|||
экономическими |
показателями. За |
1970 г. на |
мощных |
|||
пологих пластах действовало в среднем |
за год два очи |
|||||
стных забоя, оборудованных комплексами |
ОКП, что |
составило 2,4% количества механизированных комплек
сов, работавших |
на мощных |
пластах. |
Среднесуточная |
||
нагрузка на очистной |
забой, |
оборудованный |
комплек |
||
сами ОКП, составляла |
1441 т, а среднесмємная произ |
||||
водительность труда рабочего |
очистного |
забоя — 35,7 т. |
|||
На очистных работах в слоях |
с соответствующими гор |
||||
ногеологическими |
условиями |
применение |
комплексов |
||
типа ОК'П наиболее перспективно. |
|
|
|||
Из всех применяемых в настоящее время на мощных |
|||||
пластах -комплексов наименее |
эффективными |
являются |
комплексы типа КТУ, которые применяются пока только в Кузнецком бассейне. Эти комплексы предназначены для механизации очистных работ при отработке мощ ного пласта в два слоя.
К основным недостаткам комплексов КТУ отно сятся: отсутствие механизации процессов крепления и возведения гибкого металлического перекрытия в мон тажном слое, немеханизированная выемка угля в меж слоевой толще, большая трудоемкость нарезных работ вследствие малой длины щита, большие потери угля при выемке.
При разработке мощных пологих пластов общей мощностью 3,5—4 м выемка угля производится в один
слой, при этом вынимаемая мощность |
пласта ниже об |
|
щей и составляет 3—3,2 м. Технология выемки |
таких |
|
пластов не отличается от технологии |
выемки |
пластов |
средней мощности. Однако в статистическом учете эта
группа пластов относится к мощным, и учет |
добычи |
|||
угля по условиям ведется исходя из |
общей |
мощности |
||
пласта. Ввиду |
того, что показатели |
работы |
средств ме |
|
ханизации в |
забоях, разрабатываемых |
несколькими |
слоями, отличны от показателей работы забоев, разра
батываемых в один слой, выделена работа |
механизиро |
ванных комплексов на пластах мощностью |
3,51—4 м. |
. .Узкозахватные комбайны с индивидуальной крепью |
наибольшее распространение получили в Карагандин ском бассейне, где из общего числа очистных забоев
45% оборудовано узкозахватными |
комбайнами типа |
К-52, К-58, КШ и «Урал-2м». Анализ |
показал, что наи |
лучшие результаты применения узкозахватных комбай
нов достигнуты |
при отработке наклонных слоев |
мощ |
||||
ностью |
1,51—1,8 |
м. Среднесменная |
производительность |
|||
труда |
рабочего |
очистного забоя составила |
10,3 т. Не |
|||
сколько 'ниже |
эта производительность при |
отработке |
||||
слоев мощностью 1,81—2,5 м. При отработке слоев |
мощ |
|||||
ностью |
2,51—3,5 м среднесменная |
производительность |
труда рабочего составила 9,8 т. На работу узкозахватных комбайнов в целом оказывают влияние горногеологиче ские и организационно-технические условия.
Комбайны типа К-52 наиболее перспективны для от работки слоев мощностью 1,51—2,2 м: среднесуточная нагрузка на очистной забой составляет 515 т, средне сменная производительность труда рабочего очистного забоя 10,53 т.
Комбайны типа К-58 предназначены для механиза ции выемки угля различной крепости и вязкости в очист
ных забоях при вынимаемой |
мощности пласта |
(слоя) |
|
2—3,2 м. Комбайн |
работает |
по челноковой схеме с ра |
|
мы передвижного |
изгибающегося конвейера |
ОП-63 с |
индивидуальной крепью и обеспечивает отбойку угля во всем диапазоне вынимаемой мощности слоя, а также по
грузку отбитого угля на конвейер. Средняя |
мощность |
|
слоя, |
оптимальная для применения комбайнов типа |
|
К-58, |
составляет 3 м. При этой мощности |
достигнуты |
следующие показатели: среднесуточная нагрузка на очи
стной |
забой 785 т, среднесменная производительность |
||||||
труда |
рабочего |
очистного забоя 10,85 т. Комбайны типа |
|||||
К-58 |
наиболее |
перспективны для работы |
в |
диапазоне |
|||
мощности слоя 2,51—3,5 м. |
|
|
|
|
|||
Комбайны типа КШ также предназначены |
для меха |
||||||
низации выемки угля различной |
крепости |
и |
вязкости |
||||
в очистных забоях на пологих пластах |
мощностью 1,6— |
||||||
З м и поэтому |
успешно |
применяются |
и |
при слоевой |
|||
системе разработки на |
мощных |
пластах. |
Среднесмен |
ная производительность труда рабочего наиболее высока
при выемке слоя |
мощностью 2,51—3 м и |
составляет |
|
9,05 т. Комбайны |
типа КШ применяются |
в |
комплексе |
с индивидуальной |
металлической крепью |
и |
передвиж |
ным скребковым конвейером. Конструкция исполнитель ного органа комбайна КШ позволяет производить само-
зарубку, в связи с чем отпадает необходимость в под готовке ниш, что значительно сокращает трудоемкость очистных работ.
Комбайны «Урал-2м» предназначены для механиза ции выемки угля на пластах с углом падения до 20°. Вынимаемая мощность пласта 1,5—2,5 м. Эти комбайны могут работать в лавах с тяжелыми горногеологиче скими условиями, характеризующимися резкими изме нениями мощности пласта по длине, сложной гипсомет рией 'почвы, наличием геологических нарушений в кров ле, слабой кровлей, наличием крепких прослоек и ва
лунов в разрабатываемом |
пласте. |
Поэтому |
комбайны |
«Урал-2м» 'по сравнению с |
другими |
типами |
комбайнов |
более широко применяются |
для выемки угля |
в наклон |
ных слоях. Наиболее высокие показатели работы ком
байна «Урал-2м» в очистных забоях |
при |
отработке |
|||||||
слоев мощностью 2,2—2,5 м: среднесуточная |
нагрузка |
||||||||
на очистной забой 504 т, производительность |
труда |
ра |
|||||||
бочего |
8,85 т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В табл. 40 приведены технико-экономические показа |
|||||||||
тели работы |
различных типов |
комбайнов на |
мощных |
||||||
пологих пластах. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
Тип комбайна |
|
||
|
Показатели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
о. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя |
вынимаемая |
мощность |
|
|
|
2,21 |
1,74 |
||
слоя, |
м |
|
|
|
1,84 |
3,07 |
2,65 |
||
Средняя длина очистного забоя, м . |
165 |
226 |
143 |
114 |
92 |
||||
Среднесуточное |
подвигание |
очист |
|
|
|
|
1,62 |
||
ного забоя, м |
нагрузка |
на |
очист |
1,П |
0,78 |
0,89 |
1,41 |
||
Среднесуточная |
|
|
|
|
368 |
||||
ной забой, т |
|
|
|
490 |
785 |
489 |
478 |
||
Среднесменная |
производительность |
|
|
|
|
|
|||
труда |
рабочего очистного |
забоя, |
9,5 |
10,85 |
8,65 |
8,3 |
7,34 |
||
т |
|
|
|
|
Из широкозахватных комбайнов на мощных подогих пластах применяют комбайны типа «Донбасс», «Украи на» и ЛГД. При выемке угля широкозахватными ком байнами наиболее высокие технико-экономические по-
казатели |
характерны |
для диапазона |
мощности |
слоя |
|
2,5—3 м: среднесуточная нагрузка на очистной |
забой |
||||
740 |
т, среднесменная |
производительность труда рабо |
|||
чего |
8,6 |
т. Технико-экономические |
показатели |
работы |
широкозахватных комбайнов с индивидуальной крепью
на |
мощных |
пологих |
|
пластах |
за |
1970 |
г. |
приведены |
|||
в |
табл. 41. |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
41 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Диапазон вынимаемой мощности |
|||||
|
|
|
|
|
|
7 |
7 |
слоя, |
м |
|
|
|
|
Показатели |
|
|
| |
Юсч |
СО |
||||
|
|
|
|
|
СО |
СО |
ю |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сч |
|||
|
|
*• |
|
|
|
|
- |
|
см! |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
— |
— |
сч |
|||
Средняя |
вынимаемая |
мощность |
1,44 |
1,67 |
1,96 |
2,35 |
2,74 |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Средняя |
длина |
очистного |
забоя, м |
87 |
104 |
• 105 |
119 |
187 |
|||
Среднесуточное |
подвигание |
очист- |
1,90 |
1,01 |
1,4 |
1,05 |
1,0 |
||||
Среднесуточная нагрузка |
на |
очист- |
|||||||||
320 |
247 |
392 |
396 |
740 |
|||||||
Среднесменная |
производительность |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
труда |
рабочего очистного |
забоя, |
5,82 |
5,21 |
7,28 |
7,8 |
8,6 |
||||
|
|
|
|
|
|
В табл. 42 приведены технико-экономические показа тели работы очистных забоев на мощных пластах, где требуется навалка угля, с различными способами его выемки.
Увеличение количества среднедействующих очистных забоев, оборудованных механизированными комплекса ми, в 1970 г. по сравнению с 1965 г. в 1,77 раза и обо рудованных узкозахватными комбайнами с индивидуаль: ной крепью, в 2,4 раза вызвало резкое изменение
враспределении добычи угля по способам выемки. Если
в1965 г; малоэффективными способами (широкозахват ными комбайнами, буровзрывными работами и др.) до бывалось 71,4% угля из мощных пластов, где требуется
навалка |
угля, |
то в 1970 |
г. удельный вес этих способов |
в добыче |
угля |
составил |
26,8% • В то же время добыча |
механизированными комплексами увеличилась по срав нению с 1965 г. почти в 2,8 раза, а узкозахватными ком байнами— в 2,4 раза. Среднесуточная нагрузка на очи стной забой, оборудованный .механизироваиным ком-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
« |
|
|
|
|
|
|
|
|
Добыча |
угля |
|
Среднесуточ |
Среднесмен- _ |
||
|
|
|
|
Количество дей |
|
|
ная произво |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ная нагрузка |
дительность |
||||
|
|
|
|
ствующих |
очист |
|
|
|
|
на очистной |
труда рабочего |
||
|
|
|
|
ных забоев |
1965 г. |
1970 |
г. |
забой, |
т |
очистного за-; |
|||
Способ выемки угля"] |
|
|
|
|
|
боя, |
т |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1965 г. |
1970 г. |
или. т |
% |
млн. т |
'% |
1965 г. 1970 г. |
1965 г. |
1970 г. |
|
|
|
|
|
48 |
85 |
7,0 |
21,3 |
19,5 |
56,2 |
460 |
766 |
10,9 |
15,4 |
Из них комплексами, |
работающи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ми на |
пластах |
мощностью |
Нет св. |
39 |
Нет св. |
— |
8,7 |
25,0 |
— |
747 |
— |
25,4 |
|
3,51—4 м |
|
|
|
||||||||||
Узкозахватными |
комбайнами с |
инди- |
15 |
36 |
2,4 |
7,3. |
5,9 |
17,0 |
498 |
569 |
7,8 |
9,0 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
268 |
146 |
23,4 |
71,4 |
9,31 |
26,8 |
280 |
210 |
5,7 |
5,6 |
|
В с е г о . |
. . . |
331 |
267 |
32,8 |
100 |
34,71 |
100 |
320 |
425 |
6,6 |
9,8 |