книги из ГПНТБ / Ляхов Г.М. Основы разработки угольных месторождений подземным способом учебник
.pdfизгибающегося скребкового конвейера в комплексе с механизи рованной или индивидуальной металлической крепью. Электро оборудование взрывобезопасного исполнения, что позволяет эксплуатировать комбайн в шахтах опасных по газу и пыли. Комбайн снабжен также оросительным устройством для подав ления пыли. Серийно изготавливается Горловским машиностро ительным заводом им. С. М. Кирова.
Комбайн «Темп» (рис. 10) предназначен для механизирован ной выемки угля любой крепости в лавах крутых пластов мощ ностью 0,6—1,2 и 0,95—1,5 м при добыче угля лентами (полоса ми) шириной 0,9—1 м. Исполнение комбайна позволяет приме нять его на пластах любой категории по газу и пыли.
Кроме того, создаются новые узкозахватные комбайны:
КШ-3, ГШ-68, 1КМ, БШ-1, БК-4, УК-2, БКТ-1 и др.
В настоящее время в угольной промышленности СССР ис пользуется свыше 4 тысяч очистных комбайнов, в том числе уз козахватных около 3 тысяч.
§5. СТРУГОВЫЕ УСТАНОВКИ
Ссередины сороковых годов в угольной промышленности
СССР начали внедрять струговые установки, представляющие собой узкозахватные выемочные машины, состоящие из пере движного изгибающегося конвейера, струга, осуществляющего отбойку и навалку угля на конвейер, привода, который переме щает струг вдоль очистного забоя, и вспомогательного обору дования. Исполнительный орган установки называют стругом.
Взависимости от характера воздействия на пласт угля при отбойке струги делят на статические и динамические. Струго
вые установки применяют при выемке углей мягких и средней крепости в очистных забоях длиной до 300 м при разработке пологих пластов мощностью от 0,5 до 2 м, а также при выемке углей выше средней крепости па крутых пластах.
Струги статического действия применяют при отбойке углей мягких, средней крепости, а также крепких с развитой трещи новатостью. Динамические струги применяют при отбойке уг лей крепких и вязких. Основными преимуществами струговой выемки являются: улучшение сортности углей, снижение пылеобразования, возможность механизации выемки тонких пластов,
атакже пластов с внезапными выбросами угля и газа.
Вугольной промышленности в настоящее время применяют струговые установки следующих марок: УСБ-67* (быстроход ная), УСТ-2А (для тонких пластов).
* |
В 1973 |
г. комплексная бригада М. П. Чиха за 31 |
рабочий день до |
||
была 237 203 т |
антрацита на шахте «Майская» |
Ростовской области. |
Добыча |
||
угля |
производилась из лавы, оборудованной |
струговой |
установкой |
УСБ-67 |
и механизированной крепью 1МКС. Среднесуточная нагрузка составила 1482 т па одного рабочего лавы.
30
Рис. И. Общий вид струговой установки
Установка со стругом■статического действия (рис. 11) сос тоит из струга 1 с лемехом 2 для погрузки отбитого угля на конвейер 3. Струг движется по направляющей трубе 4, при крепленной к раме конвейера. Конвейер удерживается от сдви жения в сторону выработанного пространства при отбойке угля стругом и передвигается в сторону забоя после снятия очеред ной стружки домкратами 5, которые шарнирно соединены с ра мой конвейера и упираются в распорные стойки. Конвейер при водится в движение приводами 6, а тяговая цепь струга — при
водом 7. На шахтах |
Донбасса |
в работе находится более |
||
70 струговых установок. |
выпуск струговых |
установок |
||
С 1972 г. начат |
серийный |
|||
УСН-70 и УС-2м. |
|
|
|
|
§ 6. |
ПРОХОДЧЕСКИЕ КОМБАЙНЫ |
|
||
Для механизации проходческих горных работ широкое при |
||||
менение нашли проходческие |
комбайны |
— комбинированные |
||
машины для одновременного выполнения |
основных |
операций, |
начиная с отделения от массива угля или породы и кончая по грузкой на конвейер или в вагонетки. Применение комбайнов позволяет осуществить комплексную механизацию основных проходческих операций и получить высокие технико-экономиче ские показатели.
31
Рис12. Проходческий комбайн 4ПУ
В настоящее время в угольной промышленности применяют ся следующие проходческие комбайны: ПК-Зм, 4ПУ, 5ПУ, Г1К-9р, «Караганда-7/15» и др.
Комбайн 4ГІУ (рис. 12) предназначен для проведения подго товительных выработок сечением 4—8,2 м2 по углю и смешан ным забоем с раздельной выемкой угля и породы при крепости породы до 4 и для нарезных работ на пологих пластах мощно стью 1,5—2,8 м. Электрооборудование взрывобезопасное. Ком байн оборудован оросительной и пылеотсасывающей установ
ками; отличается |
высокой |
маневренностью; |
транспортабелен |
||||
благодаря |
небольшим размерам; имеет телескопический испол |
||||||
нительный |
орган; |
позволяет |
устанавливать |
постоянную |
крепь |
||
у забоя |
и |
применять его |
при разработке пластов со |
слабой |
|||
кровлей. |
Изготовляется |
серийно Копейским |
машиностроитель |
ным заводом им. С. М. Кирова.
К. проходческим относятся также нарезные комбайны. Они предназначены для проведения подготовительных выработок по углю любой крепости па пластах с углом падения до 18°. Ком байны могут работать по восстанию, падению и простиранию пласта. Этими комбайнами можно проходить разрезные печи при подготовке новых лав, нарезать просеки и выданные печи при оставлении охранных целиков над откаточными штреками, вынимать угольную часть забоя при проведении штреков узким забоем.
Нарезной комбайн КН-2У предназначен для работы на пла стах мощностью от 0,8 до 1,2 м, а комбайн КН-2Б — на плас тах мощностью от 1 до 1,7 м.
32
В угольной'промышленности СССР в настоящее время при меняется около 1000 проходческих комбайнов разных марок.
§7. ПОГРУЗОЧНЫЕ МАШИНЫ
Сразвитием шахтного строительства и ростом угледобычи на действующих шахтах механизация погрузки угля и породы при проведении подготовительных выработок приобретает
большое значение. Для механизации уборки разрыхленных взрывом или иным способом угля и породы применяют погру зочные машины. Выпускаемые промышленностью погрузочные машины разделяют на три группы: для горизонтальных и на клонных (до 15°) горных выработок; для наклонных (более 15°) горных выработок; для вертикальных горных выработок.
По принципу действия погрузочного органа они подразделя ются на машины периодического и непрерывного действия, по характеру передачи груза — на машины с прямой и ступенча той погрузкой. И, наконец, по роду потребляемой энергии их разделяют на машины с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводами. Различают, кроме того, углепогру зочные и породопогрузочные машины. Промышленностью вы пускается значительное количество погрузочных машин: ППМ-4М, 1ПНБ-2, ПНБ-1, 1ППН-5, ППН-7, ПНБ-5УК, ПМЛ-5МО, 1ПНБ-2, ППН-2, ППН-lc и др.
Рис. 13. Общий вид погрузочной машины П11Б-1
3—583 |
33 |
Погрузочную машину ПНБ-1 (рис. 13) используют для по грузки взорванной горной массы при проведении горных выра боток сечением не более 3 м2 с углом наклона до 10°. Эта ма шина непрерывного действия на самоходном гусеничном ходу. Рабочий орган — парные нагребающие лапы. Машина взрывобезопасная.
Наличный парк всех погрузочных машин в настоящее время
составляет свыше 4,5 тыс., в том числе около 3 тыс. |
машин |
|
ковшового и свыше 1,3 |
тыс. машин непрерывного |
действия |
с нагребающими лапами. |
Среднемесячная производительность |
всех погрузочных машин по всем забоям 74,9 м; по угольным забоям 109,3 м; в смешанных забоях 80,4 м; в породных забо ях 56 м.
§8. МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ОЧИСТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
ИАГРЕГАТЫ
Комплексная механизация — это одно из |
важнейших на |
правлений в техническом прогрессе, которое |
ведет к замене |
ручного труда системой взаимносвязанных |
и дополняющих |
друг друга машин, обеспечивающих механизацию основных и вспомогательных процессов производства. При комплексной механизации достигается полная замена ручного труда механи зированным, резкое повышение производительности труда, об щий подъем производства, повышение культуры и технических знаний рабочих. Кроме того, комплексная механизация создает благоприятные условия для автоматизации производства. В це лях реализации этих положений в угольной промышленности создается большое количество разнообразных комплексов, а также агрегатов.
Очистным комплексом называют набор машин и оборудова ния, взаимноувязанных между собой и технологически обеспе чивающих механизацию всех основных операций по добыче уг ля в очистном забое.
В мировой угольной промышленности очистными комплекса ми с механизированными крепями оснащено более 1300 лав.
Комплекс ОМКТМ (рис. 14) предназначен для механизации работ в очистных забоях пологих (до 8°) пластов угля мощно стью 1,85—3 м с легко обрушающейся несыпучей кровлей. В комплекс входит механизированная крепь оградительно-под- держивающего типа Т1-6, Т1-8 или Т1-10 с крепью сопряжения и насосной станцией, шнековый комбайн КШ-1кг (или КШ-2), конвейер Т-5, Т-58 или Т-51 и электрооборудование в взрывобе зопасном исполнении. В СССР комплексами типа ОМКТМ ос нащено более 230 лав.
Крепь комплекса изготовляют двух типоразмеров: I — для пластов мощностью 1,85—2,45 м, II — для пластов мощностью
31
Рис. 14. Общий вид комплекса ОМКТМ
2,2—3 м. В зависимости от длины лавы (60, 80 и 100 м) крепь состоит из различного числа секций (56, 74, 92).
Комплекс КМ-87Д * (рис. 15) предназначен для механиза ции основных процессов добычи угля в очистных забоях плас тов мощностью 1,1 —1,9 с углом падения до 15°. Комплекс сос тоит из механизированной крепи М-87Д, комбайна 2К-52 (или БК-52), конвейера СПМ-87Д и перегружателя типа ПС-1.
Комплекс КТУ-2м предназначен для отработки в два слоя пологих угольных пластов мощностью 6—15 м, с углом падения до 15° при кровлях средней устойчивости, с выпуском межсло евой толщи угля через специальные окна в крепи. Крепь пере двигается гидродомкратами по почве пласта под защитой гиб кого металлического перекрытия, уложенного на почве верхне го слоя. В состав комплекса входят: передвижная механизиро ванная крепь КТУ-2м, изгибающийся скребковый конвейер СП-63 и перегружатель ПКТУ. Крепь состоит из линейных сек ций, одной секции привода и одной насосной станции. Послед няя устанавливается напротив конвейерной печи, в которой рас положен перегружатель. Основания секций крепи шарнирно соединены между собой по длине и образуют балку, жесткую в горизонтальной плоскости и изгибающуюся — в вертикаль ной. С рамами секций основания соединены гидравлическими домкратами, при помощи которых осуществляется передвиже ние секций крепи.
* 1973 г. бригада В. Г. Мурзенко из шахтоуправления «Красный парти зан» комбината Свердловантрацит в Донбассе из одного забоя, оборудован
ного комплексом |
КМ-87, за 10 месяцев добыла 1 млн. т угля. Бригада за этот |
период добывала |
в среднем 3907 т в сутки из одного забоя. |
3* |
35 |
---- 7
Рис. 15. Общий вид комплекса КА1-87Д
Рис. 16. Схема разработки мощного пологого пласта с применением гидрофицировашюіі крепи КТУ (отработка нижних слоев):
/ — секция крепи КТУ; 2 — узкозахватный комбайн; 3 — изгибающийся конвейер: 4 —скребковый конвейер-перегружатель; 5 — лебедка-кабельная; 6 — монорельс; 7 — гиб кое перекрытие
На рис. 16 показана схема разработки мощного пологого пласта с применением гидрофицированной крепи КТУ.
Вугольной промышленности широко применяют также ком плексы: ОКП, МК, К-87Д, КМ-8ГЭ, КМК-97 и др.
Агрегатом для выемки угля называют механически и техно логически связанные друг с другом в единое целое и переме щающееся по ходу движения очистного забоя средства выемки, навалки, доставки угля и защиты рабочего пространства от обрушающихся горных пород.
Вкачестве примера приводится краткое описание агрегата ЛЩ. Этот агрегат (рис. 17) предназначен для комплексной ме ханизации выемки угля любой крепости из очистных забоев крутых пластов мощностью 1,4—-2,2 м с боковыми породами средней устойчивости. Категория по газу и пыли также любая. Высота этажа не менее 100 м.
Агрегат состоит из гидрофицированной оградителыю-под- держивающей крепи и конвейер-струга, связанных между собой
кинематически и технологически, и вспомогательного оборудо вания.
Щитовая крепь агрегата предназначена для ограждения и крепления рабочего пространства и совместно с органной кре пью, устанавливаемой вслед за продвижением щита, выполняет функции по управлению кровлей. К секциям крепи подвешен конвейер-струг агрегата. Последний представляет собой вы- емочно-доставочную машину, предназначенную для механизи рованной выемки угля ио всей мощности пласта и длине забоя, а также транспортировки его под щитовой крепью к углеспускпому гезенку.
Посадка крепи, передвигающейся вниз по падению пласта, производится за счет собственного веса агрегата и веса выше лежащих обрушенных пород путем дистанционного одновре менного постепенного снятия распора с секций крепи. В случае зависания крепи для ее принудительной посадки применяют специальные переносные механизмы.
Агрегат может обеспечить высокую производительность — до 500—700 т угля в сутки. Длина агрегата 52 м, шаг выемки (посадки) 0,7 м, масса агрегата 80,6 т.
Начиная с 1973 г., серийно производится щитовой агрегат АНЩ для выемки полосами по падению крутых пластов мощ ностью 0,7—1,2 м.
На рис. 18 показан агрегат СА, предназначенный для комп лексной механизации и автоматизации выемки угля средней крепости в очистных забоях на пологих пластах. Вынимаемая мощность пласта 1,5—2 м.
Агрегат состоит из струга 1, привода струга 2, агрегатного конвейера 3, механизированной крепи оградительно-поддержи- вающего типа 4, крепи сопряжений 5, насосной станции 6, пуль та управления и перегружателя.
»7
Рис. |
17. Схема выемки угля агр ега том |
АЩ: |
|
опо рная секция ; 2 — масло станция; 3 — рабочие |
секции; 4 — накатник; 5 — подвески с |
вертикальными и |
горизонтальными дом кратами |
б — нап равляю щие балки конвейер-струга; 8 — реж ущие и скребковые каретки |
с приводной цепью ; |
9 кутковая секция |
3 |
а |
5 |
Рис. 18. Схема агрегата СА
К 1975 г. удельный вес добычи комплексами оборудования на пологих пластах намечено довести до 60%.
Контрольные вопросы
1. Какие работы называют горными?
2. Как разделяют горные породы по шкале проф. М. М. Протодьяконова?
3.Расскажите о видах энергии, которые применяют в угольных шахтах.
4.Что Вы знаете об отбойных молотках?
5. |
В чем заключается конструктивная особенность угольных комбайнов? |
6. |
Что Вы знаете о струговых установках? |
7. |
Для чего применяют погрузочные машины и как они работают? |
8. |
В чем состоит принцип работы механизированных комплексов? |
Глава IV БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Буровзрывные работы как особый вид механизации горных работ получили широкое распространение в угольной промыш ленности. Применяют их для отбойки угля и пород как при ве дении очистных работ, так и при проведении подготовительных выработок.
Сущность буровзрывных работ заключается в следующем. В забое пробуривают шпуры относительно небольшой глубины (до 6 м) и небольшого диаметра (35—75 мм), в которые затем помещают патроны взрывчатого вещества (заряды).
39