книги из ГПНТБ / Охрименко В.А. Подземная гидродобыча угля учеб. пособие

Опережение выработки по углю при ее креплении (установка ножки по кровле и верхняка через 1,6 м) создается в течение трех смен. В З-ю смену параллельно с производством работ в угольном забое производится бурение шпуров по по­ роде вкрест простирания на участке 45 пог. м и подвеска к верхнякам прогонов.

В 4-ю смену ведутся взрывные работы, затем гидросмыв породы и установка ножек по почве пласта.

Установка промежуточных рам крепи КМК-2 производится параллельно с ра­ ботами в угольном забое в течение 1, 2 и 3-й смен.

Проходческая бригада (с учетом вспомогательных рабочих) состоит из 89 че­ ловек. Проектная производительность проходчика на выход при этом состав­

ляет 0,82 м.

Рассматриваемый вариант был применен на гидрошахте № 3 Яновского гид­ рорудника с опережением породного забоя угольным на Юм. Производительность проходчика на выход при этом составила 0,53 м.

При выходе породы свыше 20% штреки рекомендуется прово­ дить широким забоем с размещением породы в выработанном про­ странстве. Указанный способ применяется на пологих и наклонных пластах мощностью менее 1,6 м, на крутых пластах мощностью ме­ нее 1,2 м (при применении крепи КМК-2), на крутых пластах мощ­ ностью менее 1,6 м с породами кровли, не поддающимися анкерованию (при других видах крепи).

После отбойки или смыва ослабленного ВВ угля в забоях штрека и раскоски гидромонитором, сверлами с манипуляторов, установленных на проходческом аг­ регате АП-2, бурят шпуры по породе. Взорванную породу агрегатом АП-2 гру­ зят на конвейер, откуда она поступает в дробилку. Дробленую породу по пуль­ поводу транспортируют в выработанное пространство верхней раскоски.

Намыв массива ведут с помощью закладочного монитора. Выработанное про­ странство отделяют от призабойного ограждающими щитами, а со стороны штрека — органной крепью.

Вода через ограждающие щиты и частично через органную крепь поступает на аккумулирующий штрек в желоба и направляется в пульпосборник гидро­ подъема.

Из графика организации работ (рис. 54, б) видно, что при выполнении двух циклов в смену возможно достичь темпов проведения по указанной схеме

375м/месяц.

Вкаждую смену работает звено из 10 человек (машинист проходческого агре­ гата, его помощник и восемь проходчиков).

Все работы проходческого цикла выполняются в течение трех часов. Подвигание забоя за цикл 2,5 м.

Проходческий цикл начинают с гидроотбойки или смыва угля, затем с по­ мощью агрегата АП-2 производят уборку и гидрозакладку породы в верхнюю раскоску. Во время уборки породы и при последующем бурении шпуров в по­ родном забое производится крепление штрека и раскоски, бурение по углю, уста­ новка органного ряда. Затем укладывают желоба и наращивают трубы. После взрывных работ и проветривания забоев штрека и раскоски приступают к вы­ полнению операций следующего цикла.

Опыт применения проходческого агрегата АП-2 на гидрошахте «Одесская» № 2 свидетельствует о возможности достижения при данной схеме производи­ тельности труда проходчика 0,5 м на выход.

121

Рис. 54. Тех­ нологическая

при проведе­ нии штрека широким за­ боем с при­ менением аг­ регата АП-2 на пологих и наклонных пластах:

5 — гибкий вы­ соконапорный

закладочный

монитор

Для устранения обводнения забоя штрека необходимо чтобы закладочный массив отставал от забоя раскоски на 10—15 м. Эта величина зависит от устой­ чивости пород кровли.

С х е м а II. Проведение штреков широким забоем с применением агрегата АП-2 на крутых пластах (рис. 55, а). Штрек проходческим агрегатом АП-2 про­ водят по породам с коэффициентом крепости 12. Работы ведут одновременно в забоях штрека и в верхней раскоске. Раскоску проходят с оставлением над штреком пятиметрового угольного целика. Через каждые 20 м в надштрековом целике проходят печи для прохода людей в забой раскоски, проветривания и гидротранспортировки из ее забоя угля. Забой раскоски отстает от забоя ш.трека на 20—25 м.

Закладываемое пространство по падению в месте сопряжения с печью от­ деляют накатником из стоек, а по простиранию отшивают досками или ограж­

с манипуляторов проходческого агрегата АП-2. Уборку взорванной породы, ее дробление и закладку в выработанное пространство раскоски производят про­ ходческим агрегатом АП-2. Крепление штрека совмещают во времени с уборкой породы и бурением шпуров по углю и т. п. Уголь в раскоске вымывают гид­ ромонитором. После выемки и смыва угля крепят и обуривают забой раскоски.

Штрек рекомендуется крепить крепью КМК-2 или СМК. Если породы кровли не позволяют устанавливать анкера, штрек крепят обычными видами крепи.

Графиком организации работ (рис. 55, б) при проведении штрека по данной схеме предусматривается скорость проведения 375 м/месяц и производительность труда проходчика 0,45 м на выход при двух циклах в смену в забоях штрека и раскоски.

Режим работы принят четырехсменный, из которых одна ремонтно-подгото­ вительная. В каждую смену в забое штрека и раскоски работает звено из 11 чело­ век: машинист проходческого агрегата АП-2, его помощник, пять проходчиков, гидромониторщик и три его помощника.

Все работы проходческого цикла в забоях штрека и раскоски выполняются

в верхнюю раскоску. Комплекс состоит из комбайна и конвейера КСП-4. Ком­ байн, рабочий орган которого состоит из двух шнеков, смонтирован на кон­ вейере. Конвейер передвигают гидродомкратами. Глубина вруба 1 м.

Штрек проводят с верхней раскоской буровзрывным способом с оставле­ нием верхней бермы шириной 1 м. Породный забой штрека опережает угольный забой раскоски на 25—30 м. Глубина шпуров по углю 1,57 м, по породе — 3 м.

Транспортировка угля из раскоски осуществляется следующим образом. От­ битый шнеками комбайна уголь по конвейеру поступает в течку, затем пере­ гружателем подается в двухвалковую зубчатую дробилку, а из нее в виде пульпы подается гидроэлеватором во всас углесоса, который подает пульпу по пульпо­ воду в участковую углесосную станцию. Уголь из забоя штрека грузится поро­ допогрузочной машиной на перегружатель и далее следует по пути, описан­ ному выше.

Схема транспортировки породы из забоя штрека следующая. Отбитая бу­ ровзрывными работами порода грузится погрузочной машиной на ленточный пе­ регружатель, который подает ее в дробилку. Дробленая порода смешивается с водой и в виде пульпы гидроэлеватором подается во всас углесоса. Углесосом пульпа подается по напорному пульповоду в закладываемое пространство раско­ ски, отшитое со стороны угольного забоя металлическими сетчатыми щитами. Щиты укрепляются в раскоске при помощи специальных фартуков, плотно при­ жатых к почве и кровле пласта гидравлическими стойками.

123

По штреку прокладывают два става металлических труб диаметром 200 мм. По одному ставу подают высоконапорную воду к гидроэлеватору, по другому транспортируют угольную пульпу.

Раскоску крепят металлическими стойками ГС под верхняки ВДУ, а верх­ нюю берму штрека — рамной крепью (две стойки под распил). Расстояние между рамами 1 м. Ходки оставляют в раскоске через каждые 100 м, они служат для прокладки пульповода.

Графиком (рис. 56) предусматривается выполнение в одну смену двух цик­

лов по углю и одного цикла по породе. Работы в опережающем забое штрека и в раскоске совмещают во времени.

При трехсменном режиме работы скорость проведения штрека 225 м/месяц.

§ 4. ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Введение в цикл операций по проведению выработок по креп­ ким углям с присечкой вмещающих пород буровзрывных работ значительно усложняет технологический процесс. В связи с этим проводятся работы по использованию для проведения горных вы­ работок механогидравлических машин, обеспечивающих отбойку угля и породы (а иногда и уборку горной массы из забоя) испол­ нительными органами механического типа с последующей навал­ кой и транспортированием отбитой горной массы гидравлическим способом.

6

Рис. 55. Технологическая схема и график организации ра­ бот при проведении штрека широким забоем с применением агрегата АП-2 на крутых пластах:

125

Механогидравлический способ проведения подготовительных вы­ работок занимает ведущее место на гидрошахтах Кузбасса, где используются комбайны К-56МГ, ПК-3, ПК-7 (4ПУ), МГПП-3, ПКГ-4, ЛМГП-5.

О прогрессивности данного способа проведения горных выра­ боток свидетельствуют мировые рекорды, установленные проход­ чиками шахтоуправления «Юбилейное» (Кузбасс). Так, в дека­ бре 1969 г. бригадой Г. Н. Смирнова с помощью комбайна К-56МГ пройдено 3136 м нарезных выработок, а в марте 1971 г. за 31 ра­ бочий день 4200 м.

Примером организации работ по проведению выработок механогидравлическим способом могут быть подготовительные работы в шахтоуправлении «Юбилейное».

Механогидравлическим способом здесь проходится до 40% подготовительных выработок.

Состав комбайновых бригад колеблется от двух до четырех человек. Среднемесячная численность проходческой бригады ко­ лебалась от 5 до 16 человек, причем две-три бригады имели чис­ ленность 10—12 человек, а одна-две — свыше 12 человек. Проход­ ческие бригады обслуживали 22 участковых электрослесаря и 43 участковых доставщика.

Средняя трудоемкость проведения 1 м штрека различными способами приведена в табл. 4.

Трудоемкость рабочих процессов при проведении 1 м выработки механогидравлическим способом с помощью комбайна ПК-7 (4ПУ) и штанговой крепью приведена в табл. 5.

Опыт показал, что для проведения механогидравлическим способом штреков смешанным забоем при присечке пород

127

с коэффициентом крепости до 4 целесообразно применять комбайны ПК-7 (4ПУ), обеспечивающие темпы проходки 250—300 м в месяц.

В условиях пологих пластов Донбасса мощностью 0,9—1,35 м нашли применение при проведении нарезных выработок механогидравлические комбайны «Урал-38».

Особого внимания механогидравлический способ заслуживает при решении вопроса проведения горных выработок по углю с присечкой боковых пород с ко­ эффициентом крепости до 4.

Известны следующие технологические схемы механогидравлического проведе­ ния горных выработок.

С х е м а I. Проведение штреков проходческими комбайнами ПК, К-56МГ, ПКГ с самотечным гидротранспортом горной массы. Данная технологическая схема возможна при проведении выработок с уклоном 0,05—0,07 на пластах мощностью более 1,6 м, с углом падения до 90°.

Штрек проводят с верхней, нижней или смешанной подрывкой вмещающих пород. Уголь и породу вынимают комбайном с последующим смывом горной массы по желобам.

Штрек крепят вслед за комбайном (отбойку горной массы и крепление сов­ мещают во времени).

В зависимости от горнотехнических условий и срока службы выработки крепь может быть деревянной или металлической (арочной, специальной). При применении комбайна ПКГ устанавливают полуарочную крепь с анкерами.

Для смыва горной массы под транспортером комбайна ПК устанавливают специальное приспособление, к которому через шланг подводят воду от шахтного водовода. После подвигания забоя штрека на 2—2,5 м комбайн останавливают и наращивают желоба и водовод.

Графиком организации работ предусматривается проведение штреков ком­ байном ПК со скоростью 5,7 м/смену. В сменную бригаду входят 4 человека (машинист комбайна, его помощник и два проходчика). Работы по проведению штрека ведут в три смены, четвертая — ремонтно-подготовительная.

Работа в смене построена следующим образом. После осмотра забоя и ком­ байна машинист ведет выемку угля и породы с последующим их гидросмывом. Помощник машиниста наблюдает за положением силового кабеля и подводом напорной воды для транспортирования горной массы по желобам, а также за­ чищает почву за комбайном, подготавливает крепь для очередной рамы и ча­ стично затягивает бока штрека. Два проходчика возводят вслед за проходом комбайна временную крепь (деревянные рамы, устанавливаемые на расстоянии полутора метров одна от другой). Постоянную крепь устанавливают они же с отставанием от забоя выработки. При продвижении комбайна на длину вылета стрелы перегружателя вся бригада наращивает желоба и водовод, а также пе­ реносит роликовые подвесные опоры перегружателя.

Таким образом, при проведении штреков комбайном совмещают во времени выемку угля и породы, транспортирование горной массы и крепление штрека. Во время остановки комбайна совмещают наращивание желобов, водовода, вен­ тиляционных труб и вспомогательные операции (осмотр комбайна, смазку его и замену зубков).

Схема проведения штрека комбайном ПК-3 была применена на гидроучастке шахты «Привольнянская-Северная» № 4 на пласте мощностью 1,8 м, с углом падения 15—20°. За месяц было пройдено 400 м при производительности труда проходчика на выход 0,67 м.

крепили металлическими полуарками размером 2,21X0,18X0,1 м, весом 32 кг, ко­ торые укрепляли анкерами.

128

9 Заказ № 541