Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Дубровский Е.М. Выемка угля комбайнами за рубежом

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.10.2023

Размер:

9.55 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1410 11 12 13 14 > Следующая >>>

шахтах при проведении штреков используются комбайны, а

вкамерах применяется машинно-взрывной способ выемки. На рис. 27, а представлена схема проведения комбайнами

четырех групповых штреков по пласту мощностью 0,9 м. Каж дый забой оснащен комбайном (с исполнительным органом шнекового типа), мостовым и раздвижным конвейерами, до ставляющими уголь на поперечные конвейеры и далее на сбо рочный ленточный штрековый конвейер. От крайних групповых штреков нарезаются парные камеры, отрабатываемые с ис пользованием того же оборудования (рис. 27, б). Такой метод работы принят на шахте № 3 угольной компании «Мид», где используются комбайны «Вилькокс».

Пример отработки панели при расположении камер под острым углом к штреку показан на рис. 27, в. При камерной системе разработки с камерами шириной 4,9 м, проведенными через 6,1 м, применяются раздвижные конвейеры; длина камер в этом случае принимается равной 180 м. Три групповых па раллельных штрека проводятся с помощью комбайнов и само ходных вагонеток. Одна сторона панели отрабатывается пря мым ходом, другая обратным.

При камерно-столбовой системе разработки, схема которой представлена на рис. 27, г, применяются комбайны с исполни тельным органом режуще-скалывающего действия, работаю щие в комплексе с раздвижными конвейерами. В действующем

забое (камере) со стороны выработанного		пространства	по
всей длине целика снимается полоса	угля - шириной 3 л,		а с
противоположной стороны погашается	весь	оставшийся	от

предыдущего прохода комбайна целик. Затем комбайн с кон вейером перемещаются в следующую подготовленную камеру. После прохождения камеры на предельную длину (300 м) комбайн, самоходные приводная и натяжная головки конвейе ра перемещаются в первую камеру для окончательного извле чения целиков. Конвейерная лента и промежуточные секции раздвижного конвейера остаются во второй камере, где впо следствии используются при погашении целика. При такой схеме ведения работ первоначальные затраты на оборудование увеличиваются (так как требуется двойное количество конвей ерной ленты и секций конвейера), однако до минимума сокра щаются непроизводительные затраты времени на перемещение машин из забоя в забой.

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЦЕЛИКОВ

Линия забоев при извлечении целиков комбайнами имеет ступенчатую форму, а угол наклона ее к продольной оси штре ка значительно меньше, чем при системах разработки с ма шинно-взрывной выемкой, когда он обычно составляет 45°. Целики имеют форму ромбических и квадратных блоков

	ошоиша^ыон ояшодоФчд
	.ящрщ
			Рис. 27. Системы разработки с применением комбайнов:
	а — схема проведения четырех групповых				штреков с помощью комбайнов «Вялькокс»;		б — система разработки	парными	камерами	с приме
^	нением	комбайнов «Вилькокс»: / — четыре			комбайна; 2 — отработанная вентиляционная		струя; 3 — ленточный конвейер;		4 — свежая	вентиля-
^	дионная	струя;	в — система разработки	с	угловым	расположением камер при применении раздвижных ленточных конвейеров; г — камерно
	столбовая		система разработки с	применением		комбайнов режуще-екалывакицего	действия и раздвижных	ленточных конвейеров

размером	18 X 18 — 21 X 21 м	(минимальный	размер блока
13,7 X 13,7 м, максимальный — 26 X 26 м ).			зависимости от
Метод	извлечении целиков	«выбирается в	зависимости от

состояния кровли, типа применяемого комбайна и других фак

торов. При комбайновой выемке все			большее	распространение
получает метод	извлечения	целиков	открытыми заходками,
к преимуществам	которого	относятся	лучшее	проветривание

забоев,	уменьшение опасности		скопления	метана, отсутствие
остаточных целиков угля («ножек») в выработанном					прост
ранстве,	которые	препятствуют	полному	обрушению,	сниже
ние вероятности		раздавливания целиков в завале и			«стреля
ния» боковых пород, упрощение процесса крепления и					удобст
во перемещения		машин. На многих шахтах с применением

комбайнов повысился коэффициент извлечения угля, так как стало возможным о'тказаться от рассечки целиков и перейти на открытые заходки в связи с улучшением состояния кровли благодаря концентрации работ по выемке в одном забое и


извлечению		всего целика до начала работ в следующем. Со
стояние кровли			улучшается также вследствие отказа от взрыв
ных	работ	и главным образом высокой скорости подвигания
комбайнового забоя. Погашение межкамерных целиков откры
тыми	заходками		показано	на рис. 28, а.	Такая	система	и	ее
варианты		применяются в следующих условиях.				толщину		0,5—
1.	Пласт		мощный, ложная кровля имеет
0,6 м, для		поддержания ее		оставляется	верхняя	пачка	угля

толщиной 0,3 м. Для извлечения старых межкамерных цели ков применяется комбайн с рабочим органом режущего дейст вия. В заходках шириной 3,7 м крепь состоит из верхняков и прогонов в местах пересечения.

2.Пласт мощностью 1,1 м с хорошей кровлей. Принята си стема разработки столбами размером 13,7 X 13,7 м, крепление осуществляется редко, работает комбайн с режуще-скалываю- щим рабочим органом жесткого типа.

3.Пласт с вынимаемой мощностью 2,1 м, у кровли остав ляется пачка угля толщиной 0,3 м. Принята система квадрат ных столбов с длиной стороны 24 м. Кровля на одних участках устойчивая, на других слабая; крепление осуществляется стой ками и верхняками. Применяется комбайн с рабочим органом режущего действия.

4.Пласт мощный, кровля представлена мягким серым

сланцем.	Принята	система квадратных			столбов	со стороной
16 X 16 м.	Для поддержания кровли			в заходках применяются
крепежные стойки.		Применяется	комбайн		с режуще-скалываю-
щим рабочим органом жесткого типа.				м с	кровлей	различной
5. Пласт средней мощностью			1,2

устойчивости. Камеры расположены под острым углом к штре

кам, ширина целиков 6 м.		Применяются комбайны с			режуще-
скалывающим рабочим органом			жесткого типа. Кровля под
держивается стойками.			оставлением	узких	целиков
Метод	глухих заходок с
(рис. 28,6)	предназначен	для комбайнов с		рабочим	органом

режуще-скалывающего действия, работающих в мощных пла стах с устойчивой кровлей. Камеры проводятся попарно, с ос тавлением между ними узких целиков и между каждой парой камер широких. Широкие целики извлекаются глухими за-

ходками с оставлением	ножек		шириной	1,2— 1,5		м, средняя
часть которых погашается		при	выводе	комбайна		из	глухой
заходки.
При системе разработки с ромбическими столбами (цели
ками), требующей расположения камер				под	острым		углом
к штрекам, используют	различные методы извлечения						цели
ков. Наиболее простой	из	них	заключается		в снятии		полос

под тем же углом, под каким проведена сбойка. Оставшийся делик погашается глухими заходками из ближайшей сбойки. Другой метод, используемый при слабой кровле, основан на оставлении узких целиков вдоль завала. Меньшие целики (столбы) затем извлекаются глухими заходками. Порядок по гашения ромбических целиков глухими заходками показан на рис. 28,б.

Ниже приводятся примеры извлечения целиков при комбай новой выемке.

Шахтами № 31 и 32, принадлежащими «Юнайтед Стил Корпорейшн», разрабатываются три пласта коксового угля

с высоким содержанием летучих веществ: Маркер, Тэггарт (шахта № 31) и Хай Сплинт (шахта № 32). Средняя мощность пластов изменяется в среднем от 1,0 м (пласт Маркер) до 1,7 м (пласт Хай Сплинт). Для поддержания кровли, слагае мой в основном сланцами и песчаником, при работе прямым ходом используют анкерную крепь; при обратном ходе допол

нительно	устанавливается	деревянная	крепь. Максимальная
мощность	покрывающих	пород колеблется от 240 до 610 м.
Все пласты имеют выход на дневную поверхность.
Извлечение целиков		комбайнами	режуще-скалывающего

типа. В шахте № 32, разрабатывающей пласт Хай Сплинт, рабо тают четыре комбайна «Джой» 1— СМ, из которых три заня ты на очистных работах, а четвертый — резервный. Работы ведутся в три смены (в течение суток для каждого комбайна одна смена выделяется в качестве ремонтной, т. е. ежесуточно тремя комбайнами отрабатывается шесть машинных смен). Резервный комбайн заменяет остальные во время их капиталь ного ремонта, в другое время он используется на подготови тельных работах и при извлечении целиков на рабочих участ ках с машинно-взрывной выемкой.

Комбайновый участок (рис. 29, а) расположен, в панели шириной 300 м и длиной 914 м. Он подготовлен путем прове дения трех групповых штреков шириной по 5,5 м на расстоя нии 18 м один от другого. Камеры нарезаются с левой стороны штреков перпендикулярно к ним, с интервалами 20 м между центрами. Ширина камер 4,9 м, длина 300 м. Перпендикуляр ные сбойки шириной 3,7 м пройдены с интервалами 34 м. Проведение штреков, очистные работы в камерах и извлечение целиков осуществляются комбайнами «Джой» 1— СМ с раз движными конвейерами. После выемки угля в камерах остаются

межкамерные столбы		(целики)	шириной 15 м и длиной 30 .и.
При извлечении	их	обратным	ходом	2/3 столба погашается
с правой стороны	и	' / з— с левой (рис.		29,6).

Схема извлечения целиков угля комбайном на участке с ма шинно-взрывной выемкой угля в камерах показана на рис. 30. Эти участки в пласте Хай Сплинт на шахте № 32 имеют длину

900 м и ширину 180 м.	Подготовительные работы заключаются
в проведении штреков	шириной 5,5 м на расстоянии 18 или

23 м один от другого. От них под прямым углом к штрекам нарезаются сбойки шириной 5,5 м с интервалами 24 м. Между штреками остаются целики угля длиной 19 м и шириной 12,5 м, которые по своим размерам удобны для применения комбайна «Джой» 1—СМ.

От магистрального конвейера до крайнего правого штрека установлен поперечный ленточный конвейер. В крайнем пра вом штреке установлен раздвижной (телескопический) конвейер, что позволяет извлекать комбайном все столбы по мере его возвращения обратным ходом по штреку. Столбы, вынимаются

100

ЦгН

Вент иляционный

Рис. 29. Система разработки пласта Хай Сплннт:

а — схема комбайнового участка; б — схема извлечения целиков

заходками шириной по 4,3 м. Заходка глубиной 12,8 м направ лена влево, в сторону завала, при этом оставляется «ножка» шириной 3 м. После окончания заходки «ножка» извлекается. Вправо заходки не ведутся. Процесс повторяется до погашения всех столбов. Затем комбайн с раздвижным конвейером пере мещается в следующий штрек и процесс повторяется.

□□

п□ □п

L _ I С Л Т О Г

□□

□□	т			□	□С		□	□
□□		□		□	□С		□	□
□□		□	б□		□С		□	□
□□		□		□	□С		□	□
пппппп□□ !						г
л						г
а г а т				Т - 1	1___ 1 L a
□		3 1 1 и	□	□	□С
□		□1_____111	□С	□	□С
□□		□1_____111	□С	□	□С
□
□		—1		□	D		C
□	—1111			□	D		C
□	—1111—
□		—		®	0		Ё
□		11—11		®	0		Ё
□		—		□	□		С
□		г1—11		□	□		С
□□		—		□	□		□
□□		1		□	□		□
		1—
1«
конвейер

Рис. 30. Извлечение целиков комбайнами на участке с машинно-взрывной выемкой угля в камерах

Когда участок отработан обратным ходом, поперечный кон вейер переносится на новый участок и работа возобновляется в прежнем порядке. Комбайн работает три смены в сутки, осмотр и обслуживание его производятся в начале каждой смены.

Извлечение целиков комбайнами бурового типа. В пласте Маркер, проходящем по территории шахты № 31, работают два комбайна «Колмол» 76 AM фирмы «Джеффри»: один при меняется при камерной системе разработки без извлечения це ликов, второй — при камерно-столбовой системе (причем он производит как очистные работы, так и погашение межкамер ных целиков). В зависимости от условий работы с комбайном применяется либо погрузочная машина, работающая в ком-

102

плексе с самоходными вагонетками, либо мостовой и скребко

вый конвейеры. Система разработки			с	комбайнами	бурового
типа,	предусматривающая	извлечение	.межкамерных		целиков
(рис.	31), заключается в	проведении	на	расстоянии 15 м друг

от друга четырех групповых штреков шириной по 5,5 м и дли ной 610 м. Под прямым углом через каждые 15 м проводятся сбойки шириной 5,5 м. Затем влево от конвейерного штрека нарезаются камеры шириной 8,2 м и длиной 91 м. Сбойки ши риной 5,5 м проводятся на расстоянии 24 м одна от другой. Первые две камеры для обеспечения нормального проветрива ния проводятся рядом. При этой системе разработки остаются межкамерные столбы шириной 7 м и длиной 19 м, которые извлекаются обратным ходом. Извлечение целиков произво дится комбайном заходками шириной' 2,7 м.

Извлечение целиков комбайнами «Ли-Норс». В пласте Мар кер на шахте № 31 применяются два комбайна «Ли-Норс» 33 X (третий комбайн резервный). Комбайны разрабатывают барь ерные целики шириной по 150—210 м с обеих сторон отка точного штрека (рис. 32). Они работают в комплексе с само ходными вагонетками, доставляющими уголь на ленточный конвейер. Участок вскрыт тремя параллельными штреками шириной по 5,2 м, пройденными с интервалами 21 м. Штреки рассекают барьерный целик. Перпендикулярно к штрекам, через каждые 24 м, пройдены сбойки шириной по 5,2 м. Та ким образом, нарезаются межкамерные столбы шириной 16 и длиной 19 м, разрабатываемые с двух сторон методом квад ратных заходок («карманов») со стороной 5,2 м, после про ведения которых остается «ножка» шириной 3 м. Крепление осуществляется анкерными болтами. Вначале вынимаются три заходки с торцовой части столба и две с его боков, затем из влекается «ножка», остается столб размером 8,2X11 м, кото рый вынимается заходками шириной 5,2 м до получения оста точного целика размером 2,7X8 м, погашаемого при послед нем проходе комбайна. Таким образом извлекается ряд стол бов. Если требуется остановка комбайна для крепления кровли анкерными болтами, его временно переводят в следующий столб. Здесь также поддерживается открытая камера в каче стве запасного выхода и второго, пути для самоходных ваго неток.

ПРОВЕТРИВАНИЕ И ПЫЛЕ-ГАЗОВЫЙ РЕЖИМ

При комбайновой выемке угля количество воздуха, необхо димого для проветривания очистного забоя, возрастает, но кон центрация горных работ упрощает систему главного провет

ривания.		В большинстве	новых шахт	имеются специальные
вентиляционные штреки,			обеспечивающие движение		воздуха
в	одном	направлении и	улучшающие	атмосферные	условия
в	забоях.

103

Выработанное пространство		LJ 1_\ с г
	—— gi	LJ 1_\ с г
		□	□	□
	□ □ c m с и	□	□	□
Выработанное	□	□	□	□
пространство	□	□	□	□
	□	□	□	□ 5
	□	□	□	□	'Cl
	□	□	□	□
	□	□	□	□
	□	□	□	□

лU T O u

□

□ □ □

		П
□		*153 □
□	S i	JiU □

Рис. 31. Извлечение целиков комбайнами бурового типа

tппиппс— л —-> - / i ~ i i- m —11— —t

□□шп

Рис. 32. Извлечение це □□□□□

ликов комбайнами «Ли-Норс»

•! ---- Ч —----- 21 — 1		I—	16 —Ч	Ч — 21 — Ч
			28	16	7
1г2 ^ Л г		70	1 26		^ l	Ц -
1г2 ^ Л г				J lZ n \	^ l	Ц -
	1	30 ® - - у /		J lZ n \	9 </7l-------
< t - ~ I	\|	30 ® - - у /		10 \|27u _ im	9 </7l-------
- Л - 1	\|			-wh'15 1	T 0 L ] ?	!
1	1			23 i____ 1	T 0 L ] ?	!

!	6	1	1	1	'	1

104

Комбайновая выемка предъявляет специфические требова ния к проветриванию очистных забоев, особенно в газовых ■пахтах. При машинно-взрывной выемке угля интенсивное вы деление метана наблюдается во время взрывания. При эффек тивной системе проветривания этот газ удаляется из забоя до начала погрузки. При работе комбайна метан выделяется не прерывно, хотя и в меньших количествах, чем при взрывании. После прохода комбайна выделение метана из окружающего горного массива увеличивается.

С проблемой проветривания тесно связана проблема борь бы с пылью, образующейся при работе комбайна. Считают, что для обеспечения нормальной работы комбайна необходимо подавать в призабойное пространство в среднем 300 ж3 воздуха в минуту.

На шахтах США существуют различные способы проветри вания очистных забоев. Наиболее распространенным из них является использование в забое продольной перегородки из брезента. Этот способ широко применяется при машинно взрывной выемке, с переходом на комбайновую выемку пере носка перегородки усложняется в связи с увеличением ско рости подвигания забоя. В пространство между перегородкой и стенкой забоя направляется свежий воздух или отводится отработанная струя воздуха. Для осаждения пыли на ком байне устанавливают оросительные устройства, снабженные на садками.

Подобный способ проветривания был испытан в газовой шахте, выделение метана в которой составляло 0,09— 0,11 ж3/жин; разработка пласта осуществлялась комбайном режущего типа. В последнюю сбойку поступало 230 ж3 свежего воздуха в минуту, а на входе за перегородку количество воз духа составляло всего 30 м3/мин. При скоплении опасного ко личества метана комбайн останавливался и отводился назад, а перегородка выдвигалась к забою. После этого производилось проветривание призабойного пространства.

Замеры скорости движения вентиляционной струи показали, что на практике к рабочему органу комбайна поступает очень небольшое количество воздуха, в основном за счет перемеще ния рабочего органа и конвекции воздуха от нагретого ком байна. При нагнетании воздуха за перегородку концентрация метана у комбайна достигает 4% и более. Если в пространство между перегородкой и стенкой выработки поступает 70 ж3 воз духа в минуту со скоростью 56 м/мин, то в призабойном про странстве на расстоянии 6 ж от перегородки скорость падает до 6 м/мин. Поэтому на шахтах с интенсивным выделением метана проветривание при установке продольной перегородки не дает должного эффекта.

Исследования, проведенные на шахте «Эноко», где комбай

105

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1410 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ