5 Методика расчета нормативов нагрузки на очистные забои

5.1 Оборудованные механизированными комплексами, щитовыми агрегатами, узкозахватными комбайнами с индивидуальной крепью

Нормативы нагрузки на очистные забои, определенные с учетом вынимаемой мощности пласта, устойчивости непосредственной кровли, прочности почвы, сопротивляемости пласта резанию, длины очистного забоя, типа крепи очистного забоя и выемочной машины приведены в приложении А табл. А.14–А.30 для забоев, оборудованных механизированными крепями и узкозахватными комбайнами, в табл. А.31 и А.32 — щитовыми агрегатами, в табл. А.33–А.39 — индивидуальной крепью и узкозахватными комбайнами.

При разработке нормативов угли приняты хрупкие, режим работы трехсменный, по шесть часов в смену, плотность угля в массиве 1,3 т/м³, залегание пластов — горизонтальное при отсутствии осложняющих ведение очистных работ горно-геологических факторов (геологические нарушения, сложная гипсометрия, труднообрушаемые основные кровли, образование полостей в породах непосредственной кровли в зоне выемки, потребность в затяжке кровли между грудью забоя и перекрытиями крепи по длине очистного забоя, обводненность очистного забоя).

При расчете нагрузки на очистные забои, оборудованные узкозахватными комбайнами с механизированной или индивидуальной крепью, при наличии вязких углей применяется поправочный коэффициент 0,85 и при весьма хрупких — 1,15. Если нет данных о вязкопластических свойствах разрабатываемого пласта, то можно использовать данные, приведенные в примечании при расчете скорости подачи комбайна (формула 6).

Нормативы нагрузки на очистные забои, разрабатывающие незащищенные угольные пласты опасные по внезапным выбросам угля и газа, устанавливаются исходя из двухсменного режима работы по добыче. При проведении в добычные смены противовыбросных мероприятий, а так же при наличии технологических перерывов между снятием полос угля на особо выбросоопасных пластах суточный норматив нагрузки уменьшается пропорционально сокращению рабочего времени по добыче в сутки. Подобным образом уменьшение норматива нагрузки производится и при разработке пластов, опасных по горным ударам.

В конкретных условиях, если хотя бы один из факторов отличается от принятых при составлении таблиц, норматив нагрузки на очистной забой A_н(т/сут) определяется

, т/сут, (59)

где A_о— норматив нагрузки на очистной забой (см. табл. А.14–А.30; А.31–А.32; А.33–А.39), т/сут.

При отличии фактически вынимаемой мощности от значений, приведенных в таблицах, A_оопределяется по интерполяционной формуле

, т/сут, (60)

где m₁иm₂— соответственно ближайшие меньшее и большее табличные значения вынимаемой мощности пласта, м;

A₁иA₂— табличные значения нормативных нагрузок, т/сут;

a— поправка к нормативу нагрузки при изменении длины очистного забоя на 1 м; принимается в зависимости от средств механизации, угла падения пласта и устойчивости непосредственной кровли (см. табл. А.14–А.26 и А.31–А.32).

Если длина очистного забоя больше указанной в таблице, то поправка принимается со знаком «+», а если меньше — со знаком «–». Если длина очистного забоя превышает предельное значение, указанное в таблице для соответствующих условий, то норматив нагрузки определяется исходя из предельных значений длины очистного забоя.

l_о.з— разность между длинами очистного забоя, указанной в таблице и рассчитываемой, м;

n_см— число смен по добыче угля в сутки,n_см=1, 2, 3;

1080=3603 — продолжительность работы очистного забоя, принятая при расчете табличных значений нормативов нагрузки, мин;

— плотность горной массы в массиве без учета присекаемых боковых пород, т/м³;

k_геол— коэффициент уменьшения норматива нагрузки на очистной забой со сложными горно-геологическими условиями

, (61)

где k_р.н— коэффициент, учитывающий работу очистного забоя в зоне разрывного горно-геологического нарушения;

k_пл— коэффициент, учитывающий работу очистного забоя в зоне пластового геологического нарушения (утонения, размыва пласта);

k_т.кр — коэффициент, учитывающий работу лавы с труднообрушаемой основной кровлей (как с проведением мероприятий по разупрочнению кровли, так и без их проведения);

k_пол— коэффициент, учитывающий выкладку костров в полостях непосредственной кровли, образующихся в зоне выемки над секциями крепи при неустойчивых кровлях;

k_обв— коэффициент, учитывающий обводненность очистного забоя;

k_зат— коэффициент, учитывающий затяжку неустойчивой кровли по всей длине лавы, расположенной между забоем и перекрытиями секций крепи.

Вышеназванные коэффициенты для конкретных условий определяются по методике, изложенной в [8].

Примечания.

1. На практике при использовании настоящих нормативов длина очистного забоя, вынимаемая мощность, а также сведения о наличии осложняющих ведение очистных работ горно-геологических факторов принимаются по геологическим и маркшейдерским документам. В учебных целях эти факторы могут быть заданы.

2. При работе в очистном забое двух комбайнов принимаются следующие значения поправочного коэффициента: при мощности пласта 0,8–1,2 м — 1,3; при мощности пласта 1,21–1,60 м — 1,2 и при мощности пласта 1,61–3,20 м — 1,1.

3. При расчете норматива нагрузки на комплексно-механизированные очистные забои, в зависимости от срока эксплуатации механизированной крепи, принимаются следующие поправочные коэффициенты:

0,90 — при эксплуатации крепи от одного до двух лет;

0,85 — при эксплуатации крепи более двух лет.

В соответствии с предложенной методикой разработана компьютерная программа «RPM513» расчета нагрузки на лаву с использованием ПЭВМ. Пример такого расчета приведен в Приложении В.

Упрощенный алгоритм расчета нагрузки на лаву без использования ЭВМ приведен в Приложении Г.