Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

f7c5bdfbe0c3aff8df20ce3ee693687b

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
7.18 Mб
Скачать

Таблица 6.7 – Остаточная метаноносность углей (Хог)

Выход летучих веществ, %

2-8

8-12

12-18

18-26

26-35

35-42

42-50

Остаточная метаноносность угля,

3,5

3,0

2,5*)

2,0

2,5

2,5

-

м3/т с.б.м

7-6

6-5

5-4

4-3

3-2

Примечание – *) Числитель – Кузнецкий бассейн; знаменатель – Воркутское месторождение

Остаточная метаноносность отбитого угля, выданного из шахты на по-

верхность, в зависимости от марки угля и его метаноносности приведена в таб-

лице 6.8.

Таблица 6.8 – Остаточная метаноносность угля, выданного из шахты

 

Выход летучих

Метаноносность

Остаточная метано-

Марка угля

носность отбитого

 

3

 

веществ, %

пласта, м /т с.б.м

угля, м3/т с.б.м

Д

50-42

5-8

2-3

Г

42-36

8-14

3-4

Ж

36-28

14-17

4-5

К

28-22

17-23

5-6

ОС

22-15

23-31

6-7

Т

15-8

31-39

7-8

ПА

8-5

31-42

8-12

А/10

5-4

40-27

 

А/11

4-3

27-4

8-2

А/12 – А/15

3-2

4-2

3-1

Согласно рисунку 6.8 степень дегазации отбитого угля зависит от круп-

ности его фракций. Процентное содержание ψ мелких (менее 70 мкм и менее 6

мм) и крупных (от +13 до +100 мм) фракций угля для современных шнеков при различных скоростях подачи комбайна показано на графиках, изображенных соответственно на рисунках 6.9 и 6.10. Усредненные показатели метановыделе-

ния из угольных частиц размером до 1600 мкм за 120 секунд приведены на ри-

сунке 6.11 (по данным В.В. Ходота).

КД.Ф., доли ед.

 

 

 

0,8

 

 

 

1

 

 

 

 

0,6

 

 

 

2

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

0,2

 

 

 

3

 

 

 

 

0

5

15

25

, мин

 

Рисунок 6.8 – Динамика степени дегазации отбитого угля по классам

 

1-6 мм (1), 6-13 мм (2) и более 13 мм (3)

, %

 

 

а)

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

21

 

 

 

20

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

1

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

 

 

VП , м/мин

 

 

 

 

 

 

, %

 

 

 

 

 

 

2

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0,5

1

2

3

4

5

 

 

VП , м/мин

 

 

 

 

 

 

1(о) и 1′(●) – шнеки ШТ 126 и ШРП 206, фракция менее 0,07 мм; 2, 2′ – то же, фракция 6 мм

Рисунок 6.9 – Изменение выхода пылевой фракции 0,07 мм (70 мкм) и фракции

6мм от скорости подачи комбайнов 1ГШ-68 и 1КШЭ соответственно со шнеками ШТ 126 и ПРП 206 (а) и фракции менее 0,07 мм (70 мкм) с увеличенным масштабом оси ординат (б)

 

, %

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

70

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

Х

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

 

 

Х

20

 

 

 

 

 

Х

 

 

Х

 

 

 

6

 

 

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

10

 

Х

 

61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

2

3

4

5

VП , м/мин

 

 

3-6 – шнек ШТ 126,

3′-6′ – шнек ШРП 206 (соответственно +13, +25, +50 и +100 мм)

Рисунок 6.10 – Изменение выхода крупных фракций угля в лаве

 

 

 

от скорости подачи комбайна

 

Рисунок 6.11 – Изменение относительного метановыделения из угля от

размера угольных частиц

Допустимая по газовому фактору суточная нагрузка на лаву Адоп (т/сут)

рассчитывается по формуле

Адоп j Tм ,

(6.21)

где Тм – время работы очистного забоя по добыче угля в течение суток, мин;

определяется с учетом технологических факторов.

Примеры расчета нагрузки на очистной забой по газовому фактору при-

ведены в Приложении 4.

6.5 Параметры и технологические характеристики очистных работ

по газовому фактору

В комплексно-механизированных забоях, обеспечивающих годовую на-

грузку от 500 до 5000 тыс. тонн, применяются механизированные крепи, очист-

ные комбайны, забойные конвейеры отечественного и зарубежного производ-

ства. Наилучшие результаты отмечены в случаях применения импортного обо-

рудования на шахтах им. С.М. Кирова и «Распадская» (Кузбасс) с нагрузками до 10000 т/сут и более при мощности пластов 1,7 – 2, 3 м.

Механизированные комплексы для пологих и наклонных пластов приве-

дены в таблице 6.9.

Таблица 6.9 – Перечень механизированных комплексов очистного оборудова-

ния и пределы вынимаемой мощности пластов

 

 

Комбайн,

 

Пределы выни-

Комплекс

Крепь

Конвейер

маемой мощно-

струг

 

 

 

сти пласта, м

 

 

 

 

1

2

3

4

5

Струговый ком-

ДВТ 11/23

GH-38/5,7

PF 4/932

1,0 – 1,6

плекс «ДВТ»

 

 

 

 

КМП 06/15

МП 06/15

К-103м

СП-250

0,9 – 1,65

2МКД – 90Т

2 КД90Т

РКУ – 10

СП-250

1,2 -1,5

1К-101

 

 

 

 

3МКД – 90Т

3КД90 Т

РКУ – 13

СП-250

1,3 – 2,0

(2ГШ68Б)

 

 

 

 

КМ 138/2

М 138/2

KGS-345

А – 30

1,2 – 2,5

KSW-460

КСЮ-271

 

 

 

КМ 138/4

М 138/4

К–500 Ю

А – 30

1,4 – 3,5

МВ-12

КСЮ-271

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 6.9

1

2

3

4

5

 

 

KSW-460

КСЮ-271

 

3КМ – 138И

3М-138И

РКУ – 10

1,4 – 2,6

A-30

 

 

SL-300

 

 

 

 

 

КМКЮ.4В-17/30 с

МКЮ.4В-17/30

KGS-600

A-34

5,5 – 10

выпуском

 

 

 

 

КМКЮ.2-16/31

МКЮ.2-16/31

KSW-500

КСЮ-271

1,8-3,1

A-32

 

 

 

 

КМКЮ.4-11/32

МКЮ.4-11/32

К-500

КСЮ-271

1,4-3,3

KSW-460

А-30, A-32

 

 

 

КМКЮ.2У-16/33

МКЮ.2У-16/33

KGS-460

СПЦ-271, А-30,

1,8-3,3

KGS-345

КСЮ-271

 

 

 

 

 

МВ-12

 

 

КМКЮ.4У-22/40

МКЮ.4У-22/40

К-500

А-34, А-30Л

2,5-4,0

 

 

КGS-445

 

 

КМКЮ.2Ш-18/40

МКЮ.2Ш-

К-500, KGS-

А-30Л, А-34

2,1-4,0

18/40

445

 

 

 

КМ-142

2М-142М

1КШЭ, KGE-

КСЮ–271, А-34,

2,7-5,1

750, KSW–500

Рыбник 255/842

 

 

 

2ОКП70Б

2ОКП70Б

К-500Ю,

А-30

2,4–3,5

KGS 345

 

 

 

 

1КМ – 145Р

1М – 145Р

1КШЭ

А–30,32,34

3,3 – 5,2

KSW–500

КСЮ–271

 

 

 

 

 

1КШЭ

А–30,

 

2УКП – 5М

2УК–5М

KGS–445

А–32, КСЮ–

2,4 – 5,0

 

 

KSW–500

271

 

КМ-144

М-144

KGS–345

А–30,

2,6-4,5

SL-300

А–34

 

 

 

JOY

JOY

4LS – 20

JOY, AFG

1,5 – 2,4

4LS – 5

 

 

 

 

JOY-2

JOY-2

6LS3

JOY, AFS,

3,5 – 4,5

1000HB-280F

 

 

 

 

2KM-800

M-800

MB – 12, 4LS-

AFS

2,2 – 4,4

5, KGS–445

А–34

 

 

 

2KM-1000

2M-1000

KGS–445

А–30,

2,4-4,8

SL-300

A-34ЛР

 

 

 

 

 

SL-500

НБ-100,

 

ДВТ

ДВТ

PF-4/1132,

4,0-5,2

EL-3000

 

 

НБ-280/1000

 

 

 

 

 

GLINIK-21/45

GLINIK-21/45

KSW-1140

A-34

3,6-4,8

ZF-8000 с выпус-

 

 

 

2,2-3,5 (комбайн)

ZF-8000

MG-400

SGZ-800

Выпуск угля –

ком угля (Китай)

 

 

 

до 12м

 

 

 

 

Вышеуказанные типы очистных механизированных комплексов оборудо-

вания охватывают пологие и наклонные, средней мощности и мощные пласты с кровлями от легких до тяжѐлых по управлению.

Очистные комбайны, приведенные в таблице 6.9, являются двухшнеко-

выми и зарубаются по концам лавы в пласт с помощью косых заездов длиной

15-20 м при ширине захвата комбайна 0,8 м.

В лаве двухшнековый комбайн может работать по челноковой схеме на пластах мощностью 1,5 – 3,0 м при углах падения пласта до 10 – 120. При углах падения 13 - 350 целесообразна односторонняя выемка, когда комбайн, двигаясь по падению, вырубает полосу к конвейерному штреку, а в обратном направле-

нии (снизу – вверх) зачищает лаву при мощности пласта 1,5 – 3,0 м. На пластах мощностью 3 – 5 м применяется двухсторонняя выемка. Основную часть поло-

сы мощностью 2 – 3 м комбайн вырубает сверху вниз, а снизу вверх снимает

«земник» мощностью до 2 м и зачищает лаву. В коротких лавах обычно однош-

нековый комбайн зарубается из вентиляционного штрека шириной 5,0 – 5,5 м,

закреплѐнного анкерами и охраняемого целиками угля.

Наиболее эффективными и высокопроизводительными на шахтах России являются очистные участки с объемами добычи угля 500 тыс. тонн и более, ос-

нащенные комплектом очистного оборудования, указанного в таблицах 6.10 – 6.13.

Техническая характеристика механизированных крепей, входящих в со-

став механизированных и автоматизированных комплексов, приведена в табли-

цах 6.10 и 6.11. Техническая характеристика очистных комбайнов приведена в таблице 6.12. Техническая характеристика скребковых конвейеров, входящих в состав механизированных комплексов, приведена в таблице 6.13.

В комплексно-механизированных лавах методы и средства поддержания сопряжений определяют эффективность и безопасность работ. В высокопроиз-

водительных очистных забоях на пологих пластах мощностью от 0,9 м до 5,0 м

ширина выемочных выработок составляет 5,0-5,5 м, высота от 2,5-3,0 м до 4,5-

5,0 м, выработки закреплены сталеполимерными анкерами длиной 2,0-2,4 м с плотностью 1,0-1,25 ан/м2 или металлическими арками и охраняются целиками угля или искусственными сооружениями. Выработки или гасятся за лавой, или одна из них (конвейерная) повторно используется.

Таблица 6.10 – Техническая характеристика механизированных крепей и усло-

вия их применения на пологих и наклонных пластах

 

 

 

Шифр крепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование показателей

МП

2KD-

3KD-

 

 

3M-

МКЮ

M138/2

M138/4

4В–

 

06/15

90T

90T

138И

 

 

 

17/30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимальная конструктив-

640

800

1000

905

1610

1150

1700

ная высота, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная конструк-

1500

1500

2200

1670

3530

2450

3000

тивная высота, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление крепи, кН/м2

550

800

900

600

900

900

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг передвижки, мм

800

800

800

800

800

800

800

Шаг установки, мм

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество гидравлических

2

4

4

2

4

4

4

стоек в секции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее давление на почву,

1,8

2,0

2,0

1,86

2,5

2,5

1,86

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса секции, т

8,2

9,0

12,0

9,75

14,3

11,2

18,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Вынимаемая мощность пла-

0,9-1,4

1,1-1,5

1,35-2,0

1,2-1,6

1,6-3,5

1,5-2,5

1,7-3,0 и

ста, м

 

 

 

 

 

 

до 10,0

Угол падения, град

до 30

до 35

до 35

до 30

до 30

до 30

до 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средняя

 

 

 

 

 

 

Устойчивость пород кровли

устой-

любая

любая

любая

средняя

любая

-

 

чивость

 

 

 

 

 

 

Управляемость кровли

легкая и

тяжелая

тяжелая

средняя

средняя

тяжелая

тяжелая

средняя

Породы почвы

прочные

прочные

прочные

прочные

прочные

прочные

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина комплекса, м

250

200

200

250

250

250

250

 

 

 

 

 

 

 

 

Управление секциями

 

 

электрогидравлическое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.11 – Техническая характеристика механизированных крепей, входящих в состав механизированных комплексов

 

Наименование показателей

 

 

 

Шифр крепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ОКП-7ОБ

1КМ-145P

2УКП 5М

2КМ – 800 3P

2КМ800В

2КМ1000Е

КМ144

КМ142

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимальная конструк-

2060

2640

2700

2000

1450

2700

2300

2660

 

тивная высота, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная конструк-

3500

4540

5100

4100

3000

5000

4700

5120

 

тивная высота, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление крепи,

600

950

1200

800

800

1000

800

1200

 

кН/м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг передвижки, мм

630

630

630

800

800

800

800

630

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг установки, мм

1100

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество гидравлических

1

4

2

2

2

2

2

4

98

стоек в секции

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее давление на поч-

1,2

3,5

2,3

1,7

1,75

2,2

2,1

2,8

 

 

ву, МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса секции, т

7,0

13,9

17,0

18,0

17,3

26,5

16,0

20,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вынимаемая мощность

2,4 – 3,5

2,3 – 5,0

3,1 – 5,0

2,3 – 4,1

1,7-3,0

3,0-5,0

2,6-4,5

3,0-5,0

 

пласта, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол падения, град

до 30

до 35

до 35

до 20

до 15

до 15

до 30

до 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устойчивость пород кров-

любая

любая

любая

любая

любая

любая

любая

любая

 

ли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Управляемость кровли

лѐгкая

тяжѐлая

тяжѐлая

легкая

легкая

легкая

легкая

тяжѐлая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Породы почвы

любые

прочные

прочные

слабые

слабые

слабые

прочные

прочные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина комплекса, м

150

230

250

300

300

300

300

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Управление секциями

ручное

ручное

ручное

электрогид-

электрогид-

электрогид-

электрогид-

ручное

 

равлическое

равлическое

равлическое

равлическое

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.12 – Технические характеристики очистных комбайнов и струга

 

 

 

 

 

Тип комбайна, струга

 

 

 

 

Наименование показателя

GH9-38VE

 

 

 

4LS-20

МВ-12.2

KGS-445

KGS-750

 

PKУ10

PKУ13

К-500Ю

 

 

 

 

(струг)

RW/2BP

RW/2BP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вынимаемая мощность пласта, м

1,0-1,6

1,2-1,45

1,45-2,0

1,6-4,0

1,6-4,0

1,6-4,0

1,8

1,8-4,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол падения пласта, град

до 18

до 35

до 35

до 30

до 35

до 25

До35

до 35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивляемость пласта реза-

до 240

до 360

до 360

до 360

до 360

до 360

до 360

до 360

 

нию, кН/м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарная мощность электродви-

2х400

200

400

605 (250х2;

700

568

735

835

 

гателей, кВт

45х2;15)

(2х285)

(2х250)

(2х250)

(2х300)

 

 

 

 

 

Диаметр шнека, м

-

1,0;1,2

1,2;1,4;1,6

1,4;1,6; 1,8;

1,4-2,2

1,4-2,0

1,8-2,36

1,8-2,36

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99

Ширина захвата, мм

до 150

630-800

630-800

630-800

630-800

630-800

630-800

630-800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность, т/мин

10-20

3,2-5,5

5,0-8,0

до 12

15

13

22

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочее напряжения, В

1140

660/1140

660/1140

1140

1140

1440

1140

1140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизм подачи

-

БСП*

БСП

БСП

БСП

БСП

БСП

БСП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max скорость подачи, м/мин

40-115

11,0

10,0

до 9,5

12,0

13,5

8,0

8,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дистанцион-

 

 

автоматизи-

радио

радио

радио

радио

 

Способ управления

ручное

ручное

рованная

 

ное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса, т

6,6

22

27

32,0

45

39

45

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* БСП – безцепная система подачи

Таблица 6.13 – Технические характеристики забойных скребковых конвейеров

Наименование показателя

 

 

Тип конвейера

 

Ан-26

Ан-30

 

Ан-34

Ан-38

КСЮ-281

 

 

Длина конвейера, м

200

300

 

350

350

300

Производительность, т/ч

720

720

 

1500

2000

1050

Мощность приводов, кВт

3х110

2х160

 

3х200

3х600

3х315

Скорость цепи, м/с

1,0

1,0

 

1,5

1,26

1,13

Скребковая цепь, калибр, мм

26х92-С

30х108-С

 

34х126

30х137

30х108

Тип разгрузки

торцевой

торцевой

 

торцевой

торцевой

торцевой

Ширина рештачного става, мм

732

732

 

868

1060

868

 

 

 

 

 

 

 

Высота со стороны погрузки, мм

228

250

 

305

330

250

 

 

 

 

 

 

 

На выемочных полях со сложным газовым балансом, когда источниками метана являются разрабатываемый пласт, сближенные угольные пласты и газо-

носные породы, невозможно обеспечить высокопроизводительную работу вы-

емочных машин без совместного применения эффективных способов проветри-

вания очистных участков и комплекса способов дегазации источников газовы-

деления. Поэтому на пластах с высокой газоносностью и различным газовым балансом выемочных участков необходимо обоснованно, с учетом факторов вентиляции и дегазации выбирать технологические схемы очистных работ.

Наибольшие возможности для удаления максимального количества газа из выработанного пространства дает применение восходящего или нисходящего прямоточного проветривания очистного забоя с подсвежением исходящей струи, что практически исключает влияние газовыделения из выработанного пространства на допустимую нагрузку на лаву по газовому фактору. Поэтому для технологических схем разработки газоносных пластов рекомендовано прямоточное проветривание с обособленным разбавлением метана по источникам его выделения. По такой схеме проветриваются высокопроизводительные очистные забои Кузбасса и Воркуты на пластах, не склонных к самовозгоранию угля.

При выборе схемы проветривания выемочного участка критерием оценки является величина допустимой по метану нагрузки на лаву. В качестве примера приведены результаты расчета допустимой нагрузки на лаву для пласта мощностью 2,0 м, длины лавы – 220 м. Природная газоносность пласта – 10 и 20 м3/т с.б.м, характерная для шахт Кузбасса до глубины 600 м. Как видно из приведенных данных (таблица 6.14), лучшие результаты по допустимой нагрузке на

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]