- •1.2 Очистные работы в структуре технологии добычи угля подземным способом и их общие характеристики
- •1.3 Основные направления совершенствования очистных работ
- •Вопросы для самоконтроля по теме 1
- •Условия залегания угольных пластов и их влияние на очистные работы
- •2.1 Характеристики угольных пластов
- •2.2 Усложняющие очистные работы природные опасности
- •2.3 Строение вмещающих угольные пласты пород и их классификация по устойчивости и обрушаемости
- •2.4 Природная трещиноватость пород и угля
- •2.5 Геологическая нарушенность углевмещающего массива
- •Геометрические параметры очистной выработки
- •3.1 Общие понятия об очистной выработке и ее размеры
- •3.2 Расположение сопряженных с лавой подготовительных выработок
- •3.3 Форма очистного забоя
- •Лекция 4. Положение очистной выработки в пространстве
- •4.1 Направление выемки пласта
- •4.2 Ориентация очистной выработки относительно основной системы природной трещиноватости кровли и разрывных геологических нарушений
- •Лекция 5. Процессы механизированной выемки угля
- •5.1 Общие сведения о выемке угля
- •5.2 Конструктивно-технологические особенности угольных комбайнов
- •Лекция 6 узкозахватные угольные комбайны для выемки тонких и средней мощности угольных пластов
- •6.1 Комбайны для выемки пологонаклонных пластов
- •6.2 Комбайны для выемки тонких крутых и крутонаклонных пластов
- •6.3 Требования правил технической эксплуатации и безопасности при комбайновой выемке угля
- •6.4 Состав работ при комбайновой выемке угля и ее производительность
- •Вопросы для самоконтроля по теме 6
- •Лекция 7 процессы транспортировки угля в лаве
- •7.1 Самотечный способ транспортировки
- •7.2 Общие сведения о конструктивно-технологических особенностях скребковых конвейеров
- •7.3 Типы разборных переносных скребковых конвейеров
- •7.4 Типы передвижных скребковых конвейеров
- •7.5 Схемы передвижки скребковых конвейеров в лаве
- •7.6 Производительность лавных скребковых конвейеров
- •Вопросы для самоконтроля по теме 7
- •Лекция 8 струговая выемка угля
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Конструктивно-технологические особенности струговых установок для выемки тонких пологонаклонных угольных пластов
- •8.3 Производительность струговой выемки угля и состав работ
- •8.4 Требования правил технической эксплуатации и безопасности при струговой выемке угля
- •Вопросы для самоконтроля по теме 8
- •Лекция 9 гидравлический способ выемки угля
- •9.1 Общие сведения
- •9.2 Рабочие процессы и меры безопасности при гидравлической выемке тонких пологонаклонных угольных пластов
- •10.2 Конструктивно-технологические характеристики стоек индивидуальной призабойной крепи
- •10.3 Выбор типоразмера металлических стоек индивидуальной призабойной крепи
- •10.4 Верхняки рамной индивидуальной призабойной крепи и рабочие операции при их навеске
- •10.5 Конструкции рам индивидуальной призабойной крепи и схемы их размещения в лаве
- •10.6 Требования правил безопасности при возведении индивидуальной крепи в очистной выработке
- •Вопросы для самоконтроля по теме 10
- •11.1.1 Посадочные крепи
- •11.1.2 Технологические схемы и рабочие операции при посадке кровли в лавах пологонаклонных пластов
- •11.2 Управление кровлей плавным опусканием
- •11.3 Расчет сопротивления стоек индивидуальной крепи в лаве
- •Вопросы для самоконтроля по теме 11
- •Лекция 12 процессы управления кровлей в лавах с применением оставляемых в выработанном пространстве опорных сооружений
- •12.1 Закладочные работы при управлении кровлей в лавах
- •12.1.1 Управление кровлей в лавах пологонаклонных пластов
- •12.1.2 Управление кровлей в лавах крутонаклонных и крутых пластов
- •12.2 Комбинированные способы управления кровлей в лавах
- •12.2.1 Управление кровлей удержанием на кострах
- •12.2.2 Управление кровлей удержанием на целиках
- •Вопросы для самоконтроля по теме 12
- •Лекция 13 рабочие процессы в концевых участках лав
- •13.1 Общие сведения о концевых операциях в лаве
- •13.2 Выемка ниш и самозарубка комбайнов
- •13.3 Крепление концевых участков лав и их сопряжений с подготовительными выработками
- •13.4 Возведение охранных сооружений
- •13.4.1 Охрана подготовительных выработок пологонаклонных пластов
- •13.5 Вспомогательные концевые операции
- •Вопросы для самоконтроля по теме 13
- •14.2 Передвижка секций механизированных крепей в лаве
- •14.3 Надежность механизированного управления горным давлением в лаве
- •14.3.1 Отказы механизированной крепи
- •14.3.2 Предотвращения опрокидывания и сползания секций механизированной крепи в лаве
- •14.3.3 Мероприятия до первичной посадки массива кровли
- •15.1.1 Механизированные комбайновые комплексы
- •15.1.2 Механизированные струговые комплексы
- •15.2 Механизированные комплексы и агрегаты для выемки тонких крутых пластов
- •Вопросы для самоконтроля по теме 15
- •Лекция 16 комплектование механизированного очистного оборудования
- •16.1 Обоснование выбора очистного механизированного комплекса для выемки тонких и средней мощности пологонаклонных угольных пластов
- •16.2 Механизированные крепи сопряжений
- •16.3 Вспомогательные средства и оборудование механизированных очистных комплексов
- •Вопросы для самоконтроля по теме 16
- •17.3 Состав и организация очистных работ при выемке тонких угольных пластов
- •Вопросы для самоконтроля по теме 17
- •18 Процессы выемки весьма тонких угольных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое
- •Вопросы для самоконтроля по теме 18
- •19.2 Выемка угля короткими очистными забоями
- •Вопросы для самоконтроля по теме 19
- •Заключение
- •Перечень использованных источников
Вопросы для самоконтроля по теме 6
6.1 Факторы, определяющие типоразмер узкозахватного угольного комбайна. Основные технические характеристики этих комбайнов, используемые при их выборе.
6.2 Типоразмеры узкозахватных комбайнов для выемки тонких пологонаклон-ных пластов и ширина их захвата.
6.3 Типоразмеры узкозахватных комбайнов для выемки крутонаклонных И крутых тонких угольных пластов, ширина их захвата.
6.4 Направления совершенствования комбайновой выемки угольных пластов.
6.5 Требования правил технической эксплуатации и безопасности при комбайновой выемке угля в лаве.
6.6 Состав рабочих операций при выемке угля узкозахватным комбайном, работающим со става скребкового конвейера.
6.7 Производительность выемки угля в лаве узкозахватным комбайном.
6.8 Состав работ при оформлении забоя.
Лекция 7 процессы транспортировки угля в лаве
7.1 Самотечный способ транспортировки
Процессы перемещения угля вдоль лавы зависят от угла ее наклона и применяемых средств механизации. Различают способы перемещения под собственным весом (самотеком) и принудительный (с применением транспортных средств или машин).
Способ перемещения угля под собственным весом как сыпуче-кусковатого материала помимо угла наклона лавы зависит от ряда других факторов:
- характеристики поверхности перемещения по ее сопротивляемости;
- марки угля;
- степени измельчения и однородности транспортируемой горной массы;
- габаритных размеров, форм кусков и их относительного содержания в массе;
- наличия породной аргиллитосодержащих мелких частиц;
- влажности транспортируемого материала.
Все эти факторы предопределяют коэффициент сопротивления скольжению горной массы под собственным весом (рис. 7.1).
Скорость перемещения VM горной массы угля QM при всех прочих равных условиях зависит от разницы сил ΔF = PM - FM, определяемой углом β наклона плоскости перемещения и коэффициентом сопротивления скольжению км материала по поверхности (см. рис. 7.1):
ΔF = QM (sinβ - km cosβ), (7.1)
где QM - равномерно распределенная гравитационная составляющая сила перемещаемой горной массы (QM= Sму f my), кН/м2;
Smy - площадь поперечного сечения слоя перемещаемого грузопотока, м2; γmy ~ удельный вес массы в насыпном виде, кН/м3.
Самотечной транспортировки угля в лаве может осуществляться по почве пласта, стальным листам или рештакам (желобам) и рештакам с эмалированным покрытием (табл. 7.1).
Рисунок 7.1 - Общая схема формирования сил, обеспечивающих перемещение горной массы под собственным весом
по наклонной поверхности
Коэффициенты км сопротивления скольжению массы антрацита по
стальным поверхностям и с эмалированным покрытием составляют соответственно 0,27-0,3 и 0,19-0,23; остальных марок углей - по стальным поверхностям, поверхностям с эмалированным покрытием и почве пласта - соответственно 0,3-0,5; 0,24-0,4 и 0,7-0,8.
Поперечные профили секций самотечных рештачных ставов представлены на рисунке 7.2.
Таблица 7.1 - Значение углов наклона поверхностей, обеспечивающих перемещение угля самотеком
Характеристика поверхности перемещения |
Угол наклона |
поверхности перемещения, град. |
|
|
|
Марка угля |
|
|
А |
Т, К, ОС |
Д,Г |
Почва пласта |
35-36 |
37-38 |
40-45 |
Стальные рештаки (листы) |
15-17 |
18-20 |
23-25 |
Эмалированные рештаки |
11-13 |
14-16 |
17-20 |
Рисунок 7.2- Поперечные профили секции рештачных ставов самотечного
транспорта угля в лаве: а и б- передвижных при работе узкозахватного
комбайна срештачного става, соответственно самозагружающегося и
несамозагружающегося; в -разборного переносного при работе комбайнов с
почвы пласта
Преимущество самотечной транспортировки состоит в отсутствии затрат энергии на перемещение материала. Существенным недостатком самотечного транспорта является неуправляемость скоростью грузопотока. Это при наборе ее большой величины за счет наращивания движущейся силы по мере перемещения вдоль лавы часть угля (горной массы) вылетает за пределы рештачного става, вызывая тем самым существенные затруднения, связанные с опасностью выполнения работ и повышением их трудоемкости за счет ручной зачистки этой горной массы в очистной выработке.
Согласно требованиям ПБ [4] при выемке пластов по простиранию с углами падения выше 25° обязательно применение возле забоя предохранительных полков. В случае транспортировки угля самотеком должны быть установлены гасители скорости, а в местах изгибов лавы - ограждающие устройства.
Одна из схем сооружения гасителей скорости самотечного угольного потока в лаве представлена на рисунке 7.3.
Рисунок 7.3 — Схема устройства гасителей скорости самотечного угольного
потока в лаве: 1 - верхняк металлический с закрепленными на нем отрезками
цепи 2; 3 — стойка; 4 - изгибающийся передвижной самотечный став с
движущимся потоком угля
При выемке крутых пластов комбайнами, когда перемещение отбитого угля осуществляется самотеком по почве пласта, линию очистного забоя с опережением верхней части лавы наклоняют по ходу ее подвигания относительно продольной оси штрека на 75-85°, тем самым за счет обеспечивая "прижатия" грузопотока к забою снижают разброс угля по лаве и выработанному пространству.
Состав и последовательность выполнения работ при переноске разборного самотечного рештачного става:
- контроль за состоянием кровли и крепи;
- зачистка места для выкладки рештачного става на новой рабочей позиции по всей длине лавы;
- высвобождение става рассоединение и извлечение рештаков;
переноска и выкладка извлеченных рештаков на новой рабочей позиции (рештачной дороге);
проверка прямолинейности и крепление вновь выложенного рештачного става для предотвращения его сползания; при необходимости сооружение над рештачным ставом с определенным интервалом устройств гашения скорости грузопотока и боковых ограждения.
Рисунок 7.4- Схема
работы комбайна с погрузчиком (а) и
передвижчиком
(б)
самотечного става: 1- лебедка типа
1ЛГКНМ2Э; 2 -
обводные
блоки канатов 3 комбайна 4; 5-углеподбойщик
6; 7-рештачный став; 8 - лебедка погрузчика;
9 - лебедка передвижчика 10; 11 -деревянная
опорная обшивка (борт); 12 - деревянные
стойки
а) б)
Переноска самотечного става вручную весьма трудоемка, поэтому в определенных условиях при работе комбайна с почвы пласта по односторонней схеме рекомендуется применять изгибающийся самотечный став с передвижчиком и погрузчиком (рис. 7.4). Выемка угля по представленной схеме (см. рис. 7.4) производится узкозахватным комбайном крутонаклонных пластов с захватом 0,9 м. Передвижчик челночного типа шириною 0,9 м опирается на деревянный борт, который представляет собой сплошную дощатую обшивку прикрепленную у почвы пласта к первому призабойному ряду деревянных стоек. Верхняя секция рештачного става крепится вместе с поперечной (по ходу подвигания забоя) направляющей балкой для удержания его от сползания.