- •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
10.4 Верхняки рамной индивидуальной призабойной крепи и рабочие операции при их навеске
В качестве средства перекрытия кровли в пределах призабойного пространства лавы используются металлические и деревянные верхняки, а также при неустойчивых ее нижних слоев - затяжки. Наиболее рационально использовать металлические верхняки различных конструкций и силовых характеристик (табл. 10.7).
Таблица 10.7 - Техническая характеристика металлических верхняков индивидуальной крепи
Типоразмер верхняка |
|
Параметр и единица его |
измерения |
|
|||||
шаг установки, мм |
высота, мм |
ширина, мм |
масса, кг |
рабочее сопротивление, кН |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||
1ВВ30 |
80 |
80 |
70 |
14,4 |
300 |
||||
2ВВ30 |
1000 |
17,6 |
|||||||
3BB30 |
1260 |
21,6 |
|||||||
Опора |
940 |
14,0 |
|||||||
1ВВ30м |
800 |
80 |
70 |
14,6 |
300 |
||||
2ВВ30м |
1000 |
18,6 |
|||||||
ЗВВЗОм |
1260 |
22,4 |
|||||||
Опора |
940 |
12,6 |
|||||||
1ВР |
800 |
(8) 32* |
120 |
14,2 |
6** |
||||
2ВР |
1000 |
19,3 |
|||||||
ВИК |
800 |
82 |
70 |
16,0 |
300 |
||||
1000*** |
|||||||||
1260*** |
|||||||||
1ВДУ |
800 |
82 |
70 |
14,3 |
44** |
||||
2ВДУ |
1000 |
17,5 |
200 |
||||||
ЗВДУ |
1250 |
21,1 |
|
||||||
1ВН |
800 |
80 |
70 |
12,7 |
300 |
||||
ЗВН |
1260 |
19,1 |
* В месте установки стойки.
** Сопротивление на консоли длиною 0,7 м.
*** По спецзаказу.
Металлический выдвижной верхняк типа ВВ30 (рис. 10.13) состоит соединяющихся шарнирно жестких полых балок прямоугольного сечен (базовые опоры) 1, промежуточной переносной поддерживающей опоры 7 рукояткой 3, заднего 4 и переднего 5 кронштейнов, распорного клина штырей 7 и 8 для замковых соединений соответственно опор с базовью верхняками и последними между собой.
В конструктивном исполнении переносная опора верхняка ВВЗО представляет собой балку коробчатого сечения длиной 0,5-0,58 м, на боковой стенке которой имеется ось и два кронштейна. Передний кронштейн служит опорой для верхняка, задний - опорой для клина. Каждая соединительная балка имеет клин, прикрепленный цепочкой. Форма заднего кронштейна позволяет устанавливать клин как слева, так и справа от верхняка, что упрощает его эксплуатацию. В исходном положении соединительная балка закреплена на переднем конце первого от забоя верхняка и поджата к кровле.
Рисунок 10.15 — Выдвижной металлический верхняк типа UB3U:
а - полный комплект; б - промежуточная переносная опора
Состав и последовательность выполнения рабочих операций при навеске верхняка типа ВВЗО (рис. 10.14) [20]:
- после прохода комбайна выбивается клин промежуточной поддерживающей опоры и подготовительный к навеске верхняк набрасывается одним концом на ее передний кронштейн (см. рис. 10.14, а);
- уложенный таким образом на передний кронштейн базовый верхняк под концами затяжек, лежащих на опоре, передвигается сначала к забою, а затем соединяется штырем с ранее установленным верхня-ком предыдущей рамы (см. рис. 10.14,6);
- после соединения верхняков опора с помощью рукоятки поджимается к кровле и фиксируется от руки клином на заднем кронштейне, над верхняком укладывается затяжка таким образом, чтобы ее один конец попал между концами затяжек на верхняке предыдущей рамы, а другой на только что навешенный верхняк, после этого клин на опоре предыдущей рамы забивается ударами обушка (см. рис. 10.14, в);
- после передвижки конвейера под консольно навешенные верхняки устанавливаются стойки, а опоры снимаются, переносятся на передние концы верхняков, на последние укладываются затяжки, которые поджимаются к кровле с забивкой клина обушком (см. рис. 10.14, г).
При извлечении крепи из выработанного пространства до разгрузки стойки выбивается штырь замка (верхняк "размыкается"), а после разгрузки упавший верхняк извлекается из выработанного пространства с помощью крюка.
Допускается также извлечение стоек без предварительной выбивки штыря из верхняка. В этом случае шарнирный верхняк после извлечения стойки свободно поворачивается и повисает на штыре. Этот способ извлечения возможен при высоте рабочего пространства на линии обрушения больше конструктивной длины верхняка и при отсутствии опасности удара обру-шающихся пород по висящему верхняку.
Рисунок 10.14 - Позиции последовательного выполнения рабочих операций при навеске в лаве верхняка типа ВВ30: <- - - и <------перемещения соответственно вокруг оси штыря выдвижной опоры и продольное базового верхняка, в т.ч. выдвижной опоры
Верхняки типа ВВЗОМ (модернизированные) отличаются от аналогичных ВВЗО конструкцией соединительного устройства выдвижной опоры.
Промежуточная переносная опора обеспечивает дополнительное перекрытие кровли в призабойной части лавы, выполняет роль замка при консольном поддержании, а также служит в качестве приспособления, обеспечивающего возможность навески верхняков из закрепленного пространства лавы.
Рессорный верхняк индивидуальной крепи типа ВР (рис. 10.15) состоит из консоли 1, включающей верхнюю 2 и нижнюю 3 рессоры, задний участок 4 которых изогнут вверх под острым углом относительно плоскости передней части консоли и жестко закреплен к плоской опоре 5, снабженной фиксирующими пазами 6 для соединения верхняка с шипами головки стойки.
.
Рисунок 10.15 - Верхняя рессорный типа ВР: а - конструкция; бив- положение замкового соединения соответственно до и после его поджатия стойкой
На заднем участке конец верхней рессоры изогнут вниз под тупым углом относительно поверхности этого участка. Задний конец плоской опоры 5 с проемами 6 для стоек 7 снабжен упором (щекой) 8, направленной в сторону заднего изогнутого конца верхней рессоры и имеющим наклонную поверхность, расположенную параллельно изогнутому заднему концу верхней кромкой 9, образованной поверхностью плоской опоры 5 и наклонной поверхностью упора 8.
Последовательность выполнения рабочих операций при навеске верхняка типа ВР при шахматной схеме расстановки гидравлических стоек и струговой выемке угля представлена на рисунке 10.16 [20]
После подвигания забоя на 0,5 rц (rц подвигание за технологический цикл, равное шагу установки верхняка lв) (см. рис. 10.16) подтягивается (1), заводится (2) в зацепление с ранее установленным верхняком новый верхняк, который поднимается (3) к кровле, затем после зачистки (4) места под поданную стойку производится ее установка (5) под верхняк, снимается (6) с борта скребкового конвейера установочный пистолет, который подсоединяется (7) к стойке, сообщая ей начальный распор. При подвигании забоя еще на 0,5 rц аналогично рабочие операции по установке верхняка на рядом стоящей раме повторяются.
Рисунок 10.16 –
Рабочие операции при установке верхняка
типа ВР в лаве: а – навеска верхняка; б
– ус-тановка стойки; в – придание стойке
начального распора
На рисунках 10.17-10.19 представлены конструкции металлических верхняков индивидуальной крепи типов ВИК, ВДУ и ВН, на рисунке 10.20 -схема их возведения.
Рисунок 10.17 - Верхняк индивидуальной крепи типа ПИК: I - оалка; 2 - проушина; 3 - серьга; 4 - клин; 5 - скоба; 6 -фиксатор стойки
Верхняк ВДУ (рис. 10.18) представляет собой стальную балку 1 коробчатого сечения с приваренными к ней в виде вилки щеками 2 и штампованной проушиной 3. Верхняк ВДУ навешивается при помощи шарнирного соединения с ранее установленным верхняком посредством конического штыря 4, неразъемно связанного со щекой при помощи шайбы. Консольное крепление наращиваемого верхняка обеспечивается забивкой клина 6.
Первоначально (см. рис. 10.20) под наклоном навешиваемый верхняк 1 проушиной вводится в вилку ранее установленного верхняка и фиксируется ■ошном (скобой) 2, затем этот верхняк, занимая промежуточные положения 3, подводится до контакта с кровлей 4 и расклинивается в замке, после чего при эсвобождении и зачистки места на почве гидравлическая стойка устанавливается с сообщением ей начального (предварительного) распора.
Рисунок 10.20 - Схема навески металлических балочных шарнирных верхняков типов ВИК, ВДУ и ВН
В качестве деревянных верхняков в лаве используется необходимой длины 1,2-2,2 м (в зависимости от схемы установки стоек), распилы (табл. 10.8) [28], а также прогоны на ее концевых участках — длиною 3,6-4,8 м.
Таблица 10.8 - Рекомендуемая толщина деревянных верхняков из сосны
Нижний слой кровли с коэффициентом крепости пород/ |
Рекомендуемая толщина верхняка (мм) для крепежной рамы |
|||
в пролетах над приводами конвейеров |
в лаве со стойками с несущей способностью, кН |
|||
300 |
200 |
150 |
||
f≤2 |
120 |
60 |
50 |
40 |
2<f<3 |
100 |
50 |
40 |
30 |
3<f<5 |
80 |
40 |
30 |
20 |
5<f<7 |
80 |
30 |
20 |
20 |
f>7 |
50 |
30 |
20 |
20 |
В качестве затяжек в основном используется деревянные обаполы (рис. 10.21, табл. 10.9) [28]. Не исключено для перекрытия кровли использование рулонных материалов (сетки металлической или синтетической).
Общепринятые условные обозначения индивидуальной крепи на "Паспортах..." представлены в таблице 10.10 [9].
Таблица 10.9 - Размеры обаполов
Длина, м
Толщина,
мм
Ширина,
мм
0,9
15,20,25
90-200
1,0
1,1
1,2
1,5
1,8
20, 25, 30
110-200
2,0
2,0
2,5
2,7
Таблица 10.10 - Условные графические изображения индивидуальной приза-бойной крепи на "Паспортах выемки угля, крепления и управления кровлей"
Рисунок 10.21 –
Обаполы:
а – горбыльный;
б - дощатый