- •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
15.1.1 Механизированные комбайновые комплексы
Очистной механизированный комплекс (далее OMK) - комплект средств механизации всех рабочих процессов в лаве, составляющих выемку угля, его транспортировку, управление горным давлением и концевые операции горными машинами соответственно узкозахватными комбайнами, струговыми установки, скрепероструги и др., скребковыми конвейерами, гидро-фицированными распорными крепями, в т.ч. и сопряжений. Комплектация этих средств механизации обосновывается наиболее рациональной областью их применения согласно техническим характеристикам.
Доминирующими параметрическими характеристиками исходных условий выбора OMK являются: мощность и угол падения пласта, прочностные свойства угля и его марка, устойчивость вмещающих пласт пород. Исходя из сочетания указанных параметров, с учетом типа механизированной крепи по взаимодействию с боковыми породами и способа выемки угля OMK группируются на комбайновые или струговые (агрегатированные) для выемки лавами тонких и средней мощности, а также мощных пологонаклонных и крутых пластов. Очистные процессы в указанных группах технологических схем комплексной механизации имеют существенные отличия не только по фактору технического оснащения, но и составу, последовательности выполнения рабочих операций в лаве, что в совокупности определяет уровень механизации этих процессов.
Некоторые технологические схемы выемки тонких пологонаклонных угольных пластов , общие виды и фрагменты "Паспортов ..." OMK с различными типами узкозахватных комбайнов, скребковых конвейеров и механизированных крепей представлены на рисунках: 15.1 (1КМ-103); 15.2 (КМК-98 и КМК-97); 15.3 (КМ-87); 15.4 (1КМ-88); 15.5 (KMT) и 15.6 (КД-80).
OMK для пологонаклонных пластов в комплекте, как правило, содержит крепи поддерживающего типа.
OMK для выемки угольных пластов средней мощности и мощных, укомплектованы крепями поддерживающе-оградительного или оградительно-поддерживающего типов и узкозахватными комбайнами с захватами 0,71; 0,63; 0,5 и 0,4 м, перемещаемыми по скребковым конвейерам бесцепной системой их подачи. Схемы некоторых базовых типов этих OMK первого поколения и краткие их технические характеристики представлены соответственно на рисунках 15.7 (2ОКП-70), 15.8 (КМ-81), 15.9 (УКП-5) и таблице 15.1 [37].
Общие виды комбайновых OMK нового поколения для выемки пологонаклонных средней мощности и мощных пластов представлены на рисунке 15.10, а их комплектующие аналогичных типов OMK узкозахватные комбайны и механизированные крепи - соответственно на рисунках 15.11 (табл. 15.2) и 15.12 (табл. 15.3) (по данным проспектов).
Рисунок 15.1 — Очистной механизированный комплекс 1 KM-103: а - общая схема лавы; б -условное изображение в поперечном разрезе на "Паспорте ... ": 1 - комбайн 1К-103; 2 - конвейер СП-202В1; 3 - штрековая крепь КСШ-4; 4 - механизированная крепь IM-103; 5 - домкрат передвижки секций крепи и конвейера; 6 — домкрат прижима тяги 7; 8 - подвижная межсекционная связь; 9 — домкрат, регулирующий зазор между верхняками; 10 — ограждение
Рисунок 15.2 -
Очистные механизированные комплексы:
а - КМК-98 (фрагмент "Паспорта ... ");
б - КМК-97 (общий вид в лаве)
Рисунок 15.3 -
Общий вид очистного механизированного
комплекса в лаве типа КМ-87
Рисунок
15.4 - Очистной механизированный комп-лекс
1КМ-88: а – фраг-мент «Паспорта…», б-
секция крепи 1М-88:
1 -
основание; 2 - верхнее перекрытие; 3
-гидравлические стойки; 4- буфер; 5-заднее
ограждение; 6 – направ-ляющая балка; 7
- домкрат передвижки
Рисунок 15.5- Очистной механизированный комплекс KMT: а - общий вид в
лаве; б - схема в поперечном разрезе: 1 - скребковый конвейер; 2 - кабелеук-
ладчик с навесным оборудованием; 3 - консольная часть верхняка секции
крепи; 4 - комбайн
Таблица 15.1 - Краткие технические характеристики механизированных
комбайновых комплексов первого поколения для выемки средней мощности
и мощных пологонаклонных угольных пластов
Показатель и единица его измерения |
Количественное значение показателя |
||||
10ОКП-70 |
2 ОКП-70 |
КМ-81 |
УКП-4 |
УКП-5 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Обслуживаемая мощность пласта, м |
1,9-2,5 |
2,4-4,0 |
2,0-3,4 |
2,8-4,28 |
2,9-5,0 |
Угол падения пласта, град.: по простиранию по восстанию |
до 30 до 12 |
до 35 до 12 |
ДО 15 ДО 12 |
до 35 ДО 12 |
до 35 до 12 |
Сопротивление крепи, кН/м2 |
600 |
600 |
435 |
1150 |
1150 |
Среднее давление на почву, МПа |
1,2 |
1,2 |
2,9 |
2,0 |
2,3 |
Шаг передвижки, м |
0,71 |
0,71 |
0,63 |
0,5 |
0,4; 0,5 |
Шаг установки секций, м |
1,1 |
1,1 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
Масса, τ |
5,5 |
5,7 |
3,8 |
16,0 |
16,4 |
Типы: - комбайна |
2ГШ-68Б |
1ГШ-68 |
КШ-3М, 1КШЭ |
1КШЭ |
1КШЭР |
- конвейера
|
СУ ОКП70 |
СУ ОКП70 |
КМ-81- 02БМ, СП-301 |
2УКП |
СП301 |
- крепи |
ОКП |
ОКП |
М-81 |
УКП |
УКП |
Pисунок
0.6
- Очистной
механи-зированный комп-лекс КД-80: а -
фрагмент "Пас-порта..."; б- общий
вид в лаве; в -
схема
в поперечном разрезе
Рисунок 15.7 - Схема компановки комплекса 20КП70 (поперечный разрез
Рисунок 15.9 -
Схема компановки комплекса УКП-5
(поперечный разрез)
Рисунок 15.8 - Схема компановки
комплекса КМ-81 (поперечныйразрез)
Рисунок
15.10 - Очистные механизированные
комп-лексы: а - схема МДМ в поперечном
разрезе; б и в - общие виды соответст-венно
МДМ и ЗМКД-90Т
Рисунок 15.11 - Общие виды очистных комбайнов для выемки мощных поло-гонаклонных угольных пластов: а - 1КШЭ; б - К- 700; в - МВ612Е
Таблица 15.2 - Технические характеристики узкозахватных комбайнов для выемки угольных пластов средней мощности и мощных
Наименование показателя и единица его измерения |
Количественное значение показателя |
|||||||||||||
2ГШ68Б |
КШ1КГУ |
1КШЭ |
кшзм |
КДК700 |
МВ612Е |
МВ712Е |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|||||||
Обслуживаемая мощность пласта, м |
1,4-2,5 |
1,5-2,92 |
2,2-4,25 |
1,8-3,3 |
2,0-4,3 |
1,8-4,0 |
2,5-5,0 |
|||||||
Максимальная сопротивляемость угля резанию, кН/м |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
|||||||
Максимальный угол падения пласта, град.: по простиранию по падению |
35 - |
35 - |
35 - |
35 - |
35 20 |
35 20 |
35 20 |
|||||||
Максимальная рабочая скорость подачи, м/мин, (не менее) |
6 |
4,4 |
5,2-8 |
4,4 |
8 |
15 |
15 |
|||||||
Габаритные размеры,мм: длина длина по осям шнеков ширина высота по корпусу в зоне крепи |
10600 |
8070 |
11500 |
7750 |
10450 |
1180 |
1196 |
|||||||
8820 |
2596 |
8500 |
2333 |
2020 |
|
|
||||||||
1840 |
1845 |
2260 |
2100 |
|
|
|
||||||||
1600 |
1250- 1600 |
1645- 1850 |
1650 |
1500- 1700 |
1446 |
2032 |
||||||||
Масса, τ (не более) |
21,0 |
15,0 |
38,6 |
24,4 |
45,0 |
41,0 |
47,5 |
Рисунок 15.12 - Общие виды секций механизированных крепей типов: а - MVPN 3200; б - MVPO 3500; в - MVPO 3200Х
Все очистные машины, комплексов и агрегатов с точки зрения безопасности должны соответствовать определенным конструктивно-техническим требованиям [38].
При эксплуатации механизированных комбайновых комплексов следует соблюдать следующие меры безопасности, касающиеся крепи:
- необходимо секции крепи передвигать на забой сразу за проходом рабочего органа комбайна;
- не допускать одновременной разгрузки, передвижки и распора двух рядом стоящих секций крепи;
Таблица 15.3 - Техническая характеристика механизированных крепей для пластов средней мощности
Наименование показателя и единица его измерения |
Количественное значение показателя |
||
MVPO 3200 |
MVPO 3200Х |
MVPO 3500 |
|
Высота секции, мм: минимальная максимальная |
2000 3200 |
550-750 1600-1800 |
750 2100 |
Обслуживаемая мощность пласта, мм |
2600-3100 |
650-1500/ 850-1700 |
850-2000 |
Угол наклона пласта, град, по простиранию по падению |
10 20 |
35 15 |
35 25 |
Расстояние между секциями, м |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
Сопротивление секции, кН/м2 |
650 |
620/630 |
635 |
Шаг передвижки секции, мм |
650-800 |
650-800 |
650-800 |
Количество стоек в секции |
2 |
4 |
4 |
Сопротивление стойки |
1600 |
800 |
875 |
Давление на почву, МПа |
1 |
1,38 |
1,35 |
Масса, т |
12,0 |
7,8/8,05 |
10,7 |
- при передвижке секций крепи и скребкового конвейера к забою рг бочие должны находиться под защитой распертой секции крепи; пр снятии распора с секции находиться под ней запрещается;
- перед снятием распора рабочий очистного забоя обязан осмотрет кровлю и при необходимости принять меры предосторожности; кро ме рабочих, занятых передвижкой крепи в зоне разгружаемой секцш и у забоя, присутствие других лиц категорически запрещается;
- при передвижке секции находиться впереди движущейся и рядоа стоящей секции категорически запрещается;
- перед передвижкой конвейера к забою необходимо убедиться в том что секции крепи надежно расперты между почвой и кровлей, а так же не отодвигаются в сторону выработанного пространства; пр* этом нахождение людей у забоя запрещается;
- во время движения секции следует избегать значительных отрывоБ перекрытий от кровли во избежании больших отслоений пород и попадания передвигаемой секции под перекрытие соседней;
- при работе в условиях слабой, разрушающейся кровли над перекрытием секций крепи последние следует передвигать с наклоном перекрытия в сторону выработанного пространства;
- подтягивать секции крепи следует на полный ход гидродомкрата (во избежание искривления конвейера при его передвижке и порывов узлов, соединяющих домкрат с конвейером и основанием) с после-
дующим распором стоек;
- перед распором секций крепи после передвижки на новую дорогу ее стойки должны быть установлены перпендикулярно плоскости пласта, а перекрытие не должно быть перекошено; наклон стоек до их упора в края стакана основания секции не допускается;
- установку секций производить с достаточным ходом плунжера;
- наклоненные секции крепи должны быть восстановлены на первом после их образования выемочном цикле;
- работа крепи при повышенном давлении (выше указанного в паспорте насосной станции) не допускается;
- в случае просыпания пород над секциями крепи образовавшиеся пустоты должны быть заложены деревянным крепежным материалом, чтобы обеспечить распор между перекрытиями секций и кровлей; выкладку костров (клетей) над перекрытиями в пустоты выва-лообразований необходимо производить под контролем лица технического надзора;
скребкового конвейера:
- не допускать эксплуатацию скребкового конвейера без надежной работы звуковой предупредительной сигнализации, слышимой по всей длине лавы; пуск конвейера производить только после этого опове-щательного сигнала;
- при работающем в лаве конвейере запрещается:
передвигаться людям по рештачному ставу;
производить ремонтные или другие вспомогательные рабочие
операции;
наклоняться за борт конвейера;
переходить (перемещаться) через конвейер;
чистить конвейер;
- передвижка приводных головок должна производиться только при остановленном лавном конвейере; после передвижки эти головки должны быть надежно закреплены;
комбайна:
- нельзя работать комбайном при наличии деформированных и вышедших из направляющих конвейера (боковин) скребковой цепи, а также доставлять крепежный материал и оборудование по скребковому конвейеру;
- запрещается:
проходить (перемещаться) людям между работающим комбайном и стойками первого ряда секций крепи; управлять комбайном без электрозащитных резиновых перчаток; находиться людям ближе 5 м от режущего органа при зарубке или передвижке комбайна на новую дорогу; нахождение посторонних лиц у комбайна при замене зубков; машинисту комбайна передавать управление комбайном кому бы то ни было.