книги / Процессы очистных работ

осуществляется с включенными исполнительными органами, что обеспечивает погрузку 60–80 % просыпи. Оставшаяся просыпь грузится на конвейер вручную (гл. 3).

При подходе к откаточной выработке выполняются концевые операции. Если около откаточной выработки подготовлена ниша, то концевые операции заключаются в перестановке погрузочных щитков и задвигании исполнительных органов комбайна в нишу. Если ниши около откаточной выработки отсутствуют, то концевые операции заключаются в демонтаже с комбайна погрузочных щитков, в самозарубке комбайна и монтаже погрузочных щитков на комбайн. Концевые операции около откаточных выработок выполняют машинист комбайна и его помощник. Иногда, при необходимости удалять и восстанавливать крепь ниш, им может придаваться в помощь один из горнорабочих 5-го разряда.

На этом работа комбайна в одном цикле заканчивается. Таким образом, время работы комбайна за цикл (мин) при односторонней схеме

Тк = Тв + Твк.о + Тпер + Ток.о,

где Тв – время отработки полосы комбайном, мин; Твк.о – время концевых операций около вентиляционной выра-

ботки, мин (определяется по табл. 2.1); Тпер – время перегона комбайна, мин;

Ток.о – время концевых операций около откаточной выработки, мин (определяется по табл. 2.1).

Время отработки полосы комбайном (мин)

Tв =Tсм (Lл −∑lн )mrγc .

KвHв

Время перегона комбайна (мин)

Tпер =(LлK−v∑lн ).

з пер

21

В приведенных выше выражениях приняты следующие обозначения:

Tсм – продолжительность смены, мин; Lл – длина лавы, м;

∑lн – суммарная длина ниш в лаве, м;

m – вынимаемая мощность пласта, м;

r – ширина захвата комбайна (ширина отрабатываемой полосы), м;

γ – объемный вес полезного ископаемого в массиве, т/м3;

c – коэффициент, учитывающий потери отбитого полезного ископаемого, его значение принимается равным 0,97–0,99;

Kв – поправочный коэффициент к норме выработки на выемку полезного ископаемого комбайном;

Hв – норма выработки на выемку полезного ископаемого комбайном, при продолжительности смены Tсм, т/смену;

Kз – коэффициент, учитывающий снижение скорости перегона комбайна по различным причинам, его значение принимается рав-

ным 0,6–0,8;

vпер – скорость перегона комбайна, м/мин.

Заметим, что разность (Lл – ∑lн ) определяет часть длины лавы,

отрабатываемую комбайном, иназывается машинной длиной лавы. Трудозатраты (чел.см.) на выемку полезного ископаемого

комбайном за один цикл при односторонней схеме работы

τк = τв + τвк.о + τпер + τок.о,

где τв – трудозатраты на отработку полосы комбайном, чел.см; τвк.о – трудозатраты на концевые операции около вентиляци-

онной выработки, чел.см; τпер – трудозатраты на перегон комбайна, чел.см;

τок.о – трудозатраты на концевые операции около откаточной выработки, чел.см.

Вышеперечисленные трудозатраты (чел.см) рассчитываются по следующим формулам:

22

τв = 2Tв ,

Tсм

τвк.о = nквT.оTкв.о , см

τпер = 2Tпер ,

Tсм

τок.о = nкоT.оTко.о . см

В дополнение к приведенным ранее обозначениям в этих выражениях nвк.о и nок.о – количество рабочих (включая машиниста комбайна и его помощника), занятых на концевых операциях соответственно около вентиляционной и откаточной выработок.

Технология выемки при челноковой схеме работы комбайна

При челноковой схеме работы комбайна в лаве комбайн перемещается вдоль забоя лавы, например от откаточной подготовительной выработки в сторону вентиляционной. Работу комбайна при челноковой схеме, как и при односторонней, обслуживают двое рабочих очистного забоя. Выполняемые ими функции те же, что и при описанной выше односторонней схеме.

При подходе к вентиляционной выработке выполняются концевые операции. Если около вентиляционной выработки заранее подготовлена ниша, то комбайн выезжает в эту нишу и концевые операции в этом случае заключаются в перестановке погрузочных щитков на другую сторону относительно исполнительных органов комбайна и в задвижке исполнительных органов комбайна в нишу, как это было описано выше. Если же около вентиляционной выработки ниша отсутствует, то концевые операции заключаются в демонтаже погрузочного щитка, выполнении описанных выше маневров по доработке полосы, самозарубке комбайна по одной из опи-

23

санных выше схем, установке погрузочного щитка на комбайн. Концевые операции выполняют машинист комбайна и его помощник. Иногда, при необходимости удалять и восстанавливать крепь ниш, им можетпридаваться впомощьодинизгорнорабочих 5-горазряда.

На этом работа комбайна в одном цикле заканчивается. Комбайн готов к выемке в следующем цикле. Причем в следующем цикле полоса отрабатывается в обратном направлении, например от вентиляционной выработки к откаточной. Время работы комбайна за цикл (мин) при челноковой схеме

Тк = Тв + Тк.о,

где Тв – время отработки полосы комбайном, мин, рассчитывается так же, как и при односторонней схеме (п. 2.1.1);

Тк.о – время концевых операций, мин, определяется потабл. 2.1. Заметим, что поскольку при выемке от откаточной выработки и от вентиляционной выработки концевые операции могут быть

различными, то и время выполнения концевых операций может быть различным, и, следовательно, может быть различным время работы комбайна в циклах.

Трудозатраты (чел.см.) на выемку полезного ископаемого комбайном за один цикл при челноковой схеме работы

τк = τв + τк.о,

где τв – трудозатраты на отработку комбайном полосы, чел.см, рассчитываются так же, как и при односторонней схеме (п. 2.1.1);

τк.о – трудозатраты на концевые операции, чел.см, рассчитываются так же, как и при односторонней схеме.

При челноковой схеме выемки на откаточную и на вентиляционную выработки трудозатраты могут быть различными из-за разницы трудозатрат в циклах.

И при односторонней, и при челноковой схемах работы комбайна правила безопасности [3] требуют, чтобы при угле наклона лавы более 9° на вентиляционной выработке устанавливалась лебедка, от которой в лаву через блок протягивался канат, закрепляемый на комбайне. Этот канат являлся страховочным, исключающим произвольное скольжение комбайна по раме скребкового кон-

25

вейера в случае обрыва механизма подачи комбайна. По мере подвигания лавы лебедка переносится на 30–50 м. Перенос лебедки осуществляется рабочими ремонтной смены, не входящими в состав бригады горнорабочих очистного забоя.

2.1.2. Выемка узкозахватными комбайнами на пластах крутого падения

Узкозахватные комбайны, предназначенные для работы на пластах крутого и круто-наклонного падения, имеют существенные конструктивные особенности по сравнению с комбайнами для пологого и наклонного падения. Прежде всего следует отметить, что на крутом и круто-наклонном падении в лаве отсутствует лавный конвейер, так как отбитое полезное ископаемое перемещается под собственным весом. В связи

рой – страховочный на случай обрыва рабочего каната (рис. 2.9). На крутом и круто-наклонном падении забой лавы имеет

небольшой наклон (4–6°) к нормали, соединяющей откаточный

26

ивентиляционный штреки. Дело в том, что комбайн, подвешенный на канатах, представляет собой своего рода маятник, и наклон лавы обеспечивает прижатие комбайна к забою, используя вес самого комбайна.

Внижней части лавы на крутом и круто-наклонном падении проходится магазинный уступ, предназначенный для временного складирования отбитого комбайном полезного ископаемого при отсутствии транспортных средств. Это позволяет не останавливать работу комбайна в лаве во время отсутствия порожняка. Расчет параметров магазинного уступа и технология его проведения изложены в гл. 8.

Узкозахватные комбайны на крутом и круто-наклонном падении работают только по односторонней схеме. Концевые операции выполняются с использованием ниш. В качестве ниши около откаточного штрека может использоваться магазинный уступ, размеры которого должны учитывать такую возможность.

Поскольку отбитое комбайном полезное ископаемое перемещается по лаве под собственным весом, правила безопасности [3] запрещают находиться или выполнять любые работы ниже работающего комбайна.

Технология комбайновой выемки на пластах крутого и крутонаклонного падения следующая. Выемка полезного ископаемого осуществляется во время рабочего хода комбайна в направлении от откаточного штрека в сторону вентиляционного. Работу комбайна

вэто время обслуживают машинист комбайна (ГРОЗ 6-го разряда)

иего помощник (ГРОЗ 5-го разряда). Машинист перемещается по лаве одновременно с комбайном, контролируя его работу. Помощник машиниста комбайна с пультом управления комбайном в руках находится на 15–20 м выше работающего комбайна. По световым сигналам машиниста помощник управляет работой комбайна (точнее, работой лебедки). Заканчивая отработку полосы, комбайн выезжает в заранее подготовленную нишу. При этом комбайн готов к спуску (холостому перегону) и концевые операции около вентиляционного штрека отсутствуют.

27

Спуск комбайна к откаточному штреку осуществляют машинист комбайна с помощником. При этом помощник управляет работой лебедки с помощью пульта, а машинист контролирует перемещение комбайна по лаве. После спуска комбайна к откаточному штреку перед выполнением концевых операций около откаточного штрека выполняется перенос крон-балки на вентиляционном штреке. Для этого комбайн надежно раскрепляется: ниже комбайна устанавливаются стойки, на которые опирается комбайн, между корпусом комбайна и кровлей пласта расклиниваются стойки, исключающие переворот комбайна. После того как комбайн надежно раскреплен, ослабляются канаты, идущие к комбайну от лебедки, удаляются стойки, крепящие крон-балку на вентиляционном штреке, крон-балка переносится на расстояние, равное ширине отработанной полосы, и снова раскрепляется стойками. После этого канаты натягиваются и стойки, раскрепляющие комбайн, удаляются.

Концевые операции около откаточного штрека заключаются в задвижке исполнительных органов комбайна в нишу (или в магазинный уступ).

Время работы комбайна на крутом или круто-наклонном падении (мин)

Tк = Tв + Tсп + Tкб + T ок.о,

где Tв – время отработки полосы комбайном, мин; Tсп – время спуска комбайна, мин;

Tкб – время переноски крон-балки, мин;

T ок.о – время концевых операций около откаточной выработки, мин, определяется по табл. 2.1.

Время отработки полосы комбайном

Tв =Tсм (Lл −∑lн −lм )mrγc .

KвHв

Время спуска комбайна

Tсп =Tсм (Lл −∑lн −lм ). KспHсп

28

Время переноски крон-балки

Tкб =Tсмτкб .

nкб

В приведенных выше выражениях приняты следующие обозначения:

Tсм – продолжительность смены, мин; Lл – длина лавы, м;

∑lн – суммарная длина ниш в лаве, м;

lм – высота магазинного уступа, м; m – вынимаемая мощность пласта, м;

r – ширина захвата комбайна (ширина отрабатываемой полосы), м;

γ – объемный вес полезного ископаемого в массиве, т/м3;

c – коэффициент, учитывающий потери отбитого полезного ископаемого, его значение принимается равным 0,97–0,99;

Kв, Kсп – поправочный коэффициент к норме выработки соответственно на выемку полезного ископаемого комбайном и на спуск комбайна;

Hв – норма выработки на выемку полезного ископаемого комбайном при продолжительности смены Tсм, т/смену;

Hсп – норма выработки на спуск комбайна при продолжитель-

ности смены Tсм, м;

τкб – трудозатратынапереноску крон-балки, τкб = 0,328 чел.см.; nкб – количество рабочих очистного забоя, занятых на пере-

носке крон-балки на вентиляционном штреке.

Трудозатраты (чел.см.) на выемку полезного ископаемого комбайном за один цикл

τк = τв + τсп + τкб + τок.о,

где τв – трудозатраты на отработку комбайном полосы, чел.см; τсп – трудозатраты на спуск комбайна, чел.см;

29

τок.о – трудозатраты на концевые операции около откаточной выработки, чел.см.

Вышеперечисленные трудозатраты (в чел.см) рассчитываются

τо = nко.оTко.о . к.о Tсм

В дополнение к ранее приведенным обозначениям nок.о – количество рабочих (включая машиниста комбайна и его помощника), занятых на концевых операциях у откаточного штрека.

2.1.3. Расчет скорости подачи и производительности узкозахватного комбайна

Максимально возможная скорость подачи очистного узкозахватного комбайна (м/мин) в условиях конкретной лавы рассчитывается по выражению [8], [10]

где Pуст – устойчивая мощность двигателей комбайна, кВт;

Hw – удельные затраты энергии на разрушение полезного ископаемого при фактической сопротивляемости резанью, кВт·ч/т;

m – вынимаемая мощность пласта, м;

r– ширина захвата комбайна, м, ширина захвата выпускаемых

внастоящее время очистных комбайнов приводится в [1], [2];

γ – плотность (объемный вес) полезного ископаемого в массиве, т/м3.

Устойчивая мощность электродвигателей комбайнов с водяным охлаждением составляет 0,9–1,1 от общей мощности установ-

30