книги / Процессы очистных работ

−расстояние от границы взрываемого участка с соседним участком до ближайшего (куткового) шпура принимается в преде-

лах 0,2–0,4 м;

−при прямоугольной схеме расположения шпуров в лаве расстояние между шпурами в ряду при использовании аммонитов ПЖВ-20 и Т-19 должно быть в пределах 0,6–1,2 м, а при использовании угленита Э-6 – в пределах 0,5–0,9 м;

−при шахматной схеме расположения шпуров в лаве расстояние от шпура в одном ряду до ближайшего шпура в другом ряду при использовании аммонитов ПЖВ-20 и Т-19 должно быть в пределах 0,6–1,2 м, а при использовании угленита Э-6 – в пределах

0,5–0,9 м;

−при расположении шпуров в два – четыре ряда по прямоугольной сетке при неустойчивых или слабоустойчивых породах непосредственной кровли допускается в первом (верхнем) ряду вдвое увеличивать расстояние между шпурами по сравнению с остальными рядами.

Если указанные выше расстояния между шпурами не обеспечиваются расчетным числом шпуров, возможна корректировка количества шпуров в большую или меньшую сторону.

По принятому заряду шпура (количеству патронов в шпуре) определяется длина забойки (м)

lз = lш – nпlп,

где nп – количество патронов в шпуре;

lш – длина шпура, м;

lп – длина патрона взрывчатого вещества, м, принимается по табл. 2.6.

Согласно Единым правилам безопасности при взрывных работах [4] длина забойки на газовых шахтах должна составлять:

−при длине шпура до 1 м – не менее половины длины шпура;

−при длине шпура более 1 м – не менее 0,5 м.

Если указанные требования по длине забойки в шпуре не выполняются, необходимо уменьшить количество патронов взрывчатого вещества в шпуре и, возможно, увеличить количество шпуров в забое взрываемого участка.

При взрывных работах на шахтах, не опасных по газу и пыли, длина забойки в шпуре не регламентируется.

Окончательный расход взрывчатого вещества на взрыв одного участка (кг)

Q = qшNш.

62

3. ЗАЧИСТКА (ОФОРМЛЕНИЕ) ЛАВЫ

Процесс зачистки (оформления) лавы имеет место только при комбайновой выемке. Суть процесса заключается в погрузке на конвейер просыпи полезного ископаемого, разрушенного комбайном, но не погруженного. Кроме того, этот процесс предполагает погрузку кусков полезного ископаемого, выпадающих из забоя лавы, и кусков породы, обрушающихся из кровли пласта. Очевидно, что зачистка лавы производится только при пологом и наклонном падении, так как на крутонаклонном и крутом падении все разрушенное комбайном полезное ископаемое, все выпадающие куски под собственным весом скатываются в магазинный уступ лавы, что исключает необходимость зачистки.

Технология зачистки (оформления) лавы зависит от схемы ра-

боты очистного комбайна. При челноковой схеме работы ком-

байна зачистка лавы производится вслед за проходом комбайна, причем вся просыпь рабочими очистного забоя грузится на конвейер вручную. Время зачистки лавы (мин) при челноковой схеме работы комбайна

Tзач =Tсм (Lл −∑lн )rmγc ,

KзачHзачnзач

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

∑lн – суммарная длина ниш в лаве, м;

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

m – вынимаемая мощность пласта, 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;

Kзач – поправочный коэффициент к норме выработки на зачистку лавы;

63

Hзач – норма выработки на зачистку лавы при продолжительности смены Tсм, т/смену;

nзач – количество рабочих очистного забоя, занятых на зачистке лавы.

Количество горнорабочих очистного забоя, которых надо поставить на зачистку лавы при челноковой схеме работы комбайна, может быть определено из следующих соображений:

−время зачистки лавы не может быть меньше времени отработки полосы комбайном, так как в противном случае зачистка лавы обгонит комбайн;

−время зачистки лавы не должно значительно превышать время отработки полосы комбайном, так как в противном случае зачистка будет отставать от комбайна, что будет тормозить выполнение других процессов, например передвижку конвейера.

Таким образом, можно считать, что время зачистки лавы должно быть равно времени отработки полосы комбайном или не-

значительно его превышать. Из условия Tзач = Tв, где Tв – время отработки полосы комбайном (п. 2.1.1), получим

При односторонней схеме работы комбайна зачистка лавы производится во время холостого перегона комбайна. Как уже говорилось в гл. 2, холостой перегон комбайна осуществляется с включенными исполнительными органами, что обеспечивает механизированную погрузку 60–80 % просыпи. Остальная часть просыпи грузится на конвейер вручную. Время ручной зачистки просыпи (мин) определяется по формуле

Tзач =Tсмkр.з (Lл −∑lн )rmγc ,

KзачHзачnзач

где kр.з – коэффициент, учитывающий объем ручной зачистки лавы, его значение находится в пределах 0,2–0,4.

64

Остальные величины, входящие в это выражение, определены выше.

Поскольку ручная зачистка лавы при односторонней схеме работы комбайна производится вслед за перегоном комбайна, время ручной зачистки не может быть меньше времени перегона комбайна, в то же время время зачистки не должно значительно превышать время перегона, чтобы не задерживать выполнение в лаве других процессов. Расчет времени перегона комбайна (Tпер) приведен во втором разделе (п. 2.1.1).

Из условия Tзач = Tпер можно определить количество горнорабочих очистного забоя, направляемых на зачистку лавы:

Трудозатраты на зачистку лавы в расчете на один цикл (чел.см.) при любой схеме работы комбайна рассчитываются по формуле

τзач = nзачTзач . Tсм

65

4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО ПО ЛАВЕ И ПЕРЕГРУЗКА ЕГО НА ОТКАТОЧНУЮ ПОДГОТОВИТЕЛЬНУЮ ВЫРАБОТКУ

4.1. Транспорт добытого полезного ископаемого по лаве

При разработке крутонаклонных и крутых пластов отбитое полезное ископаемое движется по лаве под собственным весом в магазинный уступ, пройденный в нижней части лавы. На пластах пологого и наклонного падения транспортирование отбитого полезного ископаемого по лаве осуществляется скребковыми конвей-

ерами. При выемке узкозахватными комбайнами в лавах ис-

пользуют неразборные передвижные изгибающиеся конвейеры, по раме которых перемещается комбайн вдоль забоя лавы. По мере отработки лавы в каждом цикле производится передвижка конвейера к забою. Передвижка конвейера производится гидродомкратами, установленными через 6–8 м в призабойном пространстве лавы. Гидродомкраты одним концом закреплены на ставе конвейера, а другим – упираются в основания секций механизированной крепи или в стойки, распертые между кровлей и почвой (при стоечной крепи призабойного пространства).

При односторонней схеме работы узкозахватного комбайна конвейер передвигают вслед за холостым перегоном комбайна и зачисткой лавы вручную. При челноковой схеме работы комбайна передвижка конвейера осуществляется вслед за работой комбайна по выемке полезного ископаемого и зачисткой лавы.

Независимо от схемы работы комбайна время передвижки конвейера (мин) за цикл рассчитывается по формуле

где Tсм – продолжительность смены, мин;

66

Lл – длина лавы, м;

Kк.н – поправочный коэффициент к норме выработки на передвижку конвейера;

Hк.н – норма выработки на передвижку конвейера при продолжительности смены Tсм, м/смену;

nк.н – количество рабочих очистного забоя, занятых на передвижке конвейера.

Трудозатраты (чел.см.) на передвижку конвейера

Τк.н = nкT.нTк.н . см

Очевидно, что передвижка конвейера не может опережать зачистку лавы, но существенно отставать от зачистки тоже не должна, так как это будет тормозить выполнение других процессов в лаве. Таким образом, должно выполняться соотношение Tк.н ≈ Tзач, где Tзач при односторонней схеме работы комбайна – время зачистки лавы вручную, а при челноковой схеме – время зачистки лавы.

Расчет времени зачистки лавы при обеих схемах работы узкозахватного комбайна рассмотрен в гл. 3. Используя указанное выше соотношение Tк.н ≈ Tзач, можно определить количество рабочих очистного забоя, которых надо задействовать на передвижке конвейера.

При выемке широкозахватными комбайнами и при буровзрывной выемке в условиях пологого и наклонного паде-

ния используются разборные переносные скребковые конвейеры. Для подготовки такого конвейера к новому циклу выемки надо конвейер разобрать, по частям перенести к забою лавы и смонтировать его на новом месте. Работа эта чрезвычайно трудоемка (причем указанные работы выполняются в условиях ограниченной мощности пласта и загромождения призабойного пространства стойками крепи, что значительно повышает ее трудоемкость), поэтому технология очистных работ с применением разборных переносных скребковых конвейеров в настоя-

67

щее время применяется в исключительных случаях и в нашем учебном пособии подробно не рассматривается.

При струговой выемке в составе струговых установок применяются неразборные передвижные изгибающиеся скребковые конвейеры. Как говорилось в гл. 2 (п. 2.1.5), гидродомкраты передвижки конвейера автоматически включаются в режим передвижки при пуске струговой установки в работу и остаются в этом режиме все время работы установки по выемке полезного ископаемого. Этим обеспечивается постоянное прижатие струга к забою лавы. Таким образом, время передвижки конвейера полностью определяется временем выемки полезного ископаемого, и самостоятельный процесс передвижки лавного скребкового конвейера при струговой выемке отсутствует.

4.2. Перегрузка добытого полезного ископаемого на откаточную подготовительную выработку

Схема перегрузки добытого в лаве полезного ископаемого на откаточную подготовительную выработку, обслуживающую данную лаву, определяется системой разработки пласта, его углом падения, видом транспорта по откаточной выработке.

При столбовых системах разработки на пологом или наклонном падении пласта, когда откаточная подготовительная выработка (участковый штрек, участковый бремсберг или уклон) непосредственно примыкает к лаве (рис. 4.1, а), добытое полезное ископаемое с лавного конвейера перегружается прямо на транспортные средства в откаточной выработке. Очевидно, что по мере подвигания лавы перемещается и погрузочный пункт.

Если откаточная подготовительная выработка охраняется целиками, то она проводится спаренным забоем с просеком (откаточная выработка штрек) или конвейерным ходком (откаточная выработка бремсберг или уклон). Откаточная выработка сбивается с просеком (ходком) сбойками. В просеке (ходке) монтируется разборный переносной скребковый конвейер. Такой же конвейер мон-

68

тируется в одной из передовых сбоек. Отбитое в лаве полезное ископаемое с лавного конвейера перегружается на конвейер в просеке (ходке), с него на конвейер в сбойке и далее на транспортные средства в откаточной выработке (рис. 4.1, б). На пологом и наклонном падении пласта ширина целиков составляет 20–40 м, а длина – 40–60 м. По мере подвигания лавы скребковый конвейер, смонтированный в просеке (ходке), сокращается и переносится вперед по просеку (ходку), где снова монтируется. Аналогично по мере необходимости демонтируется конвейер на сбойке, переносится на новую передовую сбойку, где и монтируется.

На крутом и крутонаклонном падении пласта при столбовой системе разработки наиболее широко применяется охрана откаточного штрека целиками (рис. 4.2). Как и на пологом и наклонном падении, откаточный штрек проводится спаренным забоем с просеком и сбивается с ним сбойками, которые на крутом падении называют печами. Расстояние между откаточным

штреком и просеком составляет 8–12 м, расстояние между печами – 6–8 м. При таком сравнительно небольшом расстоянии между печами отпадает необходимость монтажа скребкового конвейера по просеку. В магазинном уступе, пройденном в нижней части лавы, по стойкам крепи уступа делаются отшивки из досок, образующие «воронки», направленные в печи. В нижней части печи перекрываются затворами. Отбитое в лаве полезное ископаемое под собственным весом скатывается в магазинный уступ и через «воронки» попадает в печи. Из печей полезное ископаемое выгружается в транспортные средства на откаточном штреке.

69

При этом движение полезного ископаемого по печи осуществляется под собственным весом.

При сплошной системе разработки на пологом и наклонном падении наиболее просто осуществляется перегрузка полезного ископаемого на откаточную выработку тогда, когда откаточная выработка опережает лаву. В этом случае, показанном на рис. 4.3, добытое полезное ископаемое с лавного скребкового конвейера перегружается непосредственно на транспортные средства в откаточной выработке (либо на скребковый конвейер, либо в вагонетки). Монтаж конвейера или рель-

сового пути в откаточной выработке производится во время ее проведения.

Значительно большие проблемы перегрузки полезного ископаемого на транспортные средства в откаточной выработке имеют место в случае, когда откаточная выработка проводится иэксплуатируется позади забоя лавы.

Суть этой проблемы заключается в том, что поскольку проведение участкового откаточного штрека осуществляется позади лавы, то транспортные средства по штреку отстают от забоя лавы как минимум на ширину приза-

бойного пространства лавы. В результате между лавным конвейером и транспортным средством в штреке имеет место разрыв, определяемый шириной призабойного пространства. Один из возможных вариантов решения этой проблемы предусматривает установку между лавным конвейером и конвейером на участковом от-

70