книги / Техника для выемки тонких пластов

рабочих очистного забоя необходимо уделить в ближайшие годы большое внимание решению вопросов комплексной механизации работ, подлежащих выполнению в местах сопряжений очистного забоя с прилегающими к нему горными выработками.

Вынос приводных головок передвижного забойного скребкового конвейера на штреки с целью ликвидации предварительной вы­ емки ниш вызвал необходимость пересечения ставом забойноп> конвейера опорных элементов штрековой крепи со стороны очист­ ного забоя. В настоящее время штрековая крепь к такому пере­ сечению своих опорных элементов не приспособлена. Приходится в местах расположения приводных головок забойного конвейера вручную снимать опорные элементы штрековой крепи, находить, способы удержания при этом оставшейся части штрекового креп­ ления за счет дополнительного применения гидравлических стоек с внешним питанием в сочетании с опорными верхняками (вандрутами) или специальной механизированной крепью в местах со­ пряжений очистного забоя с прилегающими выработками.

Это зачастую приводит к временному ослаблению штрековой крепи и, следовательно, к ухудшению состояния пород кровли в местах сопряжений очистного забоя с горными выработками.

В результате появляется необходимость в дополнительных ме­ рах по поддержанию пород кровли, особенно в зоне расположе­ ния приводной головки забойного конвейера, что связано с допол­ нительными затратами тяжелого ручного труда. Для решения этой задачи в местах сопряжений очистного забоя с горными вы­ работками необходимо применять систему крепления горной вы­ работки, включающую в себя комплекс следующих средств креп­ ления горной выработки:

рамную или арочную металлическую податливую крепь гор­ ной выработки, конструктивно специально приспособленную для пересечения ее опорного элемента со стороны очистного забоя вы­ несенными на штреки приводными головками передвижного за­ бойного скребкового конвейера;

механизированное заполнение закрепного пространства бето­ ном для лучшего взаимодействия штрековой крепи с боковыми породами;

дополнительное анкерное крепление боковых пород горной вы­ работки;

химическое упрочнение боковых пород в зоне мест сопряжения очистного забоя с прилегающими выработками.

Для обеспечения такой системы крепления подготовительных выработок необходимо создать; новое оборудование, специальную трапециевидную и арочную податливую металлическую крепь, приспособленную для ее пересечения выносимыми на штреки при­ водными головками забойного конвейера; гидроударные перфора­ торы с манипулятором для бурения скважин под анкерную крепь и для нагнетания в породы химических закрепителей; набор обо­ рудования для заполнения бетоном закрепного пространства и для химического упрочнения боковых пород; механизированные кре­

пи мест сопряжений очистного забоя с прилегающими выработ­ ками.

Создание этой техники и решение задачи резкого снижения трудоемкости работ в местах сопряжения очистного забоя с при­

останутся на ближайшую перспективу неизмененными. Основным является сочетание предварительного нагнетания воды в уголь­ ный пласт с подавлением пыли средствами орошения в зоне ра­ боты исполнительных органов выемочной машины.

Для повышения эффективности средств орошения будут широ­ ко применяться электретные форсунки, обеспечивающие подзаряд 'частиц распыляемой воды.

Одновременно следует ожидать в ближайшие годы повышение рабочего давления в системе орошения до 10 МПа. При этом воз­ можен переход на внешние системы пылеподавления без подачи воды через вал вращающегося шнека.

9.2. Фронтальная технология выемки

Узкозахватная технология выемки в известной степени себя ис­ черпала, особенно в условиях выемки тонких пластов. Уменьше­ ние мощности пласта и соответственно уменьшение объема добы­ чи угля с выемочного цикла для увеличения нагрузки на очистной забой требуют увеличения скорости подачи выемочной машины. Учитывая, что пока на ближайшую обозримую перспективу очи­ стной комбайн должен сопровождать машинист или оператор-на­ блюдатель, возможности увеличения скорости подачи комбайна ограничены возможной скоростью перемещения машиниста или оператора-наблюдателя в стесненном рабочем пространстве очи­ стного забоя. Ориентировочно максимально возможная скорость подачи очистного комбайна в условиях тонких пластов — 4— 5 м/мин.

При узкозахватной выемке, имея многооперационную техноло­ гию выемки, сложней решить задачу автоматического управления оборудованием очистного забоя.

Ограничение возможной скорости подачи комбайна в сочета­ нии с утомляемостью машиниста или оператора-наблюдателя при перемещении в стесненном пространстве очистного забоя ограни­ чивает число выемочных циклов в добычную смену и соответствен­ но ограничивает возможную максимальную нагрузку на очистной забой. Расчеты показывают, что в условиях выемки пласта мощ­ ностью 0,7 м при трехсменном режиме работы по добыче угля в комплексно-механизированном забое, работающем по узкозахват­ ной технологии выемки, следует ожидать максимально возмож­ ную среднесуточную нагрузку на очистной забой примерно 900— 1000 т/сут.

Следует также иметь в виду, что исполнительный орган совре­ менного узкозахватного комбайна (шнековый или барабанный) разрушает уголь с нерациональными параметрами резания. Нали­ чие серповидной, меняющейся по величине глубины резания при­ водит по концам серпа к переизмельчению угля, увеличению пылеобразования и удельной энергоемкости процесса разрушения угля.

Более рациональный струговый способ разрушения угля ориен­ тируется на резание угля вдоль линий напластования с оптималь­ ной глубиной резания. Однако отсутствие регулирования высоты струга по мощности пласта приводит к оставлению незатронутой стругом верхней пачки угля, обрушение которой является не впол­ не определенным процессом, могущим затруднить процесс крепле­ ния очистного забоя.

Дальнейшим генеральным направлением является переход от узкозахватной к фронтальной технологии выемки с применением перемещающихся фронтально угледобывающих агрегатов. Такая технология выемки обладает следующими основными преимущест­ вами по сравнению с узкозахватной технологией.

1.Однооперационный (непрерывный), а не цикличный процесс выемки угля с увеличенным коэффициентом использования машин­ ного времени.

2.Потенциальная возможность работы очистного забоя с мак­ симально возможной производительностью, ограниченной возмож­ ностями по производительности забойного конвейера и средств подземного транспорта. Расчеты показывают возможность макси­ мальных среднесуточных нагрузок на очистной забой в пластах: мощностью 0,7 м до 3000 т/сут.

3.Применение угледобывающего агрегата как единого целого при однооперационном процессе выемки угля существенно облегча­

ет решение задачи автоматического или дистанционного управле­ ния оборудованием очистного забоя (угледобывающим агрегатом)..

4. При применении угледобывающих агрегатов должен при­ меняться струговый способ разрушения угля — резанием с по­ верхности забоя вдоль линий напластования в максимально от­ жатой зоне с оптимальной глубиной резания от 10 до 15 см. При этом следует ожидать уменьшения скорости резания до 0,5—1 м/с, уменьшения пылеобразования и удельных энергозатрат на разру­ шение угля до 0,2—0,3 кВт’Ч/т, вместо примерно 1 кВт*ч/т при комбайновом способе выемки.

5. Возможность получения максимального незакрепленного пространства (полоса шириной примерно 0,2 м вдоль очистного забоя) открывает перспективу применения фронтальных угледо­ бывающих агрегатов в условиях пластов с неустойчивыми порода­ ми кровли.

6. Возможность ведения добычи угля при дистанционном управ­ лении угледобывающим агрегатом при безлюдном очистном забое. Вот те, по нашему мнению, основные преимущества фронтальной технологии выемки угля с применением угледобывающих агрега­ тов, которые обеспечат ее промышленное внедрение после 1990 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

4.1.Общие сведения..................................................................................................... 87

4.2.Одноцепные передвижные скребковые конвейеры СПЦ161 и

6.5.Изменение фактического сопротивления крепи по длине под­

ВЛАДИМИР НИКИТОВИЧ ХОРИН

ТЕХНИКА ДЛЯ ВЫЕМКИ ТОНКИХ ПЛАСТОВ

Редактор издательства В. В. Мирская Обложка художника Т. Н. Погореловой Художественный редактор О. Н. Зайцева

Технический редактор О. А. Орлова

Корректор М. Е. Лукина

ИБ № 5242

Сдано в набор 03.04.84. Подписано в печать 20.07.84. Т-16235. Формат 60X90'/ie. Бумага типографская № 2. Гарнитура «Литературная*. Печать высокая. Уел. печ. л. 13,5. Уел. кр.-отт. 13,88* Уч.-изд. л. 14,71. Тираж 3800 экз. Заказ 1345/9058-12. Цена 75 коп.