книги из ГПНТБ / Липкович С.М. Проектирование технологических процессов очистной выемки угля
.pdfVIII. При движении комбайна от штрека до места зарубки (или места демонтажа погрузочного устройства) осуществляется выемка нижней пачки и межшнекового целика б. В процессе за-
Рис. 72. Последовательность выполнения концевых операций при работе ком байна ГШ-68
рубки комбайн останавливают и производят монтаж погрузочного
устройства в.
Для комбайнов с механизированной перестановкой погрузочных щитков (АТ-1к, К-128, КУ-350) не требуется операций по снятию и установке погрузочных устройств.
173
По описанной схеме в настоящее время опытно-промышленные образцы комбайнов ГШ-68 работают на шахтах Донецкого, Кара гандинского и Воркутинского бассейнов. С 1973 г. намечен их се
рийный выпуск. |
применения комбайнов |
ГШ-68 |
приведена |
в |
|||
Эффективность |
|||||||
габл. 2.IX. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2.IX |
|
|
|
|
Шахта |
Шахта |
|
||
|
|
|
«Краснолиманская» |
«Октябрьская» |
|
||
|
|
|
комбината |
комбината |
|
||
|
|
|
Красноармейскуголь |
Донецкуголь |
|
||
|
Показатели |
|
7-я |
|
|
|
|
|
|
|
3 - я |
1 3 - я |
1 2 - я |
|
|
|
|
|
южная |
южная |
западная |
западная |
|
|
|
|
лава |
лава |
лава |
лава |
|
|
|
|
пласта / ? |
пласта / 7 |
пласта п% |
пласта |
n t |
Комбайн ....................................................... |
|
|
ГШ-68 |
2К-52Ш |
ГШ-68 |
2К-52Ш |
|
К р е п ь ........................................................... |
т/су тки |
|
М-87Д |
М-87Д |
М-87Д М-87Д |
||
Добыча угля, |
|
2083 |
725 |
1441 |
781 |
|
|
Производительность труда РОЗ, т/выход |
31,6 |
19,0 |
17,5 |
16,0 |
|
||
Себестоимость |
1 т угля, |
руб...................... |
1,06 |
1,51 |
2,53 |
3,31 |
|
Эксплуатация комбайнов ГШ-68 показала, что время выполне ния концевых операций составляет 30 мин.
Трудоемкость работ в лаве за счет ликвидации ниш снижается на 15 чел-смен в сутки.
§ 5. Подготовка ниш с помощью нишенарезных машин
Для выемки ниш на пластах пологого падения Донгипроуглемашем разработан агрегат АВН, а Гипроуглемашем — нишенарез ная машина НМ-1.
Агрегат АВН предназначен для выемки ниш на пластах по логого падения мощностью 0,75—1,4 м с углями любой крепости. Боковые породы — не ниже средней устойчивости. Агрегат может применяться независимо от системы разработки и наличия охран ных целиков и при прохождении разрезных печей и просеков, а также в угольных забоях штреков, проводимых широким ходом.
Агрегат может применяться независимо от типа выемочной машины и паспорта крепления лавы. Он жестко не связан с за бойным конвейером, поэтому:
а) работа по выемке ниш при работающем забойном конвейере не зависит от положения добычной машины;
б) ширина захвата исполнительного органа выемочной машины агрегата АВН не зависит от ширины захвата комбайна или другой добычной машины;
174
У
в) |
резервы времени при выемке ниш могут быть использованы |
для подготовки ее резервной ширины. |
|
Агрегат АВН состоит из выемочной машины, Т-образного кон |
|
вейера |
и механизма передвижки комбайна и конвейера (рис. 73). |
Цикл работ при выемке ниш начинается с самозарубки выемочной машины в кутке. Затем включением гидроподъемника она вместе с исполнительными органами поднимается к кровле и произво дится выемка верхней пачки пласта. После этого на всю длину
Рис. 73. Нишевыемочный агрегат АВН
ниши машина опускается к почве и производятся выемка нижней пачки пласта и погрузка угля на конвейер. На этом заканчивается цикл операций по выемке одной полосы угля в нише. После до статочного отхода забоя крепят призабойное пространство ниши. Эту работу, а также все дополнительные операции выполняют машинист агрегата АВН и его помощник.
Агрегат имеет дистанционное управление всеми операциями с
одного пульта.
При эксплуатации агрегата АВН на шахтах № 2 «Стожковская» комбината Шахтерскантрацит и № 13-бис комбината Макеевуголь были достигнуты следующие технико-экономические по
казатели (табл. З.ІХ).
В 1972 г. агрегат решено выпускать по специальным заказам
шахт.
Следует отметить, что испытания агрегата АВН на шахтах Украины показали, что 90% простоев связано с отказами в работе Т-образного конвейера, 10% — с отказами в работе комбайна АВН и конвейера в лаве.
175
Т а б л и ц а З.ІХ
|
Д'о 2 |
Ай І 3 -бис |
|
«Стожковская» |
|
Показатели |
комбината |
комбината |
Шахтерск- |
Макеевуголь |
|
|
антрацит |
(выемка |
|
(нарезка |
ниш) |
|
лавы) |
|
Прохождениеза 15дней, м ............. |
140,5 |
27 |
Среднесуточноеподвигание, м ........... |
15,1 |
1,8 |
Сменное подвигание, м ............... |
6,0 |
0,6 |
Производительностьтруда рабочих, т/выход.... |
8,8— 11,0 |
36,4 |
Годовойэкономическийэффект, тыс. руб...... |
34,6 |
25,2 |
Уменьшение числа отказов в работе агрегата АВН достигается путем замены Т-образного конвейера конвейером СП-63 (СП-48). В этом случае схема работы по выемке пиши остается неизменной, меняется направление транспортирования отбитого угля.
Конвейер СП-63 монтируется параллельно забою ниши так, чтобы транспортирование отбитого угля осуществлялось в направ лении к проложенному по штреку конвейеру.
Подобная схема работы агрегата АВН позволяет повысить на дежность агрегата, устранить взаимосвязанность агрегата с ра ботами в лаве.
В 1969—1970 гг. на шахте № 8 «Великомостовская» комбината Укрзападуголь была опробована эта схема. Технико-экономические показатели работы лавы, оборудованной агрегатом АВН, приве дены в табл. 4.ІХ.
Нишенарезная машина НМ-1 является двухшнековой выемоч ной (рис. 74). Шнеки располагаются по концам корпуса машины, что позволяет обрабатывать забой по всей длине ниши. Оба режу щих шнека имеют регулировку по мощности пласта.
Месяц
|
|
|
|
|
|
Таблица |
4.IX |
||
Средне |
Средне |
Производи |
|
|
|||||
месячная |
суточная |
тельность |
і т |
|
|||||
добыча, |
т |
добыча, |
т |
|
труда |
|
|||
всего по лаве |
в том числе |
агрегатом АВН |
всего по лаве |
в том числе |
агрегатом АВН |
всего по лаве |
в том числе агрегатом АВН |
Себестоимость |
угля, руб/т |
Сентябрь ............ |
8045 |
395 |
335 |
17,2 |
14,9 |
2,87 4,08 |
|
Октябрь ............. |
12613 |
589 |
524 |
25,6 |
19,5 |
4,25 |
2,67 |
Ноябрь.............. |
22594 |
765 |
1069 |
54,5 |
38,5 |
9,05 |
1,56 |
Декабрь............. |
30902 |
1440 |
1249 |
65,4 |
59,1 |
21,8 |
— |
Январь.............. |
34000 |
1580 |
1417 |
68,6 |
63,5 |
22,9 |
|
176
Выгрузка угля из забоя осуществляется следующим образом: отбитый уголь от правого исполнительного органа к левому до ставляется скребковым грузчиком, расположенным с забойной сто роны нишенарезной машины, и затем левым исполнительным орга ном грузится непосредственно на забойный конвейер.
На рис. 75 показана последовательность операций по подготовке ниш с помощью машины НМ-1.
1. Исходное положение. Нишенарезная машина находится в верхней части лавы, при этом производится самозарубка исполни тельных органов в пласт. Угледобывающий комбайн в нижней части лавы.
Рис.74.Нишевыемочная машина НМ-1
Ниша в верхней части лавы для выемочного комбайна отсут ствует.
II.Нишенарезная машина, перемещаясь вниз по лаве на рас стояние около 15 м, передним шнеком вынимает пачку угля и под готавливает нишу для выемочного комбайна, а отстающим шнеком вынимает пачку угля и подготавливает нишу для себя. В это время комбайном ведется выемка угля по лаве.
III.При обратном ходе нишенарезной машины производятся выемка оставшейся пачки угля и зачистка почвы. Комбайн снимает полосу угля до уступа, образованного передним исполнительным органом нишенарезной машины. Вслед за выемкой угля произво дятся передвижка конвейера к забою и крепление лавы.
IV. При передвижке верхней части конвейера к забою испол нительные органы комбайна и нишенарезной машины зарубаются
впласт. Конвейер приобретает прямолинейное положение.
V.Комбайн снимает полосу угля при движении к откаточному
штреку. Нишенарезная машина обрабатывает концевую часть за боя лавы до уступа, образованного исполнительным органом ком байна.
VI. Комбайн продолжает выемку угля по длине лавы. Нише нарезная машина возвращается в верхнюю часть лавы. В процессе
177'
передвижки верхней части конвейера нишенарезная машина за рубается в пласт и возвращается в исходное положение.
С 1972 г. будет выпущена опытно-промышленная партия нише нарезных машин НМ-1.
Рис.75. Последовательность операций при выемке у г л я в нишах машиной Н М -1
Выемку угйя в нише осуществляет один человек, который после окончания работ по подготовке ниши участвует в операциях тех
нологического цикла в лаве. |
. .. . |
Г л а в а Х
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИ ОБОСНОВАННОЙ^ НАГРУЗКИ НА ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ
§ 1. Технически обоснованные нагрузки на очистные забои, оснащенные различными средствами механизации*
Одним из главнейших показателей, определяющих себестои мость добычи угля и производительность труда на угольных пред приятиях, является нагрузка на лаву. В связи с этим в последнее время большое внимание уделяется определению ее технически обоснованной величины, которую рекомендуется рассчитывать по формуле
сут ■ *рем (^п,з ^см + Г т .п )] |
І л Г т у С ^,ОН |
(1.Х) |
Q = |
т/сутки, |
|
где Гц — продолжительность цикла, мин. |
II и V |
|
Методика определения /££м и k°n |
приведена в главах |
Гт.п — суммарный норматив времени на неперекрываемые тех нологические перерывы, продолжительность которых не
зависит от объема работ по выемке |
|
угля |
(ожидание |
||
взрывных работ в нишах и бутовых |
штреках |
и т. д.), |
|||
мин/смену. |
|
|
|
X |
|
Q = X [1 —См — * «см) |
|
|
|||
( Тсуг — |
11.3 |
ѵаmyCk™г |
|
|
|
|
(rn, |
і>„)], т/сутки. |
|
|
(2-Х) |
Оптимальный коэффициент |
готовности &°п |
|
определяется по |
формуле (63.11).
Численные значения указанных величин рекомендуется опре делять, исходя из горно-геологических условий и организационно
технических факторов каждой лавы.
В табл. 10 приложения приведены для шахт Украины Величины нагрузок, рассчитанные по формулам (І.Х), (2.Х), которые реко мендуется принимать в качестве минимальных значений при пла нировании развития горных работ. Аналогичные нормативы нагру зок на очистные забои определены и для других основных уголь
ных бассейнов страны.
Таким образом, при известных средствах механизации выемки угля в лаве и заданном режиме работы забоя определение техни-
*§1 написансовместнос доц.Ф. И. Евдокимовым.
179
\
\
чески обоснованной плановой нагрузки на лаву сводится к расчету длительности производственного цикла по формуле
где |
70 ■— время работы комбайна |
по выемке угля, |
мин. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4-Х) |
|
/Л(м) — машинная длина лавы |
|
без |
учета суммарной длины |
|||||||
|
ниш, м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7®сп — время на |
выполнение сопутствующих выемке вспомо |
|||||||||
|
гательных операций, мин; |
|
время |
отдыха |
рабочих, |
||||||
|
k0 — коэффициент, учитывающий |
||||||||||
|
%, равен 5, 10 и 15%; |
|
|
|
гипсометрию почвы пла |
||||||
|
ki — коэффициент, учитывающий |
||||||||||
|
ста в лаве [62] (при нормальной гипсометрии он равен |
||||||||||
|
1, при |
слабоволнистой— 1,053, при |
волнистой и на |
||||||||
|
личии |
значительных |
мульд— 1,11, |
|
при |
струговой |
|||||
|
выемке |
угля и наличии |
земника мощностью свыше |
||||||||
|
0,1 м ki = 1,175); |
|
|
|
степень |
|
неустойчивости |
||||
|
k2 — коэффициент, учитывающий |
|
|||||||||
|
кровли (1; 1,175) [63]; при струговой |
выемке угля и |
|||||||||
|
наличии прослойков или ложной кровли, отбираемой |
||||||||||
|
вручную, k2 принимается из работы [63]; |
|
|
||||||||
|
fe3 — коэффициент, учитывающий |
степень |
обводненности |
||||||||
|
лавы (1; |
1,11); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fe4 — коэффициент, учитывающий угол падения пласта (при |
||||||||||
|
угле падения от 0 до 5° он равен 1; от 6 до 10° —1,053; |
||||||||||
|
от 11 до |
15° — 1,11; от |
16 до 20° — 1,175); |
|
и перегон |
||||||
|
Ты — норматив |
времени на монтаж и демонтаж |
|||||||||
|
выемочной машины или на разворот, реверсирование |
||||||||||
|
и т. д., |
т. е. на подготовку |
выемочной |
машины к вы |
|||||||
В |
полнению следующего цикла, мин/цикл. |
определяется |
|||||||||
лавах, оборудованных стругами, |
значение |
То |
|||||||||
в минутах на 1 м подвигания по лаве, |
поэтому |
в |
формуле (1.Х) |
выпаДаёт в числителе г — величина захвата выемочной машины, а в формуле (З.Х) Тм— затраты времени на подготовку лавы к вы
полнению следующего цикла. |
формула (1.Х) |
прини |
Прйменительно к струговым установкам |
||
мает сЛёдующий вид: |
|
|
|
,оп |
|
Q |
'г , т/сутки, |
(4а.Х) |
где /с — длина очистного забоя, вынимаемая стругом, м;
— глубина стружки, м;
!80
|
— скорость движения струга, м/мин; |
|
zn |
время |
на включение, реверс и разгон тяговых двигате |
рев |
||
|
лей, мин (в среднем можно принять /рсв= 0,15 мин). |
|
Коэффициент |
технологических перерывов включает время на |
перестановку домкрата, передвижку приводных головок струга, за мену резцов и т. д. и определяется по формуле
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У , |
п і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^т.п |
бі.а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тем |
|
где |
tfjti |
суммарное |
время технологических перерывов в тече |
||||||||
|
|
|
|
ние смены, мин; |
|
||||||
|
|
і — виды технологических перерывов. |
|||||||||
от |
Глубина |
стружки |
зависит |
|
|||||||
сопротивляемости |
угля |
ре |
|
||||||||
занию. |
|
|
|
|
|
ДПИ |
[70] |
|
|||
|
Исследованиями |
|
|||||||||
было |
установлено, |
что |
глуби |
|
|||||||
на |
стружки |
имеет |
следующую |
|
|||||||
функциональную |
зависимость |
|
|||||||||
от сопротивляемости |
|
угля |
ре |
|
|||||||
занию Др.ц: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
-4-d, м, |
(46.Х) |
|
|||||
|
Лр ц ^ÖT' |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где а, b, d- эмпирические |
|
||||||||||
коэффициенты. |
шахт |
|
Донец |
|
|||||||
|
Для условий |
|
|
||||||||
ко-Макеевского района при |
|
||||||||||
разработке |
стругами |
|
пластов |
|
|||||||
Смоляниновской |
свиты |
эти |
|
||||||||
коэффициенты [70] при выемке |
|
||||||||||
стругами |
|
УСБ-2М: |
|
а = 6,47; |
|
||||||
Ь = —18; |
rf= 0,012; |
при |
выемке |
|
|||||||
стругами |
УСТ-2: а = 6,84; |
6= |
|
||||||||
= —15; d ——0,010. |
|
в_форму- |
|
||||||||
лу |
При подстановке |
|
|
||||||||
(46.X) |
значений |
Аѵ. ц |
из |
|
|||||||
табл. |
8 |
приложения |
коэффи |
|
|||||||
циент |
отжима |
не |
|
учитывать. |
|
||||||
|
На |
рис. 76 |
|
представлена |
|
||||||
блок-схема расчета производи |
Рис.76.Блок-схемарасчета произ |
||||||||||
тельности Выемочной |
машины |
водительности выемочной машины |
|||||||||
или струговой |
установки |
на |
илиструговой установки на ЭВМ |
||||||||
ЭВМ «ПрбМінь», |
|
отдельных |
«Промінь» |
||||||||
|
Длительность |
|
|
процессбй и операций, входящих в состав производственного цик ла, определяется исходя из горно-геологических и организационно
181
|
технических условий |
забоя, |
||||||||||
|
применяемых |
средств меха |
||||||||||
|
низации и т. д. Входящие в |
|||||||||||
|
формулы |
(1.Х) — (З.Х) |
зна |
|||||||||
K- |
чения |
|
определяются |
|
либо |
|||||||
00 |
прямым |
расчетом, |
либо по |
|||||||||
s |
нормативам |
|
(табл. |
1.Х). |
||||||||
ы |
Для установления |
целе |
||||||||||
S |
||||||||||||
О |
сообразной |
|
последователь |
|||||||||
оЯ |
|
|||||||||||
О) |
ности |
|
выполнения |
рабочих |
||||||||
4 |
|
|||||||||||
с |
процессов |
цикла |
и опреде |
|||||||||
s |
||||||||||||
о |
ления |
|
минимальных |
в |
дан |
|||||||
я |
|
|||||||||||
о5 |
ных условиях их продолжи |
|||||||||||
я |
тельностей |
могут |
быть при |
|||||||||
я |
||||||||||||
ю |
менены |
|
сетевые |
|
графики. |
|||||||
о |
|
|
||||||||||
£ |
Использование их |
показано |
||||||||||
п. |
на |
примере |
определения |
|||||||||
о |
||||||||||||
ѵо |
продолжительности |
|
цикла |
|||||||||
о |
|
|||||||||||
о |
выемки |
угля |
в |
|
очистном |
|||||||
то |
забое, |
|
оснащенном |
механи |
||||||||
S |
зированным |
|
комплексом |
|||||||||
я |
КМ-87. |
Пример расчета |
по |
|||||||||
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
казан |
|
для |
|
условий |
пла |
||||||
оя |
ста |
Is |
шахты |
№ |
1 |
«Цен |
||||||
о |
тральная» |
комбината |
Крас- |
|||||||||
ноармейскуголь. |
При |
опре |
||||||||||
Е- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
то |
делении |
плана добычи |
уг |
|||||||||
я |
||||||||||||
О . |
ля из этой лавы был состав |
|||||||||||
Я |
||||||||||||
4 |
лен |
перечень |
рабочих |
про |
||||||||
м |
||||||||||||
5 |
цессов |
и |
операций, |
входя |
||||||||
я |
||||||||||||
мя |
щих |
|
в |
|
производственный |
|||||||
•ѳ* |
цикл |
работы |
забоя |
|
(табл. |
|||||||
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
2.Х), |
|
и |
проанализирована |
||||||||
о . |
|
|||||||||||
|
технологическая |
совмести |
||||||||||
о |
мость |
отдельных |
процессов. |
|||||||||
га |
На основе анализа построен |
|||||||||||
а) |
||||||||||||
f- |
сетевой |
график производст |
||||||||||
ва работ |
в |
лаве |
(рис. |
77), |
||||||||
а> |
||||||||||||
я |
расчет |
параметров |
которо |
|||||||||
о |
||||||||||||
га |
го позволил |
определить |
ра |
|||||||||
0, |
||||||||||||
Г' |
циональную |
|
длительность |
|||||||||
о |
производственных |
операций |
||||||||||
аs |
по каждому |
|
событию в от |
|||||||||
|
дельности и по циклу в це |
|||||||||||
|
лом. |
|
На |
графике |
приведе |
|||||||
|
ны в левых секторах ранние |
|||||||||||
|
сроки |
свершения |
событий, в |
|||||||||
|
правых — поздние |
|
сроки, |
182