Вопросы для самоконтроля по теме 15

15.1 Понятие о комплексной механизации очистных работ. Основные составные модули очистного механизированного комплекса и их назначение.

15.2 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа KM-103. Область его применения.

15.3 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа КМК-98. Область его применения.

15.4 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа КМ-88. Область его применения.

15.5 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа КД-80. Область его применения.

15.6 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа KMT. Область его применения.

15.7 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа МДМ. Область его применения.

15.8 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа МКД-90. Область его применения.

15.9 Схема компановки очистного механизированного комплекса типа ОКП. Область его применения.

15.10 Схема компановки очистного механизированного комплекса ти­па КМ-81. Область его применения.

15.11 Схема компановки очистного механизированного комплекса ти­па УКП. Область его применения.

15.12 Конструктивные особенности комбайнов для выемки мощных угольных пластов. Область их применения.

15.13 Конструктивные особенности механизированных крепей типа MVPO. Область их применения.

15.14 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа 1КМ-88С. Область его применения.

15.15 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа MCA. Область его применения.

15.16 Технологическая схема очистного механизированного комплекса типа КГУМ. Область его применения.

15.17 Технологическая схема агрегата типа АНЩ. Область его приме­нения.

Лекция 16 комплектование механизированного очистного оборудования

16.1 Обоснование выбора очистного механизированного комплекса для выемки тонких и средней мощности пологонаклонных угольных пластов

В основу выбора OMK положен функциональный принцип комплектации составляющих оборудования с учетом наиболее приемлемой области его применения в конкретно рассматриваемых совокупности исходных горно-геологических и горнотехнических условий [3, 37, 41]. Коструктивно-технические характеристики OMK должны быть максимально адаптированы к этим условиям, отвечать требованиям безопасности и эргономики, а также обес­печивать высокий уровень механизации и автоматизации очистных работ.

Основным аргументирующим фактором обоснования выбора OMK яв­ляются типоразмер его крепи и схема передвижки ее секций, которые напря­мую зависят от устойчивости непосредственных слоев почвы и кровли, а также обрушаемости массива последний, соответственно их категориям: П_і, Б_і и Ai

[9, 42].

Обобщенные качественные характеристики неблагоприятных условий применения механизированных крепей, касающиеся пород слагающих кровлю:

- неустойчивые, со слабым сцеплением частиц, сильно трещиноватые (обрушающиеся мелкими кусками);

- обводненные;

- перемятые в зонах геологических нарушений;

- с плоскостями заколов под острым углом к поверхности пласта по направлению его выемки;

- весьма труднообрушаемые;

- склонные к зависанию;

- склонные к горным ударам; почву:

- неустойчивые углистые сланцы;

- обводненная;

- склонная к интенсивному выдавливанию и пучению;

- склонная к сползанию.

Существенным ограничивающим применения OMK является мини­мальная мощность угольного пласта, что не редко способствует вынужден­ному увеличению высоты забоя за счет присечки боковых пород. Это приво­дит к засорению угля, повышению зольности товарной продукции. В общем виде мощность слоев, засоряющих уголь присекаемыми боковыми породами, может быть представлена выражением [43]:

, м (16.1)

где m_т — толщина слоя технологической присечки кровли или почвы, обусловленной несоответствием типоразмера механизированной крепи гео­логической мощности пласта, м;

т_в - высота слоя вынужденной присечки боковых пород, вызванной изменчивостью мощности пласта и его гипсометрией при завышенном по длине лавы габаритном размере жесткой базы выемочной машины, м;

т₀ - мощность слоя произвольно обрушающихся или сползающих бо­ковых пород, м;

т_г - приведенная к длине лавы мощность боковых пород из вывало-образований в зонах перехода геологических нарушений.

Для увеличения объема подземной добычи угля из комплексно механи­зированных лав за счет обеспечения достаточной высоты очистного забоя в отдельных случаях целесообразно применять селективную выемку угля на тон­ких пластах с частичной закладкой пород от присечки в выработанное про­странство согласно технологической схеме, как это показано на рисунке 16.1.

Рисунок 16.1 — Технологическая схема выемки угля из тонких пологих пла­стов с селективной выемкой угля и породы присекаемого верхнего слоя почвы

Сущность рассматриваемой технологии состоит в следующем. На венти­ляционном штреке (см. рис. 16.1) располагаются аппаратура энергопоезда ком­плекса КМ-88, а также передвижной склад его запасных частей 1, распредели­тельный пункт закладочной установки 2, емкость 3, насос орошения 4, воздухо-

дувка 5 и дробилка 6, входящие в комплекс "Титан-1". Выдача пород из лавы от присечки почвы, вывалов кровли в т.ч. и при переходе геологических нарушений осуществляется забойным конвейером 7, а затем конвейером 8 типа СП-48 на­правляется в бункер дробилки 6. Комбайн 10 типа 1К101У находился у откаточ­ного штрека, его исполнительный орган заведен в нишу длиной 2,3 м. Выемка угля производится при движении комбайна в направлении к вентиляционному штреку. За комбайном передвигаются лавные секции мехкрепи 11, а затем сек­ции 12, имеющие задние консоли перекрытия и специальные оградительные щи­ты для удержания закладочного материала. После выемки очередной полосы угля комбайн заводится в нишу длиной 5 м у вентиляционного штрека. Уголь транспортируется по забойному конвейеру 7 на конвейеры транспортного штре­ка соответственно скребковый 13 и ленточный 14. Размещение дробленных по­род осуществляется по трубопроводу 15 закладочной установкой.

Целесообразность применения технологии селективной выемки угля и присечных пород в лаве определяется балансом затрат на выполнение работ, определяющих их экономическую эффективность.

Выбор типоразмера механизированной гидрофицированной распорной крепи согласно ПТЭ [3] производится, исходя из допустимого угла падения пласта (наклона очистной выработки) минимальной и максимальной величин его мощности. Верхний предел мощности пласта равняется максимальной высоте крепи в раздвинутом положении. Минимальная мощность пласта

где Н_к - габаритная высота корпуса комбайна (на конвейере) от поч­вы пласта, мм;

в₁ - толщина консоли перекрытия секции крепи в зоне прохода вы­емочной машины под крепью, мм;

t_к - высота подштыбовки завальной стороны конвейера, мм;

t₁ - высота породной подушки на консоли перекрытия секции крепи в

зоне прохода выемочной машины, мм;

h_у и h_г— величины высот свободного прохода для управления ком­байном соответственно по простиранию и под крепью при изменении гипсо­метрии пласта по падению , мм;

h₃ - запас свободного прохода выемочной машины под крепью, мм

(принимается не менее 50 мм);

0,05 - коэффициент, учитывающий свойства боковых пород, м

R₁ - отставание от забоя до наиболее отдаленной части корпуса ком­байна, м.

Минимальная мощность пласта, при которой обеспечивается работа крепи без посадки ее секций на жесткую базу ("нажестко")

где H_min — минимальная конструктивная высота крепи в сложенном положении, мм;

h_р - запас остаточной гидравлической раздвижности на разгрузку сто­ек крепи от давления, мм (при мощности пластов менее 1 м - 30 мм, более 1 м - 50 мм);

R₂ - расстояние от забоя до заднего ряда стоек крепи, м.

Входящие в формулы (16.2 и 16.3) исходные линейные технологиче­ские параметры устанавливаются по данным технических характеристик со­ответствующих механизированных крепей (табл. 16.1), с учетом применяе­мых с ними типоразмеров комбайнов (струговых установок) и лавных скреб­ковых конвейеров.

В случае соответствия двух и более типов OMK горно-геологическим условиям выемочного участка преимущество следует отдавать комплексам нового или повышенного их технического уровня, опыт эксплуатации кото­рых накоплен на шахте [3].

На перспективу совершенствование OMK следует рассматривать в на­правлении создания унифицированного ряда очистных агрегатов на основе робототехники.

Таблица 16.1 - Технологические параметры основных компонентов

очистных механизированных комплексов для определения нижней

границы вынимаемой мощности угольного пласта

Типоразмер комплекса		Тип и типоразмер						Технологические параметры, мм
		крепь	выемочная машина			конвейер		К	t * Ί	К	К
1		2	3			4		5	6	7	8
1МКД-90		1КД-90	К-103М			СПЦ-163		30	25-35*	35	55
			КА-80							40	60
			ГШ-200В							40	60
2МКД-90		2КД-90	РКУ-10			СПЦ-163		30	25-35*	40	65
			ГШ-200В							40	60
ЗМКД-90		3 КД-90	2ГШ-68Б			СПЦ-273		20-30	25-35*	45	80
			РКУ-13			СПЦ-273				35	65
			РКУ-13			СП-301М				35	65
КД-80		Донбасс-80	к-юзм			СПЦ-163		30	25-35*	35	55
			к-юзм			СП-202В1		20		35	55
			КА-80			СПЦ-163		30		40	60
			1К-101У			СП-202М		20-35		35	65
1КМ-88		1М-88	РКУ-10			СП-87ПМ		20-35	10-20	40	65
			1К-101У			СП-250				30	65
2КМ-87УМН		2M-87УМН	1ГШ-68			СП-87ПМ		25-45	10-20	45	80
			РКУ-13			СПЦ-273		20-35		35	65
1KMT	IMT			1К-101У	СП-250		20-35		20-30	45		65
				1К-101У	СП-202М		20-35					65
				1ГШ-68	СП-87ПМ		25-45					80
2KMT	2MT			2ГШ-68Б	СП-87П		25-45		20-30	30		80
				РКУ-13	СП-87ПМ					30		65
				1ГШ-68	СП-87ПМ					45		80
1КМК-97М	1МК-98			К-ЮЗМ	СП-202		20-30		10-15	30		35
					В1
				1К-101У	СП-202М		20-30			40		35
					СПЦ-163		20-30			35		35
					СП-250		20-30			35		35
					СП-250		25-45			30		35
2КМК-97М	2МК-98			1К-101У	СП-202М		20-30		10-15	30		35
					СПЦ-163		20-30
					СП-63М		20-30
					СП-87П		25-45
				К-ЮЗМ	СП-202М		20-30			35		10
1МКДД	1КДД			УКД-200	КСД-26В		10-20		0-10	0-10		35
				1К-Ю1УД	СПЦ-273		20-30		10-20	35		60
				ГШ-200	КСД-28		20		0-10	0-20		60
				РКУ-10	СПЦ-163		30		10-20	30-40		65
2МКДД	2КДД			УКД-300	СП-301		20		1045	0-10		35
				РКУ-13	СПЦ-273					30-40		60
				РКУ-13	КСД-28					30-40		60
				РКУ-13	СПЦ-163					35		60
МДМ	ДМ			УКД-300	КСД-26В		10-20		10-15	0-10		35
				1К-101УД	КСД-27		20			35		60
				ГШ-200	СПЦ-163		20			35		60
				РКУ-10	СПЦ-273		20-30			30-40		65
МДТ	2ДТ			КДК-500	КСД-27		20		10-15	45		80
				ГШ-500	КСД-28		20			45		80
				РКУ-10	КСД-210		20-30			30-40		65
				РКУ-13	СПЦ-273		20			30-40		60
				РКУ-13	СП-301		20			30-40		60
мдтм	ДТМ			КДК-500	КСД-27		20		10-15	45		80
				КДК-700	КСД-28		20			45		80
				1КШЕ	КСД-210		20-30			30-40		65
				К-500	А-30		20-30			45		80

* Данные приведены для режима работы крепи с передвижкой ее секций без активного поддержания кровли. Примечания:

. Меньшие значения t_κ принимаются для крепкой, плотной почвы, большие - для сла­бых, неустойчивых, склонных к пучению пород.

2. Меньшие значения t_κ принимается для пород категории кровли Б₄, Б₅, большие - для Б₁, Б₂, Б₃.