Комплексная механизация очистных работ в условиях отработки лавы 1212-ю пл. Тройного шахты «Северная»

 

3

 

 

3.3

 

 

Количество рабочих в сутки

 

 

чел.

 

 

чел

 

 

14

 

 

3.4

 

 

Производительность рабочего на выход

 

 

П

 

 

т/вых

 

 

-

 

 

3.5

 

 

Тип применяемых машин и оборудования:

 

 

 

-выемочный комбайн

 

 

KSW-460N

 

 

 

-забойный конвейер

 

 

А-30

 

 

 

-механизированный комплекс

 

 

3КМ138

 

 

 

-крепи сопряжения

 

 

ОКСА

 

2. Определение характеристик пласта

2.1 Приведенная сопротивляемость  резанию: - при наличии породных  прослоев

Апр=(Ау?Ну + Аn?Нn)/Нпл, кН/м; (2.1)

где, Ау - сопротивляемость резанию  угля;

Ап - сопротивляемость резанию прослоев породы; Ну - мощность пласта угля без прослоев породы; Нп - мощность прослоев породы; Нпл -мощность пласта угля.

Так как по исходным данным нам  не даны следующие значения Ау, Апп, Нп, Нпл, то приведенная сопротивляемость резанью будет равна 205 кН/м

2.2 Показатель степени хрупкости:

(2.2)

Е =

где е - основание натурального логарифма; mи - способность угля к измельчению.

По степени хрупкости все  угли делятся на вязкие (Е<2,1), хрупкие (2,1<Е<3,5) и весьма хрупкие (Е>3,5).

2.3 Значение коэффициента отжима пласта находим по формуле:

Кот = (2.3)

Кот = 0,36

Значение Кот в глубине забоя  на расстоянии В3 от кромки забоя

(2.4)

где, Вз - расстояние от кромки забоя  угольного пласта.

Кот = 0,36 + (1 - ) = 0,76

2.4 Показатель разрушаемости (R) являющийся комплексной характеристикой пласта, определяется по формуле:

R =; кВт.ч.см/м3 (2.5)

R = = 24, 3

В зависимости от свойств пласта значение показателя R могут принимать  значения от R=2 до R=80 квт.ч.см/м3 [1].

По номограмме (см. лист 1, граф. часть  КП) для определения значения и категорий разрушаемости пласта находим группу условий, характерную значениям рассчитанных выше показателей, которым удовлетворяет зона II (ВСК, К) <201. А=180-300 на пластах без прослойков и включений, или пласты сложного строения с А=120-180, но содержащие более крепкие прослойки или не раздробленные включения, содержанием до S=2,5%.

Существенные ограничения на работу выемочных машин могут оказать  газообильность пласта (qM), кливаж, наличие  породных прослоев.

3. Анализ схемы механизации работ на участке

3.1 Описание комплекса.

При отработке лавы 1212-ю пласта Тройного используется комплекс 3КМ138. В состав комплекса входит следующее  основное оборудование:

крепь механизированная 3М138 с гидросетью и гидрооборудованием;

комбайн очистной KSW-460N;

забойный конвейер А-30;

бесцепная система подачи типа Eicotrak;

- электрооборудование;

система орошения и пылеподавления;

- насосные станции СНЛ-200;

- система громкоговорящей связи.

Таблица 3.1

Техническая характеристика комплекса 3КМ138

 

Показатели

 

 

Ед. изм.

 

 

Значения

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

Вынимаемая мощность пласта ср.

 

 

min

 

 

м

 

 

1,4

 

 

max

 

 

м

 

 

2,4

 

 

Угол падения пласта

 

 

по простиранию

 

 

град

 

 

до 25

 

 

по падению

 

 

град

 

 

до 12

 

по восстанию

 

 

град

 

 

до 12

 

 

Шаг установки секций крепи

 

 

м

 

 

1,5

 

 

Шаг передвижки секций крепи

 

 

м

 

 

0,8

 

 

Сопротивление секций крепи на 1 м  в ряду

 

 

кН/м

 

 

3900-4600

 

 

Удельное давление на почву

 

 

МПа

 

 

2,5

 

 

Усилие домкракта при передвижки конвейера

 

 

кН

 

 

270

 

 

Усилие домкрата при передвижке секции

 

 

кН

 

 

120

 

 

Коэффициент затяжки кровли

 

 

0,93

 

 

Давление в напорной магистрали

 

 

МПа

 

 

32

 

 

Суточная производительность (расчетная)

 

 

т/сут

 

 

2500

 

 

Год начала серийного производства

 

 

1989

 

 

Завод - изготовитель

 

 

Дружковский

 

 

Категория качества

 

 

Высшая

 

 

Тип крепи

 

 

П-О щитовая

 

 

3.2 Технология очистных работ

 

Выемка угля в лаве производится узкозахватным комбайном KSW-460N производства Забжанского механического завода (Польская Народная Республика). Перемещение комбайна осуществляется по реечному ставу типа Ejcotrak, который крепится к раме лавного конвейера, что обеспечивает подачу комбайна вдоль лавы согласно заводской инструкции. Ширина захвата исполнительных органов (шнеков) комбайна - 0,8 м.

 

Схема работы комбайна - односторонняя:

 

· при движении комбайна вверх по лаве к вент.бремсбергу производится выемка угля;

 

· при движении вниз - зачистка призабойного пространства.

 

В исходном положении забойный конвейер выдвинут к забою, секции крепи отстают  от конвейера на шаг передвижки (ход домкрата). Комбайн находится внизу лавы у конвейерного штрека.

 

После включения конвейерной линии  включается комбайн и производится выемка полосы угля. По мере подвигания комбайна вверх производится передвижка секций крепи машинистом крепи, т.е. крепление обнаженной кровли. Отставание передвижки секций крепи от комбайна должно составлять не более 4 секций (5 м). Передвижка секций производится снизу вверх последовательно одна за другой вслед за комбайном или через одну в зависимости от скорости движения комбайна и состояния кровли. На участках лавы с неустойчивой кровлей и в местах отжима угля от забоя от 0,3 до 1,0 м секции передвигаются после прохода комбайна с отставанием не более одной секции. На время передвижки секции комбайн должен быть остановлен. При отжимах угля от забоя на 1,0 м и более должно применяться опережающее крепление. На козырьки секций заводятся верхняки из шпального бруса, балок СВП или рельс, на которые укладывается затяжка - доска толщиной 6 см длиной до 3,4 м. При отжимах угля с одновременными вывалами пород кровли на верхняки кроме затяжки выкладываются "костры" или устраивается "накатник" из руд. стойки.

 

При наличии в лаве участков, где  вынимаемая мощность пласта менее 2,8 м (включая "ложную" кровлю), допускается производить подрубку непосредственной кровли, а секции крепи передвигать после прохода комбайна по зачистке.

 

После выемки полосы угля по всей длине  лавы производится перегон комбайна вниз с зачисткой комбайновой  дороги шнеками. После прохода  комбайна по зачистке с отставанием не менее 15 м производится передвижка става лавного конвейера сверху- вниз отдельными участками ("волной"). Угол поворота линейных секций конвейера относительно друг друга в плане не должен превышать 1,50.

 

Перед передвижкой конвейера рабочие должны произвести оборку кровли и груди забоя "поддирами" длиной не менее 2-х м. Во время оборки рабочий должен находиться под защитой вышестоящей секции крепи.

 

Возможность применения вышеуказанных схем передвижки секций крепи и лавного конвейера определяется в каждом отдельном случае надзором участка в зависимости от конкретных горно-геологических условий.

 

Порядок выполнения всех операций в очистном забое, организации  работ и меры безопасности подробно описаны в альбоме "Типовые  организации работ в лавах при выемке угля комплексами".

3.3 Транспорт

 

Уголь с  лавного конвейера «Анжера 30»  поступает на конвейерный бремсмберг. По КШ уголь доставляется подлавным  конвейером А-30 длиной 210м, перегружателем ПСП-30 длиной 100м и далее ленточныым конвейером 2ЛТК-1000А длиной 900м. С конвейера 2ЛТК-1000А уголь поступает на конвейер 3Л-1000А, смонтированный в конвейерном уклоне 35-ю пл. Тройного и наклонном конвейерном квершлаге. Через бункер (ёмкость 1000 м3) и питатель КТ-14 уголь передается на конвейер 3Л-120В, смонтированный в капитальном конвейерном уклоне (ККУ) гор. -780 м. С капитального конвейерного уклона через бункер уголь передается на ЮПКШ гор. -510 м (общешахтную конвейерную цепочку).

 

Пропускная  способность средств транспорта соответствует производительности выемочного комбайна. На перегружателе ПСП-30 установлена дробилка угля.

 

При отработке  выемочного поля лавы за поворотом  уголь с лавного конвейера  будет поступать на перегружатель  ПСП-30, скребковый конвейер С-202,укорачиваемый  до длины 100м и используется для транспортировки горной массы.

3.4 Транспорт  материалов и оборудования

 

Материалы и оборудование доставляются в вагонетках УВГ-3,3, "козах" и  на площадках. Доставка грузов производится участком ВШТ от клетевого ствола до квершлага 35-ю с пл. Четвертого на пл. Тройной с помощью электровозов, дальнейшая доставка осуществляется участком № 8.

 

С квершлага 35-ю грузы с помощью  лебедки ЛВ-25 доставляются по рельсовому уклону 35-ю пл. Тройного на вент. и  конв. штреки 532-ю пл. Тр. По штрекам 532-ю  доставка грузов к месту назначения производится с помощью лебедок  типа ЛВ-25.

3.5 Водоотлив

 

В связи с незначительным (1 - 2 м3/час) ожидаемым водопритоком по выемочному участку "Паспортом …" не предусматривается  устройство водосборников. При увеличении водопритока в выработки выемочного участка будет разработан и утвержден  в установленном порядке "Проект на откачку воды".

 

4. Выбор основного и вспомогательного  оборудования

4.1 Выбор выемочной машины

На основе общего анализа схемы  механизации работ на участке  и планируемой интенсивности  работ (нагрузке на забой) и развитости общешахтных технологических цепочек выбираем комбайновый вариант комплексной механизации.

С учетом свойств пласта, технологических  особенностей очистных комбайнов и  применяемого оборудования на участке  рассмотрим 3 очистных комбайна, проводим их сравнение по основным техническим характеристикам, представленным в таблице 1.

Таблица 4.1 Технические характеристики комбайнов

 

Показатели

 

 

Параметры требуемые по горно-геолог. условиям

 

 

Типы сравниваемых машин

 

 

 

2ГШ68Б

 

 

К-500Ю

 

 

KSW-460N

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

4

 

 

5

 

 

Мощность пласта, м

 

 

min

 

 

2,2

 

 

1,4

 

 

2,4

 

 

1,4

 

 

max

 

 

2,4

 

 

2,5

 

 

4

 

 

2,4

 

 

Угол падения, град

 

 

0-5

 

 

0-35

 

 

0-35

 

 

0-30

 

 

Сопротивляемость угля резанию, кН/м

 

 

180

 

 

300

 

 

300

 

 

300

 

 

Диаметр шнека, мм

 

 

1600

 

 

1800

 

 

1350

 

 

Механизм подачи:

 

 

Тип

 

 

Бесцепной с гидроприводом

 

 

бесцепной

 

 

Бесцепной с электроприводом

 

 

Макс. скорость подачи, м/мин

 

 

6,0

 

 

6,0

 

 

20,0

 

 

Тяговое усилие, кН

 

 

220

 

 

450

 

 

2?323

 

 

Мощность электродвигателя, кВт

 

 

132?22

 

 

500

 

 

503

 

 

Расчетная производительность, т/мин  при сопротивляемости угля резанию 240, кН/м

 

 

4,5

 

 

16,0

 

 

18, 0

 

 

Масса комбайна, кг

 

 

21000,0

 

 

32000,0

 

 

35000,0

 

 

Габаритные размеры комбайна, мм

 

 

Длина

 

 

8820

 

 

5879

 

 

11650

 

 

Ширина

 

 

1840

 

 

1685

 

 

1935

 

 

Высота корпуса в зоне крепи

 

 

1200

 

 

615

 

 

909,5

 

Из вышеприведенных характеристик  комбайнов наиболее оптимально по своим  характеристикам экономически выгодно  выбираем очистной комбайн KSW-460N.

Технические данные очистного комбайна KSW-460N

 

Предел вынимаемых мощностей

 

 

- 1200 2900 (1400 2366) мм

 

Максимальная энерговооруженность

- Поворотные редуктора R200N

- Подающая часть

 

-Гидросистема

 

- 503 кВт

- 2x200 кВт

- 2x45 кВт

 

- 13 кВт

 

 

Напряжение питания

 

 

- 1140 В

 

 

Диаметр исполнительных органов

 

 

- 1000 1800 (1350) мм

 

 

Ширина захвата

 

 

- 700 1000 (800) мм

 

 

Минимальное углубление в почву

 

 

- 306 мм

 

Скорость вращения исполнительных органов

 

- для поворотных редукторов R200N

 

 

- 37,87 62,16 (48,94) мин-1

 

 

Максимальное тяговое усилие

 

 

- 2x323 кН

 

 

Скорость подачи

 

 

- 0 20,0 м/мин

 

Расстояние между осями шнеков при горизонтальном положении прворотных редукторов

 

- для поворотных редукторов R200N