Выбор типоразмера механизированной крепи следует производить из следующих условий:
Нmin≤mmin(1-αℓз)-d
Нmax≥mmax(1-αℓп),
где Нmin-минимальная конструктивная высота крепи, м
mmin-минимальная вынимаемая мощность угольного пласта, м
mmax-максимальная вынимаемая мощность угольного пласта, м
α-коэффициент сближения боковых пород (0,05 для Кузбасса)
ℓз-наибольшее расстояние от забоя до задней стойки, м
d-запас раздвижности гидростоек на разгрузку (при m>1м, d≥0,05м)
ℓп-наименьшее расстояние от забоя до передней стойки.
При эксплуатации механизированной крепи необходимо контролировать специальным шаблоном запас раздвижности гидростоек на нагрузку. Механизированная крепь в очистном забое применяется в сочетании с механизированной крепью сопряжений очистного забоя с подготовительными выработками. Штрековая крепь сопряжений находится в створе с поддерживающим пространством очистного забоя.
3.2. Выбор средств механизации крепления, выемки угля, транспортирования, вспомогательного оборудования.
3.2.1. Выбор выемочной машины.
По мощности пласта и максимальной производительности был выбран очистной комбайн MB 290Е. Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е приведены в табл.1. Очистной комбайн МB12 предназначен для двухсторонней безнишевой добычи угля в лавах с пропластками крепости 60 МПа и с наклоном по простиранию до ± 35° и по падению до ± 20°. Этот очистной комбайн оснащен бесцепной подачей с автоматическим регулированием полупроводниковым преобразователем частоты в зависимости от крепости добываемого угля. У комбайна два механизма подачи с магнитными тормозами, что обеспечивает безопасное передвижение комбайна по скребковому конвейеру с различными типами горизонтальных элементов, например, таких как, Эйкотрейк или Ходотрейк. В поворотных редукторах комбайна помещены электродвигатели - приводы исполнительных органов. Комбайны MB12 удовлетворяют требования взрыво- и искробезопасности, то есть позволено их применять в среде опасной взрывом метановоздушной смеси. Климатическое исполнение комбайна включительно принадлежностей обеспечивает его безаварийную эксплуатацию в среде с повышенным содержанием угольной пыли, с повышенной относительной влажностью и температурой, а также в присутствии агрессивной шахтной воды.Управление очистного комбайна можно производить с пульта, помещенного на его корпусе, или дистанционно с помощью беспроволочной системы управления. Преимуществом настоящего комбайна является его малая длина, простой монтаж и повышенная жесткость, что достигнуто размещением основных узлов комбайна в моноблочном корпусе.
Таблица 1
Основные технические параметры очистного комбайна MB 290Е.
| Очистной комбайн - тип | MB 290Е | |
| Длина комбайна | мм | 7 780 |
| Диаметр исполнительных органов | м | 0,95-1,25 |
| Добываемая мощность | м | 1,0-2,1 |
| Производительность, при сопротивлении угля резанию до 360 кН/м | т/мин | 8,7 |
| Минимальная высота корпуса над почвой | мм | 748 |
| Обороты исполнительного органа | об/мин | 54-47 |
| Ширина исполнительных органов | мм | 630-800 |
| Макс, угол наклона пласта по простиранию | гр. | ±35 |
| Макс, угол наклона пласта по падению | гр. | ±20 |
| Макс, захват под уровнем конвейера | мм | 150-200 |
| Скорость подачи | м/мин | 0-11,5 |
| Усилие для подачи | кН | 2x220 |
| Общая мощность электродвигателей | кВт | 291,5 |
| Мощность электродвигателей испол. органов | кВт | 2x120 |
| Мощность электродвигателей подачи | кВт | 2x22 |
| Мощность электродвигателей гидр, агрегата | кВт | 7,5 |
| Питающее напряжение | В | 1140/500 |
| Общая масса | кг | 17 000 |
3.2.2. Выбор типа крепи.
В соответствии с горнотехническими и геологическими условиями: мощности пласта 1,3-1,7 м, кровле с индексом 3.3.1 для крепления очистного забоя выбрана механизированная крепь "MVPO 2800". Основные технические параметры механизированной крепи "MVPO 2800" приведены в табл.2.
Типоразмер крепи:
ℓз=0,8+0,7+1=2,5 м
ℓп=0,7+0,8=1,5м
Нmin≤1,3(1-0,05·2,5)-0,05=1,1м
Нmax≥1,7(1-0,05·1,5)-0,05=1,5м
Минимальная высота секции 0,7м (0,7<1,1); максимальная высота секции 2,1м (2,1>1,5), следовательно, механизированная крепь "MVPO 2800" соответствует горнотехническим и геологическим условиям.
Механизированная крепь "MVPO 2800" является одним из типов поддерживающе-оградительной двухстоечной крепи для поддержания пространства после выемки угля в пластах тонкой и средней мощности, которые плоско положены при системе выемки на завал. Крепь подходит для крепления пластов с малопрочной кровлей и обеспечивает хорошее перекрытие кровли. Этот тип крепи поставляется для комбайновых и струговых забоев. Эта крепь спроектирована согласно мировых стандартов для подземной добычи, по всем европейским нормам и Правилам техники безопасности. Крепь "MVPO 2800" работает в диапазонах по высоте пласта 0,7 - 2,1 м или 0,9 - 2,4 м. Она оснащена телескопическими стойками двойного действия с возможностью монтажа противсотрясающих клапанов. Отличается хорошим перекрытием кровли и может быть дополнена прочным, наклоняемым или выдвижным подверхняком. Основная рама поставляется вместе с устройством для наклона при перемещении секции. Крепи оснащены боковыми гидравлическими стабилизационными цилиндрами для требуемой установки секции в добываемом забое в зависимости от изменений уклонов. Управление отдельных секций гидравлическое, может быть или с полным стоком гидравлической жидкости или с импульсным с помощью многоканалого шланга с легким управлением. Это решение очень экономное для малого пространства, что является выгодным при добыче пластов тонкой мощности. Отдельные части крепи спроектированы компютерным методом. Все сваренные части крепи изготовлены из обычного металла, который прочностью гарантирует безперерывную эксплуатацию этих частей.
Таблица 2
Основные технические параметры механизированной крепи "MVPO 2800".
| Исполнение | 0,7/2,1 | |
| Минимальная высота секции | мм | 700 |
| Максимальная высота секции | мм | 2100 |
| Рабочий диапазон | мм | 800-2000 |
| Максим, угол наклона пласта по простиранию | град. | ±35 |
| Максим, угол наклона пласта по падению | град. | ±35 |
| Расстояние между секциями | мм | 1500 |
| Ширина секции | мм | 1460 |
| Макс.сопротивление секции | кН/м2 | 585 |
| Мин.сопротивление секции | кН/м2 | 485 |
| Шаг передвижки секции | мм | 650-800 |
| Активный забойный козырек | Да | |
| Рабочее давление | МПа | 32 |
| Колличество стоек в секции | шт. | 2 |
| Давление на почву | МПа | 1,4 |
| Масса секции | кг | 7850 |
3.2.3. Выбор забойного конвейера.
Для транспортировки угля из очистного забоя к установке принят скребковый забойный конвейер типа СЗК 228. Основные технические параметры скребкового забойного конвейера СЗК 228 приведены в табл.3. Скребковый забойный конвейер этой конструкции был создан для работы в сложных геологических условиях. Конвейеры СЗК 228 былы разработаны специально для пластов от мощности 0,8 до 2,5 метра. Конвейер имеет номинальную производительность, в зависимости от скорости движения транспортной цепы и исполнению конвейера (ширина конвейера 732, 800 или 832 мм). Примененные абразивостойчивые материалы, а так же, "Е" профиль новой конструкции, повышают гарантийный срок на уровень 3 млн. отгруженных тонн угля. Надежность конвейера особенно повышается массивным соединением рештаков с допускаемой нагрузкой в пределах 2000 кН, применением специальной транспортной цепи для особо тяжелых условий и кованных скребков.