Рациональная отработка пласта k5 в условиях ГХК шахта Краснолиманская (стр. 6 из 18)
К общим достоинствам столбовой системы относят: проведение выемочных выработок в массиве, не подверженном непосредственному влиянию очистных работ, и в соответствии с этим большая их устойчивость; разделение в пространстве и времени подготовительных и очистных работ в выемочном поле; получение дополнительной информации о горно-геологических условиях залегания пласта при подготовке запасов к выемке; возможность погашения выемочных выработок по мере подвигания очистных забоев.
Недостатками столбовой системы разработки являются: большой объем проведения выработок до начала очистных работ; сложность проветривания длинных (до 1500 м) выемочных выработок при их проведении, особенно на высокогазоносных пластах; необходимость поддержания длинных выемочных выработок как в период их проведения, так и во время ведения очистных работ.
Для подготовки лавы в эксплуатацию по столбовой системе разработки необходимо пройти 4-й северный конвейерный штрек длинной L=1380 м [по заданию] и 4-й северный вентиляционный штрек такой же длины. Эти выработки будут проводиться двумя проходческими бригадами одновременно по 310 метров в месяц [из опыта ш. Краснолиманская]. Следовательно, эти выработки будут пройдены за 5 месяцев. Затем необходимо нарезать лаву. По опыту работы шахты, эта процедура займет 1,5 месяца. Дальнейший монтаж комплекса и оборудования займет также 1,5 месяца [из опыта работы]. Следовательно, на подготовку и ввод лавы в эксплуатацию потребуется затратить, в общей сложности, 8 месяцев.
Исходя из всего выше сказанного, буду применять в проекте столбовую систему разработки.
2.5 Выбор технологии и оборудования
2.5.1 Выбор технологической схемы и механизации очистных работ
Выемку угля в лаве можно производить:
а) отбойными молотками;
б) широкозахватными комбайнами;
в) узкозахватными комбайнами;
г) струговыми установками;
д) бурошнековыми установками.
Лаву можно крепить:
а) деревянными стойками;
б) гидравлическими стойками;
в) механизированной крепью.
Доставку угля по лаве можно производить скребковыми конвейерами.
Учитывая прогрессивные технологические схемы, предлагаю в лаве использовать механизированный комплекс с узкозахватным комбайном.
Предлагаю следующую технологию выемки угля. Комбайн работает по челноковой схеме. Вслед за проходом комбайна осуществляется передвижка секций крепи и задвижка конвейерного става. На концевых участках, учитывая технологические возможности комбайна и вынос головок конвейера на штреки, ниши не предусматриваю.
Учитывая предложенную технологию, а мощность пласта m=1,3 м, угол падения пласта a=16° предлагаю использовать в лаве механизированный комплекс МКД90. Горнотехнические условия применения комплекса МКД90 свожу в таблицу №6. Данный комплекс производится серийно Дружковским машиностроительным заводом и предназначен для комплексной механизации очистных работ на пластах средней мощности и мощных. Агрегаты и оборудование, входящие в комплект поставки механизированного комплекса свожу в таблицу №7.
Высоконадежный очистной комплекс МКД90 предназначен для механизации процессов выемки угля, крепления и управления кровлей полным обрушением в очистных забоях пологих пластов мощностью 0,8-2,0 м с самыми сложными горно-геологическими условиями.
Комплексы могут комплектоваться всеми серийно выпускаемыми и перспективными моделями очистных комбайнов, струговых установок и скребковых конвейеров.
В комплексе обеспечена техническая последовательность операций по добыче угля; кинематические связи позволяют машинам и оборудованию работать фактически как единый агрегат. Базой всех машин и оборудования, расположенных в лаве, служит став скребкового конвейера.
Таблица 6 – Горнотехнические условия применения механизированного комплекса МКД90
| Система разработки | столбовая |
| Мощность обслуживаемых пластов, м | 0,8-2,0 |
| Угол падения пласта, градуспри подвигании лавы по простираниюто же, по падению или восстанию | £35 £15 |
| Характеристика кровли:НепосредственнойОсновной | неустойчивая кроме труднообрушаемой |
| Способ управления кровлей | полное обрушение |
| Длина выемочного поля, не менее м | 900 |
| Форма прилегающих к лаве штреков | трапециевидная или арочная с нижней подрывкой не менее 0,8 м |
| Ширина захвата, м | 0,8;0,63 |
| Минимальное проходное сечение для воздуха в забое, м2 | 2,2 |
Таблица 7 – Комплект поставки комплекса МКД90
| 1МКД90 | 2МКД90 | 3МКД90 | 2МКД90Т | 3МКД90Т | |
| Механизированная крепь | 1КД90 | 2КД90 | 3КД90 | 2КД90Т | №КД90Т |
| Узкозахватный комбайн | КА-80 КА-90 1К103М | РКУ10 | РКУ13 2ГШ68Б ГШ500 | РКУ10 | РКУ13 2ГШ68Б ГШ500 |
| Скребковый конвейер | СПЦ162 СПЦ163 | СПЦ163 | СПЦ273 | СПЦ163 | СП-273 |
| Крепь сопряжения | КСШ5К, СО75С,Т6М | ||||
| Насосные станции | СНУ5, СНТ32 | ||||
| Кабелеукладчик | КЦ-170, КЦН-200 | ||||
| Производительность, не менее т/сут | 1000 | 1200 | 1500 | 1400 | 1700 |
2.5.2 Выбор комбайна и расчет производительности
Переломным этапом в угледобывающей промышленности явилось создание комбинированной углевыемочной машины – очистного комбайна, применение которого позволило одновременно механизировать в очистном забое три процесса: зарубку, отбойку и погрузку угля на призабойный конвейер. Эта задача для длинных очистных забоев лав впервые была успешно решена в Союзе Советских Социалистических Республик. В последующие годы проводилось дальнейшее совершенствование угледобывающей техники. Наращивалась энерговооруженность комбайнов, совершенствовались технологии. Применение комбайнов с разнесенными шнеками позволило отказаться от такой трудоемкой операции как взятие ниш.
На данный момент отечественная промышленность выпускает различные типы комбайнов. Их различие состоит в условии их применения: для пластов с различной мощностью и различными углами залегания.
Согласно выбранному комплексу, учитывая мощность пласта m=1,3 м предлагаю использовать в лаве комбайн РКУ10. Техническую характеристику комбайна привожу в таблице №8.
Таблица 8 – Техническая характеристика комбайна РКУ10
| Исполнительный орган:пределы регулирования по высоте, мвеличина опускания ниже опорной поверхности конвейера, ммтипчисло шнековширина захвата, мдиаметр шнеков, мм | 1 – 1,82£80шнековый20,631000 |
| Механизм подачи:типскорость подачи, м/минтяговое усилие, кН | гидравлический БСП£5/10250/125 |
| Электродвигатель комбайна:типчисломощность, кВтнапряжение, В | ЭКВЭ-4-2001200660, 1140 |
| Габариты комбайна, мм:длина корпусаширина корпусавысота корпуса от почвы в зоне крепи | 6950915800 |
| Масса, кг | 17000 |
Очистные узкозахватные комбайны РКУ10 предназначены для выемки угля в очистных забоях пластов мощностью 1-1,82 м, с углом падения до 35 градусов по простиранию и до 10 градусов по падению, при сопротивляемости угля резанию до 300 кН/м.
Применяются в механизированных комплексах 2КМ87, 2КМТ, 2МКД90, 2МКД90Т и другими, оборудованных конвейерами СП87М, СПЦ163, СПЦ273 с рейкой 3БСП или 2УКПК бесцепной системы подачи.
Комбайн оснащен исполнительным органом, состоящим из двух шнеков, закрепленных на выводных валах поворотных редукторов; регулировка по мощности и гипсометрии пласта производится с помощью гидродомкратов. Шнеки симметрично расположены по концам корпуса машины, что обеспечивает работу в лаве без предварительной подготовки ниш при условии размещения приводных головок конвейера на штреках. Внедрение комбайна в пласт на концевых участках лавы в основном производится косыми заездами, (конструктивная компоновка комбайна позволяет применять также и фронтальную зарубку).
Комбайны оснащены двумя бесцепными механизмами подачи с гидроприводом на базе аксиально-поршневого насоса РНАСМ-125/320 с регулируемой подачей и гидромотора РМНА-125/320.
Механизмы подачи оснащены фрикционными тормозными устройствами, осуществляющие удержание комбайна на конвейер в аварийных ситуациях.
Наличие двух механизмов подачи и тормозных устройств позволяет работать на пластах с углами падения свыше 9 градусов без применения предохранительной лебедки.
Для пылеподавления комбайн оборудован системой орошения, в которую входят насосная установка 1УНЦС-13 и забойный водовод ВЗН-32. Имеется внутреннее орошение с подачей воды через валы шнеков непосредственно к резцам в зону разрушения угля и внешнее с подачей воды в зоны распространения пыли.
Комбайны РКУ10 серийно изготавливаются Горловским машиностроительным заводом.
2.5.2.1 Определение теоретической производительности комбайна
Теоретическую производительность комбайна определяем по формуле в тоннах на минуту
Qт=тв´r´gу´Vр,
где тв – вынимаемая мощность пласта, м; тв=1,3;
r – ширина захвата комбайна, м; r=0,63;
gу – плотность угля в массиве, т/м3; gу=1,3;
Vр – рабочая скорость комбайна, определяю по формуле в метрах на минуту
,Pуст - устойчивая мощность двигателей выемочной
машины, кВт; Pуст=200 [таблица №8];
Нw - удельные энергозатраты выемки угля, кВт´ч/т;