КОМПЛЕКСЫ И АГРЕГАТЫ ДЛЯ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ

  Главная       Учебники - Горное дело      Машины и оборудование для шахт и рудников

 поиск по сайту           правообладателям

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

 

 

 

КОМПЛЕКСЫ И АГРЕГАТЫ ДЛЯ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ


Уже в первой половине 70-х годов угольная промышленность располагала комплексами очистного оборудования с гидрофицирован-ными крепями, позволившими механизировать и совмещать во времени отбойку, навалку, доставку угля, передвижку забойного конвейера, кабеля и водовода оросительной системы, крепления и управления кровлей обрушением при выемке пологих и наклонных (до 35°) пластов мощностью от 0,9 до 3,2 м (КМК97, «Донбасс», КМ87Д, КМ87ДН, МК, ОКП, КМ81Э и др. Принято называть их очистными комплексами первого поколения). В их состав входят выемочные комбайны и струговые установки (1К101, МК67, 2К52, КШ1КГ, ГШ68, КШЗМ, УСБ, УСТ и др.).

Энерговооруженность первых четырех типов очистных комбайнов, получивших наибольшее распространение, не превышает 100 кВт, сопротивляемость добываемого угля резанию в неотжатой зоне пласта едва доходит до 250 Н/мм. Энерговооруженность забойных конвейеров составляет 96-135 кВт, рабочее сопротивление механизированных крепей 300-400'кН/м2 поддерживаемой кровли.

Комплексная механизация основных процессов и операций этими комплексами позволила повысить среднесуточную нагрузку на лаву и производительность труда ГРОЗ до двух раз по сравнению с комплексами узкозахватного оборудования с индивидуальной крепью. В 1975 г. в 347 действующих очистных забоях средняя нагрузка составила 1355 тонн в сутки. В последующие годы эти показатели ухудшились как по организационным причинам, так и из-за несоответствия качества очистных комплексов первого поколения с усложняющимися горно-геологическими условиями. Комплексы первого поколения вводились в лавы с труднообрушаемой основной и склонной к вывалам непосредственной кровлей, а также в более глубоких горизонтах с возрастающим горным давлением. Участились зажатия крепей «нажестко» и вывалы непосредственной кровли в зоне работ выемочных машин, приводящих к простоям комплексов. Встала необходимость выполнения тяжелой, трудоемкой, материалоемкой и небезопасной работы по устранению их последствий. Увеличивалось число лав с очистными комплексами низкой, 200-300 т в сутки добычей.

Было принято и реализовано решение о значительном повыше- • нии рабочего сопротивления механизированных крепей (в 2-3 раза), увеличение начального распора и коэффициента затяжки кровли, передвижки секций с подпором кровли, а также о снабжении их гидроуправляемыми призабойными консолями с увеличенным усилием поддержания кровли в призабойной зоне. Кроме того, для крепей для тонких и средней мощности пластов больше применялись гидростойки двойной гидравлической раздвижности, с целью увеличения пределов вызываемой мощности пласта каждым типоразмером комплекса.

Повышение сопротивления крепей до 500-1000 кН/м2 осуществлено главным образом за счет увеличения рабочего диаметра гидростоек и их числа в секции, учитывая, что повышение давления рабочей жидкости более 32-40 МПа считается небезопасным при наличии гибких рукавов и большого числа соединительных элементов.

Насосная станция СНТ32, увеличивающая давление рабочей жидкости в напорной магистрали до 32 МПа, обеспечила повышение начального распора, что вместе с большим сопротивлением крепи ограничило нежелательно высокое сближение боковых пород, являющееся основной причиной потери целостности непосредственной кровли в зоне работы комбайна.

Кроме того, эти два фактора позволили, как правило, исключить из технологии очистных работ процесс разупрочения кровли впереди забоя, которое, к тому же, не всегда осуществляется эффективно. (Здесь следует отметить, что для достижения высокого начального распора кровли необходимо отключить стойки напорной машины не сразу после окончания передвижки секции, а не раньше, чем через 6-7 секунд после начала распора. Это требование не соблюдается операторами крепи).

В первых очистных рабочих комплексах рабочей жидкостью служило минеральное масло. Для повышения безопасности и снижения трат был осуществлен переход на водомасляную эмульсию с 1,5-2 % присадки ВНИИНП-1Г7 или 3-5% AKBOJI-3. В настоящее время рекомендовано применение водомасляной эмульсии с присадкой 2,5-3 % концентрата гидрожидкости ФМИ-РЖ (ТУ 38 1011813-81) или 1,5-2% ингибитора коррозии «Витал» (ТУ 38 УССР 201236-81).

Большой эффект дает контроль потери несущей способности секции из-за износа уплотнений и микроутечек рабочей жидкости в стойке. Индикаторы давления, которыми снабжается каждая стойка крепи, позволяют осуществить такой контроль и заменять неработоспособные стойки или гидроаппаратуру в текущем порядке, во время ремонтных смен.

Секции крепей первого поколения передвигаются обычно с полной разгрузкой, что приводит к многократному «топтанию» кровли. Передвижка секции с подпором способствует сведению до минимума эффекта «топтания». Наряду с оттянутым положением всех секций крепи в начале цикла и возможностью передвижки их сразу после прохода комбайна, существенно устраняются вывалы кровли.

В последние годы достигнуто значительное повышение срока службы за счет новых конструкций уплотнительных узлов и изготовления уплотнений из более износостойких материалов. Однако это не исключает требования, чтобы в наносные станции заливалась чистая рабочая жидкость.

Благодаря указанным усовершенствованиям механизированных крепей повышена надежность и долговечность очистных комплексов II поколения. Это подтверждается тем, что на ряде шахт отрабатывают без выдачи комплекса на капитальный ремонт 2-3 столба, а в отдельных случаях разворачивают комплекс на 180° и начинают работать в новой лаве. Наряду с увеличением энерговооруженности очистных комбайнов и забойных конвейеров повышение прочности и надежности механизированных крепей дало возможность повысить нагрузку на лаву в среднем на 25-50% против лав с комплексами первого поколения. Если учитывать также повышение долговечности новых комплексов на 1,5-2 года против действующих нормативов и возможность концентрации добычи в меньшем числе лав, то применение более сложных, дорогих и тяжелых очистных комплексов становится экономически выгодным, а стремление к легким и дешевым очистным комплексам не всегда обоснованным.

Конечно, инженерная подготовка производства и труда, система разработки, площадь сечения выработок, прилегающих к лаве и возможности подземного транспорта являются также немаловажными факторами для высокопроизводительного использования нового оборудования. Важна также хорошая связь между рабочими забоя и персоналом, обслуживающим лаву, которая осуществляется с помощью громкоговорящей аппаратуры и световой сигнализации.

Третий этап совершенствования механизированных крепей очистных комплексов направлен на создание крепей, получивших название щитовых и отнесенных к крепям III поколения.
Основные особенности секций щитовых крепей заключаются в шарнирном соединении перекрытий с основаниями с жесткими или податливыми связями, принимающими на себя основные внешние силы, действующие на секцию во время передвижки. Это делает возможным перемещение секций с должным подпором кровли без нагру-жения стоек поперечными силами.

Другое отличие щитовых крепей в том, что их перекрытия снабжаются боковыми, выдвигающимися с помощью управляемых гидроцилиндров щитами, ликвидирующими зазоры между перекрытиями.

Это резко уменьшает интенсивность засорения породой рабочего пространства лавы и используется для обеспечения и сохранения боковой устойчивости и выпрямления секций.

Принятый в щитовых крепях единый шаг расстановки секций —

1,5 м, увеличивает скорость крепления кровли, часто ограничивающая скорость подачи и работу комбайна с большей производительностью.

Сейчас уже созданы, успешно прошли шахтные испытания и 4

приняты к серийному производству щитовые крепи типа Ml37, Ml38,

Ml42 и Ml44, типов МК и ОКП. Они обеспечивают повышение производительности очистных комплексов на более высокий уровень и в более сложных горно-геологических условиях.

Следует отметить, что в приведенных ниже технических характеристиках комплексов пределы применения по вынимаемой мощно- i

сти пласта установлены за вычетом из полного хода раздвижности секций механизированной крепи нормированных величин опускания кровли и резерва хода стоек для их разгрузки. Эти величины могут быть отличными против нормированных на различных пластах и при применении различных крепей и могут быть скорректированы по данным опыта. Следует отметить также, что очистное оборудование на- '

шими машиностроительными заводами изготавливается с возможностью его использования как в левом, так и в правом очистных забоях и рядом других исполнений. Это необходимо потребителям своевременно согласовывать с заводами-изготовителями.

В связи с увеличением установленной мощности выемочно-доставочного оборудования очистных комплексов реализовано увеличение напряжения силового электрооборудования с 220/380 до 660/1140 В. Напряжение тока в цепях управления остается постоянным — 127 В.

Очистные комплексы для тонких пластов используются преимущественно по Челноковой с двухсторонним ходом выемки пласта на полную мощность. На средней мощности и мощных пластах нашло довольно широкое применение выполнение цикла выемки по односторонней, за два хода комбайна по лаве технологической схеме. При этом обычно первым ходом комбайна вынимается пласт на полную мощность, а вторым — обратным ходом производится зачистка, оставленного непогруженным угля перед конвейером. Применяется также комбинированный способ работы, особенно если пласт склонен к отжиму. В этом случае во время первого хода вынимается верхняя — большая часть пласта, а вторым ходом — оставшаяся нижняя пачка и зачищается лава.

В этом и другом случае кровля подхватывается передвигаемыми последовательно, через один или «паевом» порядке, секциями крепи вслед за комбайном, конвейер подается к забою с изгибом или фронтально.

Если приводные головки забойного конвейера вынесены в штреки, то производится самозарубка комбайна косыми заездами в пласт; если же головки конвейера оставляются в лаве, то производится предварительная, обычно буровзрывная, выемка ниш в концах лав.

Ряд способов использования комплекса в зависимости от условий его эксплуатации приведен в «Типовых технологических схемах очистных работ», разработанных ИГД им. А.А.Скочинского.

На практике эти схемы дополняются и изменяются шахтами отдельными элементами в зависимости от конкретных условий эксплуатации комплекса.

Дальнейшее улучшение эксплуатационно-технических качеств очистных комплексов связано с автоматизацией функционирования и диагностирования состояния оборудования, входящего в их состав.

Первая стадия автоматизации реализована в очистных комплексах со щитовыми крепями КМ 138А и КМ137А. В них осуществлена автоматизация групповой передвижки секций крепи с кнопочным управлением группой, а также местный и со штрека диагностический контроль состояния оборудования лавы, в том числе очистного комбайна. Шахтные испытания первых образцов комплексов показали, что эта стадия совершенствования позволяет значительно повысить скорость крепления кровли — подачи комбайна, по сравнению с неавтоматизированными комплексами.

Полагают, что следующим этапом совершенствования очистного оборудования будет являться создание фронтальных очистных агрегатов для добычи угля без постоянного присутствия людей в очистном забое. Конструкторы работают над реализацией этого направления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..