CC BY
53
крытия искусственной скважины.
При определении неизвестных коэффициентов в уравнении (11) методом наименьших квадратов оно было преобразовано к виду:
а
!пЫ = 1птолкё+—и+Ы (12)
£
Для анкеров АКМ20, закрепляемых ампулами АМК, определяемые параметры имеют значения:
- = 0,172; Ь=0.11; т0 = 0,06. £ 0
С учетом вычисленных значений коэффициентов, уравнение (7) примет вид:
+0,ш
N = 0,06л ■ к ■ ё ■ г5к
(13)
Рис. 2 иллюстрирует зависимости нагрузки на анкер в процессе его предварительного натяжения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Таким образом, при проектировании параметров комбинированного анкера, например в связи с переходом на другой диаметр шпура и анкера, имеется инструмент для прогноза нагрузочной способности анкера с момента его установки, знание которого необходимо для разработки технологического регламента.
1. Ануфриев В.Е., Барковский В.В. Взаимодействие беззамковых анкеров с приконтурным массивом выработки./ Проблемы ускорения научно-технического прогресса в отраслях горного производства. Труды Международной научно-практической конференции. 27-29.11.2002 г. Москва: ИГД им.
А.А.Скочинского. - 7с
2. Патент № 2201506. Анкер. Опубликован 27.03.2003 Бюл. № 9.
□ Авторы статьи:
Ануфриев Виктор Евгеньевич
- канд. техн. наук, старший научный сотрудник ИУУ СО РАН
Барковский Владимир Владимирович
- ведущий программист ИУУ СО РАН
Сизикова Людмила Венедиктовна
- ведущий научный сотрудник ОАО «Кузнии-шахтострой»
Ренев
Алексей Агафангелович
- докт. техн. наук, проф. каф. разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом
УДК. 622. 333: 658. 387.62
М.Д. Войтов, А.О. Брижак
ОТРАБОТКА ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЕЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫМИ КОМПЛЕКСАМИ БЕЗ МОНТАЖНО-ДЕМОНТАЖНЫХ РАБОТ
При ведении горных работ на многих шахтах Кузбасса на значительных глубинах резко проявляется горное давление, что приводит к увеличению металлоемкости очистного оборудования и отрицательно сказывается на сроках перемонтажа комплексов.
В условиях нарушения сплошности месторождений,
когда средняя длина выемочных столбов составляет 500-700 м, частота монтажно-демонтажных работ и их трудоемкость возрастает. Традиционная комплексно-механизированная технология отработки выемочных участков длинными столбами по простиранию, по падению, по восстанию не решает проблему повышения времени эффективной работы забоев из-за
потери времени на монтажнодемонтажных работах.
Поэтому, в целом, необходимо разработать способ, обеспечивающий повышение эффективности использования технических средств, надежности процессов, производительности труда и уменьшение тру-
доемкости работ. Известно, что трудоемкость работ, не связанных с выемкой угля (проведение и поддержание выработок, погрузка угля и обслуживание механизмов, монтаж и демонтаж комплексов, конвейерных линий,), составляет 50-65 % трудоемкости работ по добыче
36
М.Д. Войтов, А.О. Брижак
угля, из которых 60 % приходятся на работы по монтажу, демонтажу и транспортированию комплекса с поверхности в шахту и из лавы в новую лаву. Сокращение количества монтажно-демонтажных работ механизированных комплексов в пределах выемочного поля - это серьезный резерв для снижения трудоемкости при разработке пластов угля с применением гидрофицированных крепей.
Особенно этот фактор сказывается при отработке мощных пластов, где металлоемкость крепи возрастает в несколько раз. В связи с отсутствием надежного вспомогательного оборудования при ведении монтажно-демонтажных работ, перемонтаж комплексов ведется в течении 6-8 месяцев.
Необходимо учесть, что короткие, ограниченные нарушениями сплошности, выемочные поля, также являются серьезной помехой для применения высокопроизводительных комплексов из-за частого перемонтажа.
Таким образом, трудоемкость демонтажа, перерыв в добыче в связи с перемонтажом механизированного комплекса в новой лаве, его применение на коротких полях, вызывает необходимость разработки и внедрения технологии бездемон-тажного продвижения комплекса. Идея бездемонтажной работы комплекса давно интересует шахтных механизаторов и проектировщиков горных институтов.
Эксперименты в осуществлении этой идеи уже ставили в 1972 году на шахте «Комсомолец» комбината «Кузбассуголь» в лаве №181 пласта Толмачевского [1]. Отработка велась при помощи комплекса ОМКТМ, который до этого прошел более 2500 м.
Длина лавы составляла 107 м, в работе находилось 99 секций. Разворот на 90° был закончен в течение 28 рабочих дней. За этот период добыча угля из лавы не уменьшилась и в отдельные дни достигала 2020 т.
Аварий, связанных с разворотом комплекса, не было.
Эксперимент на шахте «Комсомолец» оказался удачным и позволил сделать следующие выводы:
- усилия передвижения секций крепи при развороте, примерно, на 25-30 % выше усилий передвижения секций по простиранию;
- возникающие дополнительные напряжения в основании секций и корпусе конвейера также выше, чем при передвижении комплекса по простиранию.
Были разработаны мероприятия, обеспечивающие возможность устранения этих нежелательных проявлений.
Первоначальный разворот комплекса на 90° был проведен для получения начальной информации при незначительных затратах средств и времени. Эксперимент с разворотом комплекса на 90° дал основание для подготовки разворота и на 180°. Вторые 90°, по сути дела, есть зеркальное отражение и повторение процесса первоначального поворота.
На основе проведенного эксперимента в дальнейшем были продолжены работы в более широком диапазоне.
Разворот комплекса на 180° вокруг неподвижного забоя конвейерного штрека осуществили в сентябре 1977 г. на шахте им. Божанова объединения «Макеевуголь». 2-я восточная лава пласта на горизонте 317
м, была расположена в уклон-
ной части шахтного поля [2]. Длина выемочного поля 1450 м, лавы 170 м. До разворота она отрабатывалась прямым ходом по простиранию. Мощность пласта 0,84-0,9м, строение простое, уголь крепкий, вязкий, с точечными включениями пирита. Лава была оборудована комплексом КМК-97 с двумя комбайнами 1К-101, которые работали с рамы конвейера СП-63. Уголь от лавы транспортировался конвейером СП-63 и далее КЛ-150 к 1-му восточному конвейерному уклону. Разворот комплекса на 180° произвели за 4 месяца, и по мере работы и накопления опыта темпы разворота увеличились. Лаву разворачивали посредством косых заездов в процессе самозарубки в пласт комбайном. Данный процесс посменно контролировался маркшейдерской службой шахты.
Секции МК-97 не сползали, так как их разворачивали на 45° по отношению к конвейерной линии в направлении 3-го восточного конвейерного штрека.
При развороте добыча угля не только не снизилась, а даже повысилась. Также выросла производительность труда на 14 %, и за счет снижения затрат снизилась себестоимость угля.
Таким образом, разворот позволил сократить срок ввода лавы на 2 месяца за счет времени на прохождение разрезной печи и перемонтаж комплекса.
Удачный разворот дал основание инженерно-
техническим работникам шахты
для проведения корректировки программы развития горных работ уклонного поля пласта для удлинения выемочных полей участков с 1450 до 2900 м. Эта схема позволила значительно сократить трудовые затраты на монтажно-демонтажные работы выемочных полей.
Проведенные исследования и производственный опыт своих предшественников изучили и применили горняки на шахтах Ерунаковского месторождения. В настоящее время этот способ с разворотом механизированного комплекса осуществляется горняками «ХК «Соколовская».
Мощные современные высокопроизводительные ком-
плексы имеют большие технические возможности. Уже дважды был успешно осуществлен разворот комплекса на 180° на шахте «Талдинская-Западная 1» при отработке пласта 68. Пласт 68 с вынимаемой мощностью 4,8 м отнесен к марке Д. Добыча при развороте комплекса составила до 200 тыс. т/мес. Система проветривания шахты - единая, способ проветривания - нагнетательный, схема проветривания - комбинированная. По выделению газа метана отнесена к первой категории. Выемка производилась механизированным комплексом ББТ с очистным комбайном EDW-300/600 с полным обрушением кровли. Подготовка лав велась комбайнами избирательного действия ГПКС с креплением выработок анкерной крепью. Разрабатывая технологическую схему, учитывались условия взаимодействия секций крепи с породами в центре разворота и потери угля в
угловых частях выемочных столбов.
Выемочное поле разделили на выемочные столбы 5, 6, 7 штреками по падению 1, 2, 3, 4. В процессе подготовки и в процессе отработки выемочного столба 5 на границе его по дуге с радиусом, равным ширине столба проводится обводная выработка 8, соединяющая верхний подэтажный штрек 1 столба 5 с нижним подэтажным штреком 3 последующего выемочного столба 6.
Отработка выемочного столба 5 начинается от монтажной камеры 9, в которой монтируется механизированный очистной комплекс. При отработке столба 5 и приведения комплекса в положение АВ его начинают разворачивать таким образом, чтобы один фланг комплекса двигался вдоль дугообразной выработки (обводного штрека) 8, а второй оставался на месте, т.е. разворачивался вокруг точки А (сопряжения закрепленного сталеполимерными анкерами дополнительно перед этим усиленного, канатными анкерами).
Разворот комплекса заканчивается, когда он занимает положение АD в выемочном столбе 6, т. е. оказывается развернутым на 180°. Отработка в новой лаве столба 6 ведется во встречном направлении по отношению к предыдущему столбу 5.
При отработке столба 5 уголь транспортируется ленточным конвейером, установленным в штреке 2’ и далее по конвейерному бремсбергу 11 на угольный склад.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Проветривание осуществляется по вентиляционному стволу, далее по подэтажному штреку 2’. Затем в работающую лаву, из которой струя отработанного воздуха поступает на штрек 1 и далее на поверхность фланговым стволом 13. После завершения перевода комплекса в выемочный столб б, транспортирование угля осуществляется по той же схеме, а проветривание со штрека 4 в разрезную печь, далее по штреку 3 в лаву и по штреку 2’ на конвейерный бремсберг 11.
По технологической схеме, описанной выше, комплекс переходит из одной лавы в другую без демонтажа, при этом сокращаются трудовые затраты и время на монтаж - демонтаж конвейерных линий. По конвейерной линии, смонтированной в штреке 2’, уголь транспортируется из двух столбов 5 и б.
Также успешно начат разворот механизированного комплекса «JOY» английского производства на шахте «Талдинская-Западная 2». После окончания отработки лавы 7002 пласта 70 осуществляется разворот комплекса с переходом в лаву 7003. В настоящее время выполнен разворот почти на 90°. Данный разворот осложняется тем, что будет произведено наращивание комплекса со 170 м до 250 м. Планируются работы по развороту комплекса на 1S0° и на «Шахте №7» Соколовского месторождения при отработке пласта 52.
Исследования и промышленный опыт, связанные с целью эффективного применения схем отработки столбов с разворотом на 1S0°, продолжаются.
1. Ковачевич П. М., Птицын В.П. Опыт отработки выемочного поля механизированным комплексом без демонтажа его при переходе в следующую лаву // Уголь, 1973. № 2. С. 14-16.
2. Хорунжий В.С., Васецкий В.Н. Опыт разворота лавы на маломощном пласте шахты имени Бажа-нова // Уголь Украины, 1978. № 6. С. 22-23.
□ Авторы статьи:
Брижак Андрей Олегович
- аспирант каф. строительства подземных сооружений и шахт
Войтов Михаил Данилович - канд. техн. наук, доц. каф. строительства подземных сооружений и шахт
