CC BY
22
ъ л «-» л л Л ^ л ■ ' Л ,, » . ' « » « л Л ' » Л л л Л Л Л л Л л л л Л Л Л «л Л л л л л л л л л л л л л л л V. л л л л л л л л л
УДК 622.012
9J. А»
Воркутинский горный институт (филиал Санкт-Петербургского горного института),
аспирант кафедры горного дела
Выполнен анализ современного состояния технологии отработки тонких пластов на шахтах ОАО «Воркутауголь». На примере пласта Пятый Воркутского месторождения выявлены основные факторы, сдерживающие развитие горных работ на тонких пластах, разработаны предложения по совершенствованию технологии. Описан опыт применения комбайновой и струговой технологий при направлении подвигания очистных забоев как по падению, так и по простиранию. На основе опыта отработки пласта Пятый показано, что отработка тонких пластов длинными столбами по простиранию имеет ряд преимуществ перед отработкой по падению. Эти преимущества связаны с обеспечением более качественной погрузки отбитого угля на конвейер, а также более благоприятного режима работы лавного конвейера. Кроме того, такое направление подвигания позволяет легко организовать водоотлив, что является важным фактором повышения эффективности отработки тонких пластов, Показано также, что подготовительные выработки следует проводить с подрывкой почвы пласта для предотвращения чрезмерного изгиба переходной секции лавного конвейера на сопряжении. Сделан вывод, что при корректной инженерной проработке принимае-мых решений по выбору всех элементов технологии возможно обеспечение стабильной суточной нагрузки на очистной забой по тонкому пласту на уровне 1200 т.
The analysis of modem mining technology, used on JSC «Vorkutaugol» coal mines for the thin seams extracting is executed. On the example of seam Piaty- of the Vorkutskoe coai deposit are reveal main factors, which limited mining development on the thin coal seams. The recommendations concerning thin coal seams mining technology improvement are also submitted. The experience of using both shearer and plough technologies with the direction of longwall advancing both on falling and along the strike is described. On the base of the seam Piaty mining experience is shown that thin seams longwall mining with longwall advancing along the strike has a number of advantages over longwall advancing on the fall These advantages are connected with provision of more qualitative loading a cutting off coal on the conveyor, as well as provision of its more favourable working mode, Besides, such direction of longwall advancing allows easy organize dewatering that is an important factor of ensuring thin coai seams mining efficiency. It is also shown that the roadways should be developed with floor undercutting for preventing the longwall conveyor endsection overweening. The conclusion, that under the correct engineering foundation of all elements of the thin coal seams mining technology it is possible to provide a stable longwall daily output at a rate of 12001, is made.
тонких угольных пластов предъявляет особые требования как к применяемым средствам механизации очистных и подготовительных работ, так и к другим элементам технологии. Допущенные в процессе проектирования технологии ошибки в выборе
любого ее элемента практически неизбежно приводят к неоправданному росту затрат, снижению технико-экономических показателей. В условиях ОАО «Воркутауголь» это подтверждается многолетним опытом отработки тонкого пласта Пятый Воркутского месторождения. Пласт Пятый средней мощ-
_____ 63
Санкт-Петербург. 2002
ностью 0,85 м распространен практически по
всей площади
настоящее время он
на шахте
«Северная», и решается вопрос о его отработке в поле шахты «Воркутинская».
За последние 10 лет отработка пласта ве-
лась длинными столоами
падению по
по простиранию технологии с со
хранением конвейерной выработки для повторного использования и прямоточными схемами проветривания с выемочных столбов при отработке по простиранию достигала 2000 м, длина лав 210 м, при отработке по падению соответственно 1800 и 180 м. Площадь сечения подготовительных выработок арочной формы в свету 10,3 м2 или 12,8 м2с присечкой кровли пласта. В качестве средств механизации очистных работ использо-
состоящие из секции механизированной крепи «Донбасс-80», лавного конвейера СПЦ-162 (два привода БПН-90) и бароцепного комбай-
с вынесенной системой подачи привода по 55 кВт), а также комплекс КМ-137 , состоящий из секций механизированной крепи М-137, лавного конвейера ЕКР-42 (два привода по 160 кВт), спаренного струга КН8-2 (два привода по 250 кВт). Лавный конвейер и струг производства ны к крепи М-137 на Малаховском экспериментальном заводе. Крепление сопряжений в
и в струговой лаве осуществлялось крепью сопряжения ОКСА КМ-103. Суточные нагрузки на очистные забои в комбай
работе
00 т/сут, при работе по паде нию 600-800 т/сут; в струговой лаве шей по падению, 650-800 т/сут.
В процессе отработки пласта проявились преимущества схем с по простиранию. При таких схемах качественнее выполняет погрузку отбитого угля, что дает возможность работать по челно-ковой схеме. Падение в сторону конвейерного
работу- лавного конвейера, что позволяет увеличить длину лавы (до 210 м) и повысить нагрузку на забой. Кроме того, в этом случае не возникает проблем с водоотливом, так как вода не скапливается в лаве, а стекает на конвейерный штрек.
При отработке по падению работа лав нош конвейера затруднена, что
длины лавы до ется качество зачистки под забоем, что за
схеме. При наличии водопритока вода скап-
Одним из
тых схем разработки является проведение
кровли пласта и без присечки почвы. Это приводит к обрушению кровли в районе сопряжений, а также к изгибам лавного конвейера перед приводными головками, что вызывает повышенный износ цепи и переходной секции конвейера. Следствием низ-
кого качества заводского изготовления механизмов являются потери времени, связан-
к*
А А +
отработке пласта по падению с использованием струговой установки производства ФРГ механическая часть комплекса рабе зотказ но, Сбои были
связаны с использованием оборудования в
техническим комплекса КМ
r/Z
му подруоку кровли пласта приходилось вес
проход струг снимал стружку угля ширинои 5 см, оставляя бровку у забоя по почве, в ко» торую под действием постоянного подпора
чи>
Этот основной принцип мерной подачи на забой лавного конвейера выполнялся неста-
из-за разрушения отжимом краевой части пласта, волнистой гипсометрии почвы,
низкой прочности пород почвы и др. Ритмичной работы с линией подпора лавного конвейера организовать не удалось, поэтому пришлось внести дополнения в схему гидравлики комплекса и на каждой пятой секции переключать гидродомкрат на ручное управление для местного подталкивания конвейера. Чтобы не изгибать линию забоя, передвижку секций вели только после полной вырубки цикла. Пока шла обработка стругом нижней половины лавы, в верхней ее части
64 -
ISSN 0135-3500, Записки Горного института. ТЛ52
осуществлялась передвижка секции крепи и наоборот. Серьезные трудности вызывали малое сечение подготовительных выработок при больших приводах ЕКР-42 и КН8-2, а также повышенный водоприток в лаву.
Таким обоазом, в условиях шахт ОАО
является отработка длинными столбами по
простиранию.
выработок должна вестись с присечкой пород почвы не менее 1 м, но наиболее рационально проведение подготовительных выработок с полной присечкой пород почвы без присечки кровли. В этом случае удается избежать нарушения пород кровли в период проходки выработок, что снижает трудоемкость работ на сопряжениях. Соответственно крепление подготовительных выработок должно быть трапециевидным, т.е. с плоской кровлей. В данных горно-геологи-ческих условиях наиболее эффективен ком-
в сочетании с лавным конвейером СПЦ-162 (два привода по ПО кВт) и с комбайнами КА-80 или К~85 с применением вынесенной системы подачи (два привода по 55 кВт). Общая энергоемкость на лавные механизмы 510 кВт. При такой комплектации
комплекса обеспечивается режим добычи в 1100 т/сут при длине
Сравнивая возможности крепи КД-90, можно отметить следующее
210м.
КД-80 и
1,55 и
5 МПа соответственно, коэффициент затяжки
?
на конце
передней консоли перекрытия 131 и 90 кНУм2,
масса секции ■80 по массе
своей и металлоемкости, а значит, и по цене значительно экономичнее
крепи КД конце
, по удельном}7 консоли
на
ходит ее, а остальные их параметры практически идентичны. Однако ввиду того, что блок управления секцией находится на завальном ряду стоек, доступ к управлению секцией при малой мощности пласта очень затруднен. Это является одним из основных факторов травматизма со смертельным исходом при разработке
решения этой задачи
тонких пластов. Для можно использовать систему управления, располагая ее на перекрытии секции у переднего ряда стоек.
Мощность конвейера СПЦ-162 (два при-
вода по ПО кВт)
особенно при работе по па-Попытки увеличения
мощности сопровождались порывами цепи
ется применение лавного конвейера СПЦ-163 с приводами мощностью не ниже 160 кВт.
Комбайн для работы на тонких пластах должен иметь корпус небольшой длины, обладать хорошими погрузочными данными в связи с необходимостью применения челно-ковой схемы выемки, так как пласт тонкий и нет возможности прохода комбайна под придвинутой к забою секцией. Кроме того, должны быть предусмотрены двустороннее расположение шнеков, вынесенная система подачи или наличие реечной подачи на комбайне при условии подрывки и увеличения ширины одной из подготовительных выработок для обеспечения выхода подающей части комбайна на вспомогательную выработку при обработке сопряжения. Эта схема подачи комбайна может значительно повысить производительность лавного конвейе-, так как позволяет установить дополни-
привод вместо привода вы-подачи, Немаловажное
значение при работе на тонких пластах име ет возможность ремонта
завальной стороны, под ции крепи и возможность монтажа. По всем этим условиям соответствуют комбайны КА-80 и К
сек-пере-хорошо
по
зволит повысить эффективность и ность отработки пласта Пятый, снизить трудоемкость очистных работ. В связи с первоочередной выемкой пласта Пятый на горизонте 3 шахты «Северная», где он является защитным по отношению к вышележащему пласту Мощный, реализация разработанных предложений приобретает особую актуальность.
Научный руководитель к.т.н. доц. О.ККазанин
__ 65
Санкт-Петербург. 2002
