CC BY
44
© Г.Ш. Хазанович, Ю.М. Ляшенко, А.С. Корниченко, 2004
УДК 622.619
Г.Ш. Хазанович, Ю.М. Ляшенко, А. С. Корниченко
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ПРОВЕДЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ ВЫРАБОТОК
Семинар № 13
ТТ а шахтах Восточного Донбасса в последние годы широкое распространение при проведении подготовительных выработок находит скреперная погрузка в сочетании с транспортом с помощью скребкового конвейера. Наилучшие результаты такая технология обеспечивает при проходке восстающих выработок - бортовых уклонов и ходков, используемых при отработке лав обратным ходом по падению пласта.
На рис. 1 приводится схема размещения оборудования при проведении бремсберга на одной из шахт ОАО «Гуковуголь».
Уборка породы и установка скреперного блока производится следующим образом. После взрывных работ, находясь под постоянным креплением, вручную производится зачистка на 1,0 м до почвы и устанавливается временная крепь: гидростойки с насадкой под брус длиной 4,0 м. Под защитой временной крепи устанавливается ряд анкеров постоянного крепления под подхват. Затем обуриваются шпуры в кровле по бокам выработки вертикально длиной 1,0 м, устанавливаются анкеры, и подготавливается цепь для закрепления концевого скреперного блока. Временная крепь снимается, люди выводятся из забоя. После подачи звукового сигнала машинистом скреперной лебедки, производится уборка породы. Отскрепиро-вав на 1,0 м, лебедка отключается, и процесс повторяется.
Анализ технологии проведения бремсберга показал, что использование скреперной установки в сочетании со скребковым конвейером характеризуется рядом существенных недостатков:
1) расстояние концевой секции конвейера от забоя существенно влияет на производительность выгрузки штабеля; если поддерживать это расстояние в пределах 10-12 м, то необходимо ежесуточно осуществлять перенос привода конвейера, скреперной лебедки, что
вызывает большие затраты времени и увеличивает трудоемкость проходки; при увеличении шага переноса конвейера до 20-25 м, существенно снижается производительность скреперной погрузки из-за увеличения длины скреперования;
2) на практике при использовании рассматриваемой схемы выгрузки штабеля в полном объеме в каждом цикле не производят; с помощью скрепера, и частично вручную отгребается порода от забоя с тем, чтобы создать в призабойной зоне пространство для обурива-ния забоя и под установку анкеров; таким образом, в выработке формируется штабель длиной до 60-80 м, который выгружается в течение нескольких суток с помощью скрепера на конвейер.
При такой технологии погрузки с нарушением правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах в отношении размеров проходов для людей, обеспечения проветривания забоя, увеличивается трудоемкость погрузки призабойной горной массы.
Рис. 1. Технологическая схема проведения бремсберга на шахте «Ростовская» ОАО «Гуковуголь»
Предлагается ввести в состав комплекта про-
ходческого оборудования специализированный перегружатель ПК-2м (рис. 2), расположенный между концевой головкой скребкового конвейера и забоем. Отличительными особенностями перегружателя является:
• использование в погрузочном модуле и перегружателе с головной активной секцией в качестве рабочих органов клиновых элементов, совершающих возвратно-поступательное движение под действием гидроцилиндров, питающихся от выносной маслостанции;
• возможность применения в режиме взрывонавалки;
• надежность при работе под завалом горной массы, представленной крепкими кусковыми породами;
• способность выполнения функций опорно-базовой части, чем обеспечивается возможность перемещения по раме перегружателя тележки, с оборудованием для бурения шпуров по забою.
Технические характеристики перегружателя:
Угол наклона выработки, град.....+5...-10
Минимальная площадь сечения выработки/
ширина выработки в свету, м2/м 5,5/3,2
Максимальная крепость пород по шкале проф.
М.М. Протодьяконова.............20
Максимальный размер куска, мм........600
Максимальная приемная способность в условиях горизонтальной выработки, м3/м ...3
Энерговооруженность, кВт.............55
Максимальный грузопоток при длительной
эксплуатации, м3/м....................2,5
Длина перегружателя, м...............35
Габаритные размеры в поперечном сечении, мм.............................1050x220
Комплект проходческого оборудования включает следующие машины и узлы (рис. 3):
1 - скребковый конвейер СР-70 (или СП-202); 2 - скреперная лебедка ЛС-55; 3 - насосная станция на базе СНТ-32; 4 - перегружатель клиновой ПК-2м; 5 - установка бурильная для буре-
ния шпуров под анкеры УБГ; 6 - скреперный ковш емкостью 0,5 м3, блок; 7 - колонка бурильная; 8 - колонковые сверла ЭБГП для бурения шпуров по забою; 9, 10 - тележка бурильная; 11 - анкерные стержни.
Перед взрывными работами оборудование комплекса расположено в призабойной зоне. Клиновой перегружатель удлинен так, что расстояние от погрузочного модуля до груди забоя составляет 0,5-0,8 м, отставание анкерной крепи от забоя не превышает 1 м. Перегружатель освобожден от другого технологического оборудования - скрепера, бурильных устройств, приспособлений, которые располагаются на почве у стенки выработки.
После производства взрывных работ, проветривания и осмотра забоя включается насосная станция 3 и начинается выгрузка задней части штабеля клиньями, совершающими возвратно-поступательные движения. Порода поступает на скребковый конвейер 1, включаемый одновременно с клиновым перегружателем. Одновременно ведется подготовка к навешиванию скреперного блока, каната и скрепера, которые монтируются при остановленной транспортной линии перегружатель-конвейер.
Отклоняющий блок крепится к приспособлению на конце анкерного стержня так, чтобы скрепер мог захватывать породу у стенок выработки и перегружать ее на став клинового перегружателя, для чего последний снабжен по блокам става клиновыми лемехами. Погрузка производится с помощью клинового перегружателя и скреперной установки. Выгрузка штабеля по бокам выработки обеспечивается переносом отклоняющего блока скреперной установки.
Наиболее трудоемкая часть выгрузки штабеля - это объем, расположенный непосредственно у груди забоя перед погрузочным модулем проходческого перегружателя и в углах.
Рис. 2. Конструкция проходческого перегружателя
ПК-2м: 2 — общий вид; б — конструктивная схема: 1 — погрузочный модуль, 2 — секция промежуточная, 3 — секция концевая, 5, 6 — гидроцилиндры
і»*'* о) 1 2 3 \ /\
X \
Ч'лХ '5 '^’ГГТ
Для механизированной выгрузки этого объема необходима подвеска блока вблизи груди забоя, для чего часть объема подается на перегружатель вручную (рис. 3, а). Производится зачистка почвы под стойки временного крепления и установку УБГ для бурения анкерных шпуров.
Бурение шпуров под анкерную крепь и монтаж анкеров ведется в призабойной зоне
Рис. 3. Позиционные схемы размещения технологического оборудования при использовании клинового перегружателя:
а - работа скрепером и зачистка почвы под УБГ; б - бурение под анкера и догрузка скрепером и ПК; в - передвижка головной части перегружателя; г - бурение шпуров по забою (см. продолжение на следующей стр.)
под защитой козырька, закрепленного с помощью стоек и верх-няка (рис. 3, б). Гидравлические рукава подсоединяются к специальному гидрораспределительному устройству, расположенному на погрузочном модуле. После установки анкеров и металлической сетки под кровлей выработки временная крепь демонтируется. Отклоняющий блок скреперной установки монтируется вблизи груди забоя и производится догрузка оставшейся части штабеля на перегружатель скрепером.
Наращивание состава клинового перегружателя производится с помощью лебедки и каната скреперной установки (рис. 3, в). Для этого головная секция отсоединяется от става и передвигается к забою на величину подвига-ния забоя за цикл проходки - 1,82,0 м. Между головной секцией и ставом перегружателя монтируется две линейные секции перегружателя. Доставка секций может производиться также канатом скреперной установки. Одновременно наращиваются рукава для питания гидроцилиндров перегружателя.
Параллельно с удлинением перегружателя производится работа по монтажу оборудования для бурения шпуров по забою, для чего на став перегружателя устанавливается тележка 9, 10, на которой закрепляется колонка с манипулятором 7 и бурильными машинами 8. Тележка с бурильным оборудованием подается в забой по ставу перегружателя с помощью скреперной лебедки.
Для обуривания забоя колонка раскрепляется между перегружателем и кровлей выработки (рис. 3, г). По окончанию бурения шпуров навесное оборудование по ставу переме-
Показатели Единицы измерения Существующий вариант Предлагаемый вариант
Подвигание за цикл м 2 2
Количество циклов в сутки - 2 3
Плановая скорость проходки м/мес. 100 150
Явочная численность проходческой бригады чел. 4 4
Трудоемкость работ с учетом заря-
жания, взрывания, проветривания; чел.- 20 20
ремонтно-подготовительных опера- см/сутки
ций
Производительность труда проходчика м3/чел.-см 2,26 3,39
щается к лебедке и демонтируется. Забой подготовлен для производства работ по заряжанию и взрыванию.
Максимальная длина перегружателя, согласно проекту, составляет 35 м. По достижению этой длины секции перегружателя демонтируются, в работе остается головка и три основных секции (общая длина составляет около 6 м). Наращивается скребковый конвейер, переносится лебедка и насосная станция к забою на расстояние 25-28 м. Работа выполняется бригадой монтажников в ремонтноподготовительную схему. При темпе проходки
2 мв смену (6 мв сутки, 150 мв месяц) работа по перемонтажу системы производится 1 раз в 4-5 суток.
Применение клинового призабойного перегружателя обеспечит снижение трудоемкости работ и повышение темпов проведения восстающих выработок с углом наклона до 10 градусов. При бурении шпуров это достигается за счет использования двух бурильных машин в забое при механизированной подаче оборудования в призабойную зону. В процессе погрузки горной массы - благодаря одновременной и
независимой работе погрузочного модуля перегружателя и скреперной установки. Главным фактором улучшения технико-экономичес-ких показателей является минимальное расстояние перегружателя до груди забоя в каждом проходческом цикле, при этом трудозатраты на наращивание конвейерной линии существенно уменьшаются в сравнении с традиционной схемой.
Сопоставительные данные по основным технико-экономическим показателям проходки (табл.) свидетельствуют о том, что при проведении бремсберга сечением в свету 11,3 м2 по углю с подрывкой породы с коэффициентом крепости £=9-12 может быть обеспечена устойчивая скорость проходки 150-170 м в месяц при численности проходчиков в смену 4 чел.; производительность труда проходчика составит 3,3-3,5 м3 на человеко смену, что на 40-50% выше достигнутой. При этом расчетная себестоимость проходки одного п.м выработки с учетом дополнительных затрат на эксплуатацию клинового перегружателя снижается на 15-20%.
— Коротко об авторах -----------------------------------------
Хазанович Г.Ш. - доктор технических наук, профессор, ЮРГТУ (НПИ). Ляшенко Ю.М. - доктор технических наук, профессор, ЮРГТУ (НПИ). Корниченко А.С. - инженер, Ростовское управление Госгортехнадзора РФ.
