Разработка технологии и оборудования проведения выработок при механогидравлической технологии добычи угля на пластах с углом наклона свыше 25 градусов, страница 6

          Из анализа конкретных программ развития перспективных шахт, установлено, что около 80% объемов горно-подготовительных работ эффективно выполняются проходческими комбайнами. Сегодня доля комбайновой проходки составляет около 50%, из которых в 20% случаев применяют комбайны легкого типа (ГПКС).

          Изменение доли комбайна новой проходки до 80% при рациональном использовани комбайнов может обеспечить дополнительное увеличение средней скорости проходки и снижение трудоемкости работ на 18-20%.

          С точки зрения сокращения продолжительности и трудоемкости работ поставленные задачи весьма серьезны, но технически осуществимы. Они представляют научно-исследовательские работы, в основном связанные с созданием средств механизации бурения шпуров и крепления выработки занимающих 25-60% времени проходческих циклов.

          Для механизации бурения уже созданы в России и за рубежом бурильные установки, обеспечивающие берение шпуров как по забоям, так и под анкерную крепь /14/.

          Большую значимость, сегодня в мире, имеет создание средств механизации крепления, особенно совершенствования средств и способов анкерного крепления.

          По мнению ученых ИГД им. А.А. Скочинского круг решаемых задач должен быть сконцентрирован прежде всего на следующих приоритетах /12/:

·  повышение надежности и эксплуатационной производительности проходческих комбайнов с учетом возможности механизации бурения анкерных шпуров;

·  создание высокопроизводительных бурильных установок, обеспечивающих бурение шпуров как по забою, так и под анкерную крепь;

·  создание средств механизации возведения анкерной крепи;

·  механизация такелажно-доставочных работ.

Наиболее важным фактором повлиявшим на совершенствование горно-проходческих работ явилось создание новых высоко- эффективных струговых агрегатов, позволяющих отработку наклонного и крутонаклонного пласта и не требующего больших сечений подготовительных выработок.

Как показывают расчеты, подтвержденные практикой горного производства, приоритетным направлением подготовки стало широкое внедрение тонкоструйных гидротехнологий добычи угля, благодаря совершенствованию параметров технологических схем механогидравлической технологии отработки пластов путем /14/ :

·  приведения их в соответствии с параметрами отрабатываемых пластов;

·  уменьшением или полным исключением времени нахождения людей в наиболее опасных зонах;

·  снижением объемов проведения подготовительных выработок, особенно восстающих;

·  к уменьшению количества сопряжений горизонтальных выработок с восстающими выработками и с очистными забоями;

·  улучшением проветривания коротких выработок;

Напряженный поиск новых инженерных решений, способных снивелировать негативное влияние горных факторов, вполне можно считать единственным и безальтернативным путем снижения рисков для схем отработки в целом, без опасности производства и уменьшения сопутствующих эксплуатационных издержек- за последние годы привел к развитию технологий разрушения горного массива  тонкими струями повышенного давления (до 30 МПа). Это существенно снизит энергопотребление процесса выемки и позволит производить разрушение (резанье) углепородней толщи на глубину 20-30см. Данная технология позволит производить щелеобразование, которое существенно повлияет на разупрочнение углепороднего массива, а при использовании нескольких струй производить отбойку массива с образованием необходимых размеров кусков.

Учитывая, что для создания высоких напоров тонких струй применяется типовое насосное оборудование малых расходов: 6-12м³/час, а твердосплавные струе- формирующие агрегаты мобильны, малометаллоемки и просты в управлении, данный способ разрушения углепородней толщи одновременно с решением вопроса автоматизации управления может привести к созданию безлюдной технологии. Немаловажным фактором, также, является образование дополнительной трещиноватости углепороднего массива за счет местного воздействия высокого давления воды на природные трещины. Для обеспечения эффективно-работающего гидросмыва отбитых пород из забоя, за последние 10 лет разработан и внедрен подземно-замкнутый цикл с обезвоживанием и осветлением технологической воды. Это позволяет в условиях отдельного участка или выработки осуществлять гидротранспорт без перевода всей шахты на гидротранспорт. Полученные показатели осветления оборотной технологической воды, изменение ее химического состава за счет наличия в ней микроскопических частиц угля, позволило осуществлять работу поршневого оборудования снизив износ последнего.

Рассматриваемая сфера применения гидротехнологии тонкоструйной добычи угля  будет расширяться и впредь. При этом этом основной упор будет делаеться на минимизацию энергопотребления и уменьшение выхода шламов.

2.2 Выбот технических средств проведения выработок

  2.2.1 Разрушение массива и погрузка горной массы

Проведение горных выработок при помощи тонкоструйного программного проходческого агрегата, по существу сводится к одновременному:

·  Разрушения горного массива  тонкими струями повышенного давления (до 30 МПа).

·  Транспортирование отбитого угля производится самотеком по почве  при помощи технологической воды низкого напора, подаваемой по водоводу в забой. Отбитый уголь с водой из подготовительного забоя вдоль агрегата и далее вдоль проводимой выработки поступает  в камеру обезвоживания. Обезвоженный уголь транспортируется конвейером 2ПТ-120 на по конвейерной цепочки на гора.

 Такую полную механизацию и совмещение во времени  числа основных процессов проходческого цикла, обеспечит тонкоструйный программный проходческий агрегат.

2.2.2 Возведение постоянной крепи

При комбайновой проходке крепление выработки является весьма трудоемким процессом. Время возведения постоянной крепи достигает 35-40% продолжительности смены /7/, поэтому механизации процесса крепления уделяется много внимания.

По данным зарубежной печати механизация возведения крепи позволяет увеличить скорость проведения выработки в 1,5-2 раза, сократить численность проходчиков в 1,3-1,5 раза /9/.

Применение для крепления шарико-винтовых стеклопластиковых стоек под металлический верхняк в качестве временной крепи позволит  решить вопрос  механизации процесса крепления- перенести возведение основной анкерной крепи за 15-20 метров от забоя, что в свою очередь  совместит данные технологические процессы.