Комплексная механизация очистных работ в условиях пласта

1. Горная часть.

1.1. Горно-геологические условия пласта.

Комплексная механизация очистных работ в условиях пласта.

m = 1,7 – 2,0 м; α = 32⁰; 3.3.3; g_л.доп=1,5Мпа; Ар = 290 Н/мм; g = 2 м³/м; Е = 1,5;

где m – мощность пласта, м;

      α – угол падения пласта, град;

      3.3.3. – полный индекс активной кровли согласно единой классификации кровель (трудноуправляемая – 3; неустойчивая – 3; тяжелая – 3).

g – относительная метанообильность пласта, м³/т;

g_л.доп –несущая способность почвы, МПа;

Ар – сопротивляемость угля резанию, н/мм;

Е – показатель степени хрупкости пласта.

1.2. Выбор оборудования очистного забоя.

1.2.1. Анализ технологических схем и средств механизации.

Технология разработки пластовых месторождений полезных ископаемых с применением механизированных комплексов характеризуется следующими особенностями:

Очистной забой на всем протяжении должен быть оборудован механизированной крепью с достаточной несущей способностью;

Энерговооруженность и конструкция исполнительного органа выемочной машины должен обеспечивать эффективную выемку угля с заданной производительностью;

Производительность лавного конвейера должна обеспечивать доставку угля при работе выемочной машины с наибольшей производительностью;

При выборе способов подготовки и систем разработки следует предусматривать:

длину выемочного поля 800 – 1500 м;

оптимальную длину лавы в пределах 150 – 250 м;

эффективную дегазацию и подсвежение вентиляционной среды в лаве при разработке газовых пластов;

подработку и надработку защитными пластами при разработке пластов опасных по внезапным выбросам угля и газа;

эффективное осушение;

создание условий для применения непрерывного транспорта в пределах выемочного участка и поля, механизированных крепей на сопряжении штреков с очистным забоем и простых схем проветривания.

Исходя из условий горнотехнической характеристики пласта предусматриваем систему разработки длинными столбами по простиранию с отработкой обратным ходом с возвратно - точным проветриванием.

1.2.2. Выбор оборудования.

При комплексной механизации очистных работ в забое применяются механизированные очистные комплексы и агрегаты.

В состав очистного механизированного комплекса входят: выемочная машина – очистной узкозахватный комбайн; доставочная машина – забойный скребковый конвейер; механизированная крепь; крепи сопряжения забоя с конвейерным и вентиляционном штреками; предохранительная лебедка, при работе комплекса при углах, падения пласта более 8⁰ (при цепной подаче); насосные станции; оросительная система; энергопоезд; кабелеукладчик.

При выборе средств механизации будем учитывать горно-геологические, горнотехнические и природные факторы.

Выбор механизированного очистного комплекса всегда начинают с выбора механизированной крепи. Конструкция и типоразмеры которой отвечают заданным горнотехническим, горно-геологическим условиям залегания пласта.

1.2.2.1. Выбор механизированной крепи.

При выборе механизированной крепи, прежде всего, необходимо обеспечить соответствие её номинального рабочего сопротивления типу основной кровли по нагрузочным свойствам.

Определяем типоразмер крепи из условий:

где Н_min и H_max – минимальная и максимальная конструктивная высота крепи, м;

m_min и m_max – наименьшая и наибольшая мощность пласта, м;

l_n – наименьшее расстояние от забоя до передней стенки стойки, м;

l₃ – наибольшее расстояние от забоя до задней стенки стойки, м;

α' – коэффициент сближения боковых пород;

α' = 0,05 м^-1 – для условий Кузбасса.

Θ – запас раздвижности гидростоек на разгрузку, которая при m > 1м, θ = 0,05м.

Исходя из горно-геологических условий по таблице (2) применяем очистной комплекс ''Джой''.

Механизированная крепь RS260 имеет высоту секций крепи:

Н_min = 1300 мм – в сдвинутом положении;

H_max = 2600 мм – в раздвинутом положении;

Определяем наибольшее расстояние от забоя до задней гидростойки, наименьшее расстояние от забоя до передней гидростойки и площадь сечения под крепью для прохода воздуха.

l₃ = а+d+В, м  (3)

где l₃ – – наибольшее расстояние от забоя до гидростойки, м;

      а – расстояние от передней кромки козырька до шарнирного соединения козырька с ограждением, м;

а = 3500 мм = 3,5 м;

d – расстояние от забоя до передней кромки козырька, м;

d = 300 мм = 0,3 м;

В – ширина захвата комбайна, м;

В = 0,8 м;

l₃ = 3,5 + 0,3 + 0,8 = 4,6 м;

l_п = а + d, м (4)

где l_п – наименьшее расстояние от забоя до гидростойки, м;

d = 0,3 м; а = 3,5 м

l_п = 3,5 + 0,3 = 3,8 м

S = m (a + d), м²  (5)

где S – площадь сечения для прохода воздуха, м²

S_min = 1,7 (3,5 + 0,3) = 6,46 м²;

S_max = 2,0 (3,5 + 0,3) = 7,6 м²;

1.2.2.2. Выбор выемочной машины.

На пластах мощностью m ≥ 1.5 м рационально применять узкозахватные комбайны со шнековым исполнительным органом.

В применяемом очистном механизированном комплексе ''Джой'' используется комбайн 4LS5.

1.2.2.3. Выбор забойного конвейера.