Выемка угля, крепление и управление кровлей в очистном забое.

 

4.1.Описание технологии выемки.

 

Выемка угля производится по схеме №2 “Технологических схем бесцеликовой выемки угольных пластов, склонных к самовозгоранию, с подвиганием очистных забоев по падению и простиранию на шахтах Карагандинского бассейна”, г. Караганда, 1981г.

Очистной комбайн SL300N фирмы “Айкхофф” оснащен трехзаходными шнеками диаметром 1.4 м с захватом 0.63м. Комбайн SL300N может осуществлять выемку угольного пласта на вынимаемую мощность 1.4...2.2м.

Паспортом предусматривается работа комбайна по двум схемам: уступной и челноковой. Основная схема выемки - уступная. Применяется при устойчивом состоянии кровли в лаве и неустойчивом состоянии забоя, обусловленном наличием заколов, интенсивных отжимов угля от забоя.

Уступная схема выемки угля позволяет повысить безопасность работ для машиниста комбайна и ГРОЗ по передвижке крепи и конвейера.

Челноковая схема выемки угля применяется при неустойчивом состоянии кровли, а также на концевых участках лавы при самозарубке комбайна на новый цикл.

 

Исходное положение комплекса “ГМ12-19”:

- комбайн расположен у конвейерного бремсберга и зарублен в забой или задвинут в нишу;

- лавный конвейер КС-34 придвинут к забою по всей длине лавы;

- секции лавной крепи отстают от конвейера на величину захвата исполнительного органа комбайна;

- балки крепи сопряжения выдвинуты.

 

4.2.Работа комбайна по уступной схеме.

 

После выполнения концевых операций у вентиляционного бремсберга комбайн передвигается в направлении конвейерного бремсберга снимая верхнюю часть пласта К7 и оставляя в почве уступ высотой 0.2-0.3м.

Конвейерная линия при этом не передвигается.

Вслед за комбайном передвигаются секции крепи.

При движении комбайна в направлении вентиляционного бремсберга вынимается оставшийся уступ высотой 0.2-0.3м и производится зачистка лавы. Передвижка конвейерной линии осуществляется на расстоянии 12-14м от комбайна.

Концевые операции при уступной схеме выполняются в следующей последовательности:

- после выемки уступа конвейерная линия у комбайна и на участке лавы впереди него на 10-12 метрах изогнута и не передвинута к забою, а у сопряжения с вентиляционным бремсбергом на расстоянии 8-10м от последнего передвинута к забою. Перемещаясь по изогнутой части конвейерной линии, в сторону вентиляционного бремсберга комбайн косым заездом внедряется в массив угля, а на передвинутой части конвейерной линии вынимает ленту угля на полную ширину захвата исполнительного органа комбайна;

-передвижка линейных секций крепи и конвейерной линии осуществляется по мере перемещения комбайна. После выхода комбайна на вентиляционный бремсберг производится выравнивание конвейерной линии и осуществляется изменение положения шнеков на комбайне. Левый шнек опускается к почве, а правый - поднимается к кровле. Комбайн перемещается в направлении конвейерного бремсберга, вынимает оставшуюся клиновидную полосу угля на всю вынимаемую мощность.

После перемещения комбайна на расстояние в 20м от вентиляционного бремсберга, производится его остановка и осуществляется передвижка крайних секций лавной крепи, приводного блока забойного конвейера и балок крепи сопряжения.

После изменения положения шнеков (левый шнек поднимается к кровле на величину уступа 0.2-0.3м, а правый остается у кровли), комбайн перемещается в направлении конвейерного бремсберга и вынимает верхнюю часть пласта по новой ленте.

У конвейерного бремсберга концевые операции выполняются в следующей последовательности:

- после выхода комбайна на конв. бремсберг производится выравнивание конвейерной линии и опускание верхнего и нижнего шнеков к почве. При этом линейные секции крепи над комбайном и выше на 1.5м не передвинуты.

После указанного изменения положения шнеков комбайн перемещается в направлении вентиляционного бремсберга, снимая оставшийся уступ.

После отхода комбайна на 20м от конв. бремсберга он останавливается, производится передвижка крепи сопряжения, приводных блоков конвейера, крайних секций крепи и секций, ранее находившихся над комбайном, с одновременной передвижкой конвейерной линии.

После выполнения концевых операций у конвейерного бремсберга комбайн перемещается в направлении вентиляционного бремсберга, снимая нижний уступ. Передвижка конвейерной линии осуществляется с отставанием на 12-14м от комбайна.

 

4.3.Работа комбайна по челноковой схеме.

Выемка угля производится на всю вынимаемую мощность при перемещении комбайна в обоих направлениях.

После выполнения концевых операций у конвейерного бремсберга комбайн перемещается в направлении вентиляционного бремсберга и вынимает ленту угля шириной 0, 63м на всю вынимаемую мощность. Вслед за перемещением комбайна, передвигаются линейные секции крепи и с отставанием на 12-14м, передвигается конвейерная линия.

Выемка угля в направлении от вентиляционного бремсберга к конвейерному бремсбергу производится в аналогичной последовательности.

Концевые операции выполняются в следующем порядке:

- после выезда комбайна на конвейерный бремсберг, выравнивается конвейерная линия по всей длине лавы, а на участке у конвейерного бремсберга, длиной 20м - конвейерная линия изогнута и не подвинута до забоя;

- линейные секции крепи над комбайном не передвинуты и находятся на предыдущем цикле;

- производится изменение положения шнеков (левый шнек опускается к почве, правый шнек поднимается к кровле);

- комбайн перемещается на 20м в направлении вентиляционного бремсберга, а с 8-10м внедряется в массив угля с последующей выемкой клиновидной полосы угля до зарубки на полную глубину захвата и останавливается;

- после остановки комбайна производится передвижка балок крепи сопряжения, крайних секций крепи вместе с приводным блоком конвейера.

После передвижки всех секций и выравнивания конвейерной линии производится изменение положения шнеков (левый шнек поднимается к кровле, правый шнек опускается на почву). Комбайн перемещается в направлении конвейерного бремсберга и вынимает клиновидную полосу угля. После выезда комбайна на конвейерный бремсберг производится изменение положения шнеков, (левый шнек опускается на почву, правый шнек поднимается к кровле).

Комбайн холостым ходом перемещается на 20м от Конвейерного бремсберга до уступа в груди забоя лавы и останавливается. Производится вторичная передвижка секций крепи, конвейерной линии и приводного блока конвейера, крепи сопряжения.

После выполнения концевых операций у конвейерного бремсберга комбайн перемещается в направлении вентиляционного бремсберга и вынимает новую ленту угля.

Концевые операции у вентиляционного бремсберга выполняются в аналогичной последовательности.

 

4.4 Выемка угля и крепление ниш

Ниша предназначена для обеспечения самозарубки комбайна, а также создания безопасного прохода для людей шириной не менее 0.7м и длиной 2.10м.

Длина ниши складывается из двух величин:

-(0.63 х 2) =1.26м - разовая выемка ниши на 2 цикла;

-0.84м - постоянная часть ниши, необходимая для организации работ по очередному оформлению ниши при работе комбайна и конвейера.

Вынимаемая мощность пласта в нишах -1.8м. Выемка угля производится отбойными молотками МО-6, одной заходкой. Порядок выемки заходки - восстающий: снизу вверх (при нахождении рабочего на вент. или конв. бр-ге). Отгрузка угля из ниши производится вручную на работающий лавный конвейер.

Крепление ниши производится одной рамой, состоящей из верхняка (балка СВП22 длиной 3.0м) и двух гидростоек 16ГВКУ-30

Свободный конец верхняка подхватывается козырьком секции лавной крепи. При очередном оформлении ниши устанавливается новая рама, таким образом в нише постоянно находятся две рамы (рама предыдущего и нового циклов оформления).

При ширине подготовительных выработок 4м и более и при условии соблюдения всех требований безопасности - ниши могут не оформляться.

 

4.5 Крепление сопряжений лавы с выемочными выработками

 

Вентиляционный бремсберг лавы 33К₇-в повторно используется после отработки лавы 32К7-в – пройден сечением в свету 14, 4м2 и закреплен смешанной крепью- КМП А3 ч/з 0, 75м и металлическими анкерами с шагом установки рядов 1, 0 м и затяжкой кровли и боковых стенок выработок металлической сеткой. В качестве усиления при поддержании вентиляционного бремсберга, с верхней стороны между рамами (в кровлю), установлена руддстойка Ø 200.

Конвейерный бремсберг пройден сечением 14.4м² и закреплен смешанной крепью – КМП-3а ч/з 0.75м и металлическими анкерами с шагом установки рядов 1.0м.

На сопряжении лавы с конв. бремсбергом производится крепление верхняка МАК путем забуривания металлических анкеров через планку ЗПК, а также забуривания бокового металлического анкера (в сторону отработки ) выше пласта на 20см.

По мере продвигания лавы конв. бремсберг 33К7-в будет поддерживаться, для этого за лавным приводом будет восстанавливаться стойка металлоарочной крепи и устанавливаться между рамами крепи два ряда рудстоек. Шаг установки рудстоек 1.5м в шахматном порядке.

Крепление сопряжения лавы с вент. бремсбергом будет осуществляться 2 штрековыми секциями с удлиненными козырьками. По мере подвигания лавы вент. бремсберг будет погашаться.

 

4.6 Расчет крепей сопряжения (при необходимости установки продольных балок СВП, типа КСС.)

Нагрузка на крепи сопряжения определяется по методике КазНИУИ из выражения:

 

, кН

 

 

= 1151, кН

 

где:

h_a -высота выработки в проходке, м;

а -ширина выработки в проходке, м;

у -средняя плотность пород кровли, т\м3;

q -ускорение свободного падения, м/с;

К₁ – ширина секции лавной крепи, м;

s_сж - предел прочности пород кровли на сжатие, МПа;

m -вынимаемая мощность пласта, м;

n -число рам со снятыми стойками на сопряжении, шт.

R -расстояние между рамами, м.

 

Сравнение расчетной нагрузки Q=1151 кН с рабочим сопротивлением крепи сопряжения УМКС-3М равным 1920кН и максимальной высотой 3.0м показывает, что применение крепи сопряжения УМКС-3М удовлетворяет условиям расчета.

 

4.7 Обоснование замены крепи сопряжения

Инвентарная крепь сопряжения УМКС-3М.02 с рабочим сопротивлением 2560кН соответствует условиям расчета, так как

1920кН > 1151кН.

При креплении сопряжения лавы крепью типа КСС с рабочим сопротивлением одной стойки 250кН.

Необходимое их количество определяется из выражения:

, шт.

, шт.

Принимаем по 5 гидростойки 17ГВКУ30 под каждую балку КСС.

Общее сопротивление крепи сопряжения из балок СВП22 составит:

250 х 5 = 1250кН

 

Так как 1250 ≥ 1151 то комплектная крепь КСС обеспечивает сопротивление выше расчетной нагрузки.

Мероприятия по охране труда

И безопасности работ.

 

5.1 Вентиляция выемочного участка.

 

Проветривание лавы 33К7-в осуществляется за счёт общешахтной депрессии.

На пуск лавы схема проветривания выемочного участка прямоточная с выпуском исходящей струи воздуха в нисходящем порядке (схема 3В).

Расчетное количество воздуха, которое необходимо для проветривания очистного забоя составляет 1082м³/мин, для выемочного участка 2706м³/мин, Скорость движения вентиляционной струи по лаве составляет 3.54м/с. Свободное сечение лавы для прохода воздуха составляет 4.04 м².

 

5.2 Дегазация пласта.

Согласно “Проекта дегазации лав....” при отработке лавы 33К7-в будут бурится дегазационные скважины над монтажной камерой и бурение дегазационных скважин позади очистного забоя, на Конв. бр-ге 33К7-в, по методу английской технологии бурения дегазационных скважин в крест простирания пласта.

 

 

5.3 Предотвращение внезапных выбросов.

Выемочный участок лавы 33К7-в залегает на глубине 399.5-545.5м. С глубины 200м пласт К7 относится к опасным по внезапным выбросам угля и газа и его разработка ведется с текущим прогнозом.

При проведении оконтуривающих выработок с текущим прогнозом выбросоопасности, опасных зон по внезапным выбросам угля и газа, не выявлено. Поэтому очистные работы в лаве ведутся без противовыбросных мероприятий.

 

 

5.4 Противопожарная защита.

 

Противопожарная защита выемочного участка выполнена в соответствии с “Проектом противопожарной защиты шахты” и предусматривает:

- наличие во всех горных выработках п/п трубопровода, оборудованного пожарными кранами с соединительными гайками, задвижками;

- размещение первичных средств пожаротушения (ручных огнетушителей, ящиков с песком, лопат);

- устройство автоматических средств пожаротушения типа АСППК на приводах ленточных конвейеров;

- установку автоматической водяной завесы УВЗ-3 на конв. бремсберге в 50 - 100м от лавы.

Места размещения средств пожаротушения указаны на чертеже, их параметры взяты в соответствии с требованиями ПБ. Расчёт параметров п/п трубопровода приведены в ППЗ.

 

 

5.5 Противопылевые мероприятия.

 

Пласт К₇ относится к III группе по пылевому фактору с удельным пылевыделением 160 г /т. Естественное содержание влаги в пласте - 4, 5%.

Для борьбы с пылью необходимо выполнять следующие мероприятия:

- орошение при работе комбайна (с подачей воды в зону резания);

- орошение водой и пылеулавливание укрытиями из мешковины на перегрузочных пунктах конвейерной линии;

- обмывка, обметание, осланцовка горных выработок;

- очистка исходящей струи воздуха пылеулавливающими перегородками.

 

5.5.1Расчет параметров низконапорного предварительного

увлажнения угольного массива пласта в лаве 33К7-в

 

 

Исходные данные:

1. Бурильный станок — СБГ-1м;

2. Диаметр скважины — 45-100мм;

3. Расстояние между скважинами — 30м;

4. Длина лавы — 200м;

 

 

Скважины бурятся с вентиляционного бремсберга по середине мощности пласта. Длина скважин определяется из выражения:

L_скв= L_л — 15 = 200 — 15 = 185м;

Количество воды, которое необходимо подать в скважину определяется по формуле:

1.1 ۰ L_скв ۰ L_с ۰ y ۰ Н ۰ q₁

Q_скв = ------------------------------------ = 103.7 = 104м³.

 

 

Продолжительность нагнетания жидкости в скважину определяется по формуле:

Q_скв

Т = ---------- = 173 час.

q_н

 

где:

L _скв — длина скважины 185м;

y — объемный вес угля, 1.65т/м³

H — мощность пласта, 1.7м;

q₁ — удельный расход жидкости, 10л/т;

q_н — темп нагнетания, 0.6м³/час.

L _с — расстояние между скважинами 30м;

 

Расстояние от забоя до первой скважины определяется по формуле:

L_з = Т_бур + v + 15, м

 

Т_бур = Т_бур + Т_наг = 26 + 173 = 199 час. = 8.3 сут.

Принимаем Т_бур = 8 сут.

Lз = 8 + 15 + 6.17 = 27.7=29.2м.

где:

v — скорость подвигания забоя, 6.1м;

Т_бур — время бурения скважины.

Предполагаемая эффективность снижения пылеобразования составит 40-50%.

Увлажнение производится по технологической схеме №1-3 “Руководства по борьбе с пылью”. Караганда 2001г.

Количество жидкости уточняется по результатам опытного нагнетания.

 

5.6 Маршрут движения людей

в самоспасателях из лавы 33К7-в.

 

а). При аварии в лаве 33К7-в:

- люди, находящиеся в лаве 33К7-в выходят на Конв. бр-г 33К7-в и далее по свежей струе к клетевому стволу и на поверхность.

Продолжительность движения в самоспасателях – 8 мин.

б). В случае аварии на позициях, предусматривающих реверсирование вентиляторов главного проветривания:

- люди, находящиеся в лаве 33К7-в выходят по маршруту:

- лава 33К7-в;

- конв. бр-г 33К7-в;

- вент. сбойка 30К7-в №2;

- вент. кв-г 30 К10-К7-в;

- 2 вост. Пол. вент.штрек К10;

- вент. обходная руддвора 2 гор.;

- заезд;

- конв. кв-г 31К10-К7-з;

- конв. уклон 30К7-з вниз;

- конв. штр. 33К7-з;

- разрезная печь 34К7-з;

- парная конв. штрека 34К8-7-з;

- вент. бр-г 34К8-7-з

- пол. вент. бр-г 30К8-7-з;

- 3 зап. пол. отк. штр. К10;

- зап. фланг. ствол и на поверхность.

Продолжительность движения в самоспасателях – 35мин.

в). В случае аварии на позициях, не требующих реверсирования вентиляторов главного проветривания:

- люди, находящиеся в лаве 33К7-в выходят по маршруту, указанному в пункте (б) до ближайшей выработки со свежей струей воздуха и далее по свежей струе к клетевому стволу и на поверхность.

Продолжительность движения в самоспасателях – 8-35мин.

 

 

Начальник УВТБ Б. А. Данияров.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: