- •1.2 Очистные работы в структуре технологии добычи угля подземным способом и их общие характеристики
- •1.3 Основные направления совершенствования очистных работ
- •Вопросы для самоконтроля по теме 1
- •Условия залегания угольных пластов и их влияние на очистные работы
- •2.1 Характеристики угольных пластов
- •2.2 Усложняющие очистные работы природные опасности
- •2.3 Строение вмещающих угольные пласты пород и их классификация по устойчивости и обрушаемости
- •2.4 Природная трещиноватость пород и угля
- •2.5 Геологическая нарушенность углевмещающего массива
- •Геометрические параметры очистной выработки
- •3.1 Общие понятия об очистной выработке и ее размеры
- •3.2 Расположение сопряженных с лавой подготовительных выработок
- •3.3 Форма очистного забоя
- •Лекция 4. Положение очистной выработки в пространстве
- •4.1 Направление выемки пласта
- •4.2 Ориентация очистной выработки относительно основной системы природной трещиноватости кровли и разрывных геологических нарушений
- •Лекция 5. Процессы механизированной выемки угля
- •5.1 Общие сведения о выемке угля
- •5.2 Конструктивно-технологические особенности угольных комбайнов
- •Лекция 6 узкозахватные угольные комбайны для выемки тонких и средней мощности угольных пластов
- •6.1 Комбайны для выемки пологонаклонных пластов
- •6.2 Комбайны для выемки тонких крутых и крутонаклонных пластов
- •6.3 Требования правил технической эксплуатации и безопасности при комбайновой выемке угля
- •6.4 Состав работ при комбайновой выемке угля и ее производительность
- •Вопросы для самоконтроля по теме 6
- •Лекция 7 процессы транспортировки угля в лаве
- •7.1 Самотечный способ транспортировки
- •7.2 Общие сведения о конструктивно-технологических особенностях скребковых конвейеров
- •7.3 Типы разборных переносных скребковых конвейеров
- •7.4 Типы передвижных скребковых конвейеров
- •7.5 Схемы передвижки скребковых конвейеров в лаве
- •7.6 Производительность лавных скребковых конвейеров
- •Вопросы для самоконтроля по теме 7
- •Лекция 8 струговая выемка угля
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Конструктивно-технологические особенности струговых установок для выемки тонких пологонаклонных угольных пластов
- •8.3 Производительность струговой выемки угля и состав работ
- •8.4 Требования правил технической эксплуатации и безопасности при струговой выемке угля
- •Вопросы для самоконтроля по теме 8
- •Лекция 9 гидравлический способ выемки угля
- •9.1 Общие сведения
- •9.2 Рабочие процессы и меры безопасности при гидравлической выемке тонких пологонаклонных угольных пластов
- •10.2 Конструктивно-технологические характеристики стоек индивидуальной призабойной крепи
- •10.3 Выбор типоразмера металлических стоек индивидуальной призабойной крепи
- •10.4 Верхняки рамной индивидуальной призабойной крепи и рабочие операции при их навеске
- •10.5 Конструкции рам индивидуальной призабойной крепи и схемы их размещения в лаве
- •10.6 Требования правил безопасности при возведении индивидуальной крепи в очистной выработке
- •Вопросы для самоконтроля по теме 10
- •11.1.1 Посадочные крепи
- •11.1.2 Технологические схемы и рабочие операции при посадке кровли в лавах пологонаклонных пластов
- •11.2 Управление кровлей плавным опусканием
- •11.3 Расчет сопротивления стоек индивидуальной крепи в лаве
- •Вопросы для самоконтроля по теме 11
- •Лекция 12 процессы управления кровлей в лавах с применением оставляемых в выработанном пространстве опорных сооружений
- •12.1 Закладочные работы при управлении кровлей в лавах
- •12.1.1 Управление кровлей в лавах пологонаклонных пластов
- •12.1.2 Управление кровлей в лавах крутонаклонных и крутых пластов
- •12.2 Комбинированные способы управления кровлей в лавах
- •12.2.1 Управление кровлей удержанием на кострах
- •12.2.2 Управление кровлей удержанием на целиках
- •Вопросы для самоконтроля по теме 12
- •Лекция 13 рабочие процессы в концевых участках лав
- •13.1 Общие сведения о концевых операциях в лаве
- •13.2 Выемка ниш и самозарубка комбайнов
- •13.3 Крепление концевых участков лав и их сопряжений с подготовительными выработками
- •13.4 Возведение охранных сооружений
- •13.4.1 Охрана подготовительных выработок пологонаклонных пластов
- •13.5 Вспомогательные концевые операции
- •Вопросы для самоконтроля по теме 13
- •14.2 Передвижка секций механизированных крепей в лаве
- •14.3 Надежность механизированного управления горным давлением в лаве
- •14.3.1 Отказы механизированной крепи
- •14.3.2 Предотвращения опрокидывания и сползания секций механизированной крепи в лаве
- •14.3.3 Мероприятия до первичной посадки массива кровли
- •15.1.1 Механизированные комбайновые комплексы
- •15.1.2 Механизированные струговые комплексы
- •15.2 Механизированные комплексы и агрегаты для выемки тонких крутых пластов
- •Вопросы для самоконтроля по теме 15
- •Лекция 16 комплектование механизированного очистного оборудования
- •16.1 Обоснование выбора очистного механизированного комплекса для выемки тонких и средней мощности пологонаклонных угольных пластов
- •16.2 Механизированные крепи сопряжений
- •16.3 Вспомогательные средства и оборудование механизированных очистных комплексов
- •Вопросы для самоконтроля по теме 16
- •17.3 Состав и организация очистных работ при выемке тонких угольных пластов
- •Вопросы для самоконтроля по теме 17
- •18 Процессы выемки весьма тонких угольных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое
- •Вопросы для самоконтроля по теме 18
- •19.2 Выемка угля короткими очистными забоями
- •Вопросы для самоконтроля по теме 19
- •Заключение
- •Перечень использованных источников
16.2 Механизированные крепи сопряжений
Механизированные крепи сопряжений (далее MKC) предназначены для поддержания сопряжения лавы с прилегающими выработками при выносе приводных головок лавного скребкового конвейера на последние, а также выполнения функции передвижки, разворота этих головок и регулирования высоты разгрузки под лавой на транспортное средство подготовительной выработки (как правило на скребковый конвейер штрека). По сути эти гид-рофицированные распорные крепи механизированным способом выполняют следующие рабочие операции: постоянное поддержание совместно с крепью подготовительной выработки кровли над приводами лавного конвейера, их передвижку с установкой в нужное положение по высоте и наклону относительного конвейера подготовительной выработки, а также подтягивание к ней или отталкивания в лаву става очистного скребкового конвейера. Многофункциональность MKC выдвигает ряд их конструктивных сложностей при наличии различных распорно-несущих элементов и средств их перемещения. Универсальность MKC заключается в том, что она должна быть также адаптирована к любой по форме крепи выработки с различными высотами подрывки кровли и почвы, а также возможности ее применения в поддерживаемой для повторного использования или погашаемой вслед за проходом лавы выработки.
На стадиях поиска и испытаний MKC применительно к механизированным комплексам первого поколения типа КМ-87 были созданы гидрофи-цированные MKC различных типоразмеров КС-1МУ [44], КСШ-5 и CA. Конструктивные особенности крепи КСШ-5 представлены на рисунке 16.2 [45].
На рисунке 16.3 изображена схема механизированной крепи сопряжения CA, где 1 - кронштейн основания крепи; 2 - гидростойки; 3 - верхняя якорная секция; 4 - каретка; 5, 6 - гидростойки ограждающей секции крепи; 7 - рычажный четырехзвенник; 8 - гидродомкрат, связанный с лавным приводом конвейера; 9 - шарнирная направляющая; 10 - гидродомкрат передвижки опережающей и штрековой секций крепи; 11 - якорная секция; 12 - штрековая секция; 13 - секция крепи сопряжения, установленная со стороны лавы; 14-гидростойка; 15, 16-ограждения крепи.
Рисунок 16.2- Схема механизированной крепи сопряжения типа КСШ-5: 1 - секции крепи; 2 - верхнее перекрытие; 3 - гидростойки; 4 - гидродомкрат передвижки
Рисунок 16.3- Схема сопряжения лавы и конвейерного штрека с крепью
типа CA
Вышеуказанные MKC явились прототипами широко применяемым в настоящее время крепей сопряжения типов УКС и КС.
Крепь УКС (рис. 16.4, табл. 16.2) [46] состоит из распорного устройства 1, базовой секции 2, механизма передвижки 3 и гидрооборудования 4. Распорное устройство представляет собой рамную конструкцию с перекрытием 5, основанием 6, двумя гидравлическими стойками 7 и столом 8 для привода забойного конвейера. Стол закреплен на опорной трубе, шарнирно установленной в ползунах, оснащенных двумя гидродомкратами подъема. Конструк-J ция обеспечивает распор привода конвейера, его передвижку на величину
захвата выемочной машины, настройку на угол падения и высоту нижней подрывки почвы в выработке. Базовая секция - это перекрытие, составное шарнирное, основание 10 и две гидростойки 11. Для устойчивости крепи при передвижке служит канат 12, закрепленный по концам базовой секции и пропущенный через скобы, приваренные на перекрытии распорного устройства. Механизм передвижки выполнен в виде сварной рамы с двумя гидродомкратами, развивающими максимальное усилие 360 кН.
Рисунок 16.4 — Крепь сопряжения УКС с приводной головкой конвейера КСД27: а — схема; б — общий вид
Таблица 16.2 - Техническая характеристика крепи УКС
Наименование показателя |
Количественное зна- |
и единица его измерения |
чение показателя |
Рабочее давление в гидросети, МПа, не более |
32 |
Сопротивление, кН, не менее: |
|
распорного устройства базовой секции |
1520 1520 |
стоики |
760 |
Шаг передвижки, м, не менее: |
|
распорного устройства базовой секции |
0,8; 0,63 3,2 |
Диапазон регулирования подъема стола, мм, не менее: механическим способом |
580-860 |
гидравлическим суммарный |
580-980 580-1260 |
Усилие при передвижке, кН, не более |
360 |
Габаритные размеры крепи, мм: длина |
7400 |
ширина высота |
1100 1590-3540 |
Масса крепи, τ |
13,6 |
Крепь сопряжения УКС работает в составе очистных механизированных комплексов МКД-90, МКДД, МДМ, при разработке пластов с углами падения до 35° столбовой системой . Штреки, прилегающие к лаве, имеют арочную, трапециевидную или полигональную форму, площадь сечения всвету не менее 7 м .
Общий вид крепи сопряжения типа КС представлен на рисунке 16.5, а технические ее типоразмеров в таблице 16.3 (по данным проспектов).
Рисунок 16.5 - Общий вид крепи сопряжения КС
Таблица 16.3 - Техническая характеристика типоразмеров крепи сопряжения КС
Наименование показателя и единица его измерения |
Количественное значение показателя |
|
|
1 КС |
2KC |
1 |
2 |
3 |
Сопротивление секции крепи сопряжения, кН: при минимальной высоте при максимальной высоте |
2520 3050 |
2950 3150 |
Среднее давление на почву, МПа |
2,0 |
2,0 |
Шаг передвижки крепи, мм |
630 |
630 |
Диапазон регулирования регулируемой плиты: разворот в плоскости пласта, град. поворот в плоскости, параллельной забою, град, перемещение вдоль забоя, мм |
±14 ±17 280 |
±14 ±14 280 |
Усилие при передвижке, кН секции крепи сопряжения регулируемой плиты (с концевой головкой конвейера) концевой головки конвейера вдоль забоя |
400
500 310 |
400
500 310 |
Габаритные размеры секции крепи сопряжения, мм: высота (min-mах) длина в сложенном положении ширина: минимальная максимальная (с опорами боковой устойчивости) |
1400-2800 6700 1060 2570 |
1800-3500 7350 1060 2570 |
Масса, т секции крепи сопряжения плиты регулируемой |
10,5 3,5 |
11,2 3,5 |
При отсутствии MKC могут использоваться полумеханизированные крепи сопряжения типа УРП (рис. 16.6) [47].
Рисунок
16.6 -
Конструкция
полумеханизированной крепи сопря-УРП:
1 — верхняя боковая секция; 2 -
концевые
секции крепи комплекса KMT;
3 -
швеллер,
армированный деревянным брусом; 4 —
специальный башмак; 5 - центральная
секция; 6 - нижняя боковая секция; 7 -
гидродомкрат передвижки; 8 - гидростойки
10ГВПУ с удлинителем УГД-04
Комплекты концевых секций с обратными консолями максимально унифицированные с механизированной крепью КД-90, как для правых, так и
левых забоев (рис. 16.7) предназначены для поддержания кровли в пределах концевого участка лавы, на которых производится выкладка породной полосы.
Рисунок 16.7- Общий
вид комплекта концевых секций крепи
КД-90 с обратными консолями
Крепление и поддержание кровли в рабочем пространстве концевого участка лавы механизированной крепью КД-90 после прохода комбайна обеспечивается забойными поджимными консолями, жестким перекрытием, опирающимся на четыре гидравлические стойки. Со стороны выработанного пространства секции оснащены обратными консолями, позволяют создать безопасные условия для обслуживающего персонала, снизить расход лесоматериалов при возведении охранных породных полос с помощью пневмозак-ладочного комплекса или скреперной установки. Для обеспечения работы крепи в условиях слабой почвы концевые секции оснащены механизмом для подъема основания при передвижке. Управление ими осуществляется с соседних загруженных концевых секций.