Системы разработки мощных пластов

Мощные пласты обычно делятся на слои толщиной 3-4 м, что облегчает наблюдение за кровлей и забоем и крепление.

Слои бывают наклонные, когда пласт делится на слои параллельно залеганию пласта (рис 1а), горизонтальные, на которые пласт делится независимо от угла падения (рис 1б) и поперечно-наклонные, когда пласт делится на слои перпендикулярно залеганию пласта (рис 1в).

в ) поперечно-

а) наклонные б ) горизонтальные наклонные

h

h h

m

m

m

Рис. 1

Порядок разработки слоев в пласте может быть нисходящий и восходящий.

Очистные работы: выемка, транспортирование, крепление

Очистные работы включают выемку полезного ископаемого, транспортирование, крепление и управление кровлей.

1. Процессы выемки и транспортирования угля в пределах выемочного поля.

Механическая выемка осуществляется комбайнами и стругами, реже выемочными агрегатами, врубовыми машинами, бурошнековыми установками и др.

Комбайны, как правило, работают с рамы забойного конвейера.

Очистные комбайны, работающие по фланговой схеме, бывают одностороннего действия с холостым перегоном после выемки полосы угля и челноковые, производящие выемку обоих направлениях.

На рис.1 показана конструкция комбайна 1ГШ-68. Он состоит из корпуса и двух симметрично расположенных шнеков: левого 2 и правого 8. В центре расположены два электродвигателя 6. подъем и опускание шнеков 2 и 8 производится домкратами 4 и 10. При работе оба шнека разрушают и грузят уголь на конвейер, по которому комбайн передвигается с помощью цепи по челноковой схеме.

Наиболее полная механизация достигается при струговой выемке.

Струговая установка (рис 3) содержит струг 1 с лемехом 7, перемещаемые вдоль конвейера 3 тяговой цепью с приводом 6. Струг не режет уголь, как комбайн, а скалывает его в нижней части пласта, при этом верхняя его часть самообрушается.

Струги работают в бесстоечном призабойном пространстве по челноковой схеме и поджимаются к забою вместе с конвейером гидродомкратами.

Для передвижения головок конвейера оборудуют ниши по концам очистного забоя.

Транспортирование угля вдоль лавы осуществляется забойными скребковыми конвейерами (рис.4).

1-скребковая цепь;

2-приводная головка;

3,5-переходные секции;

6,8-укороченныесекции;

11-линейные секции;

12-концевая головка;

остальное-борта

Уголь с забойного конвейера попадает на перегружатель и с него – на штрековый конвейер. Перегрузка (рис.5) с забойного К. на штрековый К. происходит или с набегом забойного К. на перегружатель, или с боковой разгрузкой, или с угловым конвейером.

Транспортные средства, расположенные в пределах панели или выемочного участка этажа (кроме лавы), называют участковым транспортом. На пологих и наклонных пластах это скребковые, ленточные и пластинчатые конвейеры, самоходные вагонетки. На

крутых пластах это локомотивы с откаточными сосудами. Для перевозки людей, материалов и оборудования используют рельсовый транспорт, монорельсовые дороги.

Для повышения пропускной способности используют подземные механизированные

бункеры.

Для доставки грузов от участковых транспортных средств до околоствольного двора служит магистральный транспорт. Это – откатка по главному штреку, капитальному квершлагу, в околоствольном дворе.

Транспорт грузов от околоствольного двора на поверхность по наклонным или вертикальным выработкам называется подъемом.

При гидродобыче уголь разрушают струей воды под давлением 4 – 10 МПа. Образуется пульпа, поступающая самотеком в зумпф углесоса и перекачиваемая на поверхность.

Известны механогидравлический и взрывогидравлическим способы, когда уголь отделяют от массива механически или взрывом, а транспортируют струей воды.

1. Крепление в очистном забое

При проведении очистных работ нарушается природное равновесие сил в массиве. Для предотвращения обрушения применяют крепь.

Крепь должна быть прочной, устойчивой и жесткой. Она должна обеспечить возможность работы в призабойном пространстве и пропуск через него расчетное количество воздуха, иметь минимальную массу.

Крепи делятся на индивидуальные и механизированные.

Индивидуальные крепи (рис 6) состоят из несущих и поддерживающих элементов (стоек 1 и верхняков 2 ), разбираемых при переноске.

Недостаток – ручные операции.

Механизированные крепи - металлические, в которых передвижка и установка механизированы.

Делятся на секционные, комплектные и агрегатные.

Секционные состоят из отдельных секций, не имеющих постоянных и кинематических связей между собой и с другим оборудованием.

Комплектные состоят из двух и более секций, связанных между собой, но не имеющих связей с другими комплектами и с другим оборудованием. Передвигаются гидродомкратами посекционно.

Агрегатные состоят из секций, имеющих постоянную силовую и кинематическую связь с оборудованием лавы ( иногда между собой ). Базой является став конвейера, секции подтягиваются к базе гидродомкратами, а сама база передвигается с опорой на распертые секции.

Для приведение в действие механизированных крепей используют гидропривод. Основной опорный элемент - гидростойка.

По назначению механизированные крепи делятся на оградительные, поддерживающие и оградительно-поддерживающие (щитовые) (рис.9).

Оградительные – для ограждения рабочего пространства лавы от проникновения пород кровли, но не предотвращают обрушение кровли по линии забоя.

Поддерживающие – для полного обрушения и для поддержания кровле в рабочем пространстве лавы.

Оградительно-поддерживающие – для полного обрушения, для поддержания кровли и для ограждения обрушающихся пород. Оградительно-поддерживающая крепь, а также шнековый комбайн, забойный конвейер, крепь сопряжений, электрооборудование и насосная станция составляют комплекс.