Непрерывного действия

Один из вариантов тонкослоевой технологии автономными выемочно-погрузочными машинами непрерывного действия предусматривает разработку полезного ископаемого наклонными слоями с постоянной высотой добычной рабочей зоны, использованием для выемки фрезерных машин SM, телескопических перегружателей, системы реверсивных забойных и магистральных конвейеров (рис. 9.8).

Разработку массива осуществляют посредством фрезерных машин с передачей материала на телескопическое мостовое устройство и далее на реверсивный забойный конвейер, расположенный на спланированной горизонтальной площадке. Выемку угля производят слоями, высота которых зависит от мощности угольных комплексов или породных прослойков (минимальная и максимальная мощности слоя, соответствующие возможностям фрезерной машины типа SM). Откос уступа имеет ступенчатую форму при ширине ступени порядка 0,5 м и высоте, равней высоте вынимаемого слоя (рис. 9.9). При выемке слоя машина может двигаться поперёк добычного фронта вокруг телескопического мостового перегружателя, позволяющего производить выемочные работы при ширине заходки 45 м.

Вскрытие двух добычных горизонтов предусматривается центральной траншеей внутреннего заложенияс разбивкой добычного горизонта на два блока (рис.9.8). Продольный уклон траншеи равен углу падения пласта. Ширина траншеи по дну составляет 40 м. Длина траншеи на 60–70 м превышает ширину добычной рабочей зоны, что необходимо для размещения натяжных станций конвейеров и водоотлива участка. В центральной траншее размещены два конвейерных подъёмника, каждый из которых предназначен для выдачи на поверхность угля, поступающего из соответствующего блока. Расстояние между осями конвейеров равно 20 м. Реверсивный забойный конвейер служит для передачи угля в центральную траншею в одном направлении и для выдачи пустой породы и некондиционного угля – в другом.

Для сооружения забойных имагистральных подъёмных конвейеров используют специальные перегрузочные устройства, позволяющие производить передачу угля при расположении конвейеров на разных уровнях. Для приёма, удаления прослойков и некондиционного угля в торце блока до пласта проводят фланговую разрезную траншею внутреннего заложения. Складированные отходы в дальнейшем удаляют одноковшовыми экскаваторами с погрузкой в средства автотранспорта. Возможен также вариант подачи некондиционного угля и вскрышных пород на нижний ярус внутреннего отвала посредством специальных передаточных конвейеров, отвального конвейера и отвалообразователя.

К достоинствам технологических схем с использовавшем мобильных комплексов непрерывного действия следует отнести:

- отсутствие необходимости в предварительном рыхлении пород;

- возможность селективной выемки пластов мощностью менее 25 см, чем достигается полнота выемки и улучшение качества добытого сырья;

- наличие ровной поверхности после отработки, что предохраняет колёсные транспортные средства от излишнего износа;

- возможность отработки наклонных пластов;

- высокая маневренность, обеспечивающая хорошую приспособляемость к конкретным условиям работы.

При наличии значительного фронта работ, когда можно обеспечить непрерывную поточную работу машины с минимальным числом вспомогательных операций и холостых проходов в наибольшей мере реализуются преимущества комбайнов SM.

Отработка слоя при цикличных схемах работы должна начинаться с сооружения врубовых выработок с шириной, определяемой габаритами и рабочими параметрами машины. Например, при челноковой схеме расстояние от передней кромки рабочего органа до конца задней гусеницы (+1,0 –1,5 м) составит 6–8м. При схемах с полным разворотом и последовательным заездом на очередную полосу параметры рассчитывают графоаналитическим способом [38, 39].

При длине фронта работ 100–150 мпредпочтительнее челноковая схема работы, так как время на поворот комбайна в конце рабочего хода больше времени обратного холостого хода. В этом случае врубовые выработки в торцах блока сооружают в процессе поточной отработки (3 прохода), а остальные проходы осуществляются по челноковой схеме работы.

При большей длине фронта работ целесообразна схема с разворотом и фрезерованием в обратном направлении. При этом первые три прохода осуществляют по поточной схеме, создавая возможность работы комбайна челноком по коротким сторонам блока. Затем проходы осуществляются по схеме с разворотом и развитием фронта горных работ от одного фланга к другому. Исходным параметром, определяющим минимальную ширину блока, в данном случае является радиус поворота комбайна. Минимальная ширина блока для SM-2100 и SM-2600 составляет соответственно 30 и 46,8 м [38].

Ю.Б. Панкевич и Ю.А. Самойлов рекомендуют вести отработку месторождений уступами или подуступами и блоками. Подуступную отработку применяют в случаях, когда необходимо отрабатывать селективно пласты с различными качественными характеристиками. При этом применима схема с односторонним развитием горных работ в пределах уступа или подуступа и отработкой от фланга до фланга на всю ширину рабочей площадки. В торцах карьера следует разворот машины и фрезерование в обратном направлении или работа машины с обратным ходом (челноковая схема). Отработка блоками целесообразна на небольших карьерах, когда одной машиной сначала удаляют вскрышные породы, а затем разрабатывают полезнее ископаемое.

Технология выемки угля и пород междупластья машинами KSM с использованием конвейерного транспорта предусматривает отработку угля и пород междупластья наклонными слоями с углом наклона, соответствующим углу падения пласта.

Машина KSM передаёт горную массу на перегружатель-отвалообразователь (ПО). Далее она поступает на конвейер, размещаемый на спланированной площадке у почвы угольного пласта (рис. 9.10). Выемку угля и породных междупластий ведут слоями, высота которых зависит от мощности угольных пластов и пропластков, но не должна превышать глубины резания применяемой выемочной машины. Откос уступа будет иметь ступенчатую форму при ширине ступени порядка 2 м и высоте, равной высоте отрабатываемого слоя. При отработке слоя машина может перемешаться как вдоль фронта работ, так и поперёк его.

При движении вдоль фронта уступа врезку машины в новую заходку можно производить как со стороны откоса последующего выемочного слоя (со стороны рабочей зоны), так и вдоль откоса выемочного слоя со стороны отвальной заходки. В момент врезки разгрузочная консоль развернута на 90° к оси хода машины, а по мере углубления в массив ее постепенно разворачивают до совпадения осевой линии с осью хода выемочного комбайна. Полезное ископаемое поступает на конвейер, а породные прослойки – в отвал через ПО, работающий в режиме отвалообразователя. После выемки слоя осуществляют передвижку перегружателя-отвалообразователя вслед за выемочной машиной. Шаг передвижки равен её длине хода.

Вскрытие нижней зоны в этом случае осуществляют центральной траншеей по почве свиты пластов с разбивкой рабочей зоны на два блока, что обеспечивает независимое производство вскрышных и добычных работ. Для транспортной связи рабочих горизонтов проходят фланговые выездные траншеи. После выемки угля и породных междупластий весь комплекс машин переходит в другой блок.

Технология отработки свит тонких пластов упрощается при транспортировке горной массы автосамосвалами. Вначале машиной KSM проходят горизонтальную продольную отрезную траншею с укладкой горной массы на кровле отрабатываемого слоя. В конце отрезной траншеи бульдозером сооружают съезд для выхода выемочной машины на кровлю слоя. Оконтуривание выемочного блока производят короткой поперечной траншеей. Одновременно с ее проходкой сооружают ниши, используемые для того, чтобы встречный транспорт мог разминуться. После этого ведут отгрузку горной массы от проходки траншеей в средства автотранспорта.

Выемку непосредственно отрабатываемого слоя производят поперечными заходками. Автосамосвалы движутся по падению и по восстанию. Для облегчения съезда автосамосвалов на почву слоя оставляют «треугольники» угля, ширина которых равна ширине хода KSM. Отработку «треугольников» производят после выемки каждой заходки.

Контрольные вопросы и задания

Укажите, в каких случаях при отработке горизонтальных и пологих залежей применяют продольные и поперечные системы разработки.

Поясните, когда следует использовать веерные и кольцевые системы разработки.

Сформулируйте принцип, положенный в основу расчетов элементов системы разработки или рабочих параметров оборудования при перевалке вскрыши в выработанное пространство.

Укажите, почему возникает необходимость кратной перевалки пород вотвалы.

Что такое коэффициент переэкскавации?

Перечислите достоинства и недостатки выемочно-отвальных комплексов.

Приведите соображения, исходя из которых устанавливают радиус разгрузки консольного отвалообразователя и необходимую высоту отвала.

Охарактеризуйте условия применения транспортно-отвальных мостов.

Поясните, как находят длину пролетного строения и отвальной консоли транспортно-отвального моста.

Перечислите достоинства и недостатки транспортных технологических схем.

Сформулируйте принципы установления высоты уступов внутренних отвалов при перемещении вскрыши железнодорожным транспортом.

Охарактеризуйте схемы вскрытия горизонтов при перевозке горной массы автосамосвалами.

Перечислите условия, при которых возможна отработка вскрышной толщи наклонными слоями с перемещением вскрыши конвейерами.

Укажите достоинства технологических схем с использованием мобильных комплексов непрерывного действия.

10. Разработка наклонных и

Крутопадающих залежей