няя скорость подвигаяия забоя,а то,каик образом прк даняом способе выемка достигается ата скорость,т.е.рабочая скорость подвягавия забоев. Способам проходка,связанным с бояьаой рабочей скоростьв под-
вигания,присуще резкие ааменепя перюдачвоста проведевая а высокая неравномерность процесса ффрмяровавая пласта. Шсоие рабочие скорости
(например,выемка угля взрывными работай),таим образом,увеличивает потенциальную опасность возникновения выброса.
С точи зрения плавности протекаем основных процессов в массиве исследованные способы выемм угля располагаются в следующей последова тельности: механизированная с непрерывной обработкой забоя по всему сечению (К—7/15); механизированная с последовательной обработкой мас сива (QK-7); отбойные молотки; взрывная отбойка угля. 6 зтой же последо вательности свивается предпочтительность применения этих способов выем ки на выбросоопасных пластах.
Механизированная проходка выработок комбайнами бурового типа уз кий ааходками и равномерным подвиганием забоя является более благо приятной для уоловий выбросоопасных пластов,чем другие способы выемм угля. Мерой борьбы (защиты) с внезапными выбросами в этом случае являет ся предохранительный щит в активном или пассивном вариантах. Роль актив ного щита может выполнять сам исполнительный орган проходческого комбай на. При планетарнодисковом исполнительном органе необходимо прочное ограждающее устройство - пассивный щит. Сущность использования щитовых перекрытий заключается в увеличении несущей способности пласта при взамодействии щита с угольным массивом (активный щит) или же в тормо жении процесса развития выброса (пассивный щит).
Щитовые перекрытия в обеих вариантах (при проведении восстающих выработок) пропли промышленную проверку на вахтах Кузбасса.Егоршин-
ского и Сучанского месторождений и хороио себя зарекомендовали. Сред няя интенсивность внезапных выбросов в выработках при отсутствии щито вых перекрытий конструкции ВостНИИ составляет 29 т угля,при валичии в забое щита-7 т угля. Следует иметь ввиду, что уголь,выбрасываемый из забоя при наличии щита,остается весь в защятовом пространстве.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как |
уже о т м е ч а л о с ь , п е р е х о д |
|
к к о м б ай новой |
п р о х о д к е |
вы р аб о то к сам |
по с е б е |
с п о с о б с т в у е т |
повышению |
р а в н о м е р н о с т и |
и |
п л а в н о с т и |
п р о т е к а н и я |
основны х |
п р о ц е с с о в ,в о зн и к а ю щ и х |
в в и д е |
р е ак ц и и |
у г о л ь н о г о |
|
м а с с и в а н а |
в н е д р е н и е в н е г о в ы р а б о т к и . |
В т о же в р е м я с т а б и л и з а ц и я э т и х п р о ц е с |
с о в может |
о к а з а т ь с я з а т р у д н и т е л ь н о й |
и з - з а |
н ео д н о р о д н о с т и |
с т р у к ту р ы |
вы бр о с о о п а с н ы х |
п л а с т о в , и з м е н ч и в о с т ь |
к о т о р о й н в л н е т с н однии из |
х а р а к |
терны х их |
п р и з н а к о в . |
Т р е б о в а н и е |
|
р а в н о м е р н о г о |
и зм е н е н и я |
н а п р я ж е н н о г о |
с о с т о я н и и |
дли |
вы бросоопасны х |
п л а с т о в |
|
о з н а ч а е т : |
|
|
|
|
а ) |
д л я у ч а с т к о в |
с изменяющимися |
|
с в о й с т в а м и |
( м о щ н о с т ь ю , с т р у к т у р о й ) |
- с н и ж ать |
с к о р о с т ь п р оходки |
при |
|
п о д х о д е |
к |
зон ам |
с малой |
|
у с т о й ч и в о с т ь ю |
у г о л ь н о г о |
м а с с и в а |
по |
отношению |
к |
разрушающие |
н а г р у з к а м . |
|
При это м и з |
менен ие |
с к о р о с т и |
п р о х о д к и должно |
п р о и з в о д и т ь с я |
с применением |
а в т о м а |
т и ч е с к о г о |
р е г у л и р о в а н и я |
режима |
работы |
к о м б а й н а ; |
|
|
|
|
б ) |
д л я у ч а с т к о в |
п л а с т о в |
с |
измененными |
с в о й с т в а м и - |
д о о и в а т ь с я |
р а в н о м е р н о г о п о д в и г а н и н з а б о я с о п р е д е л е н н о й с к о р о с т ь ю ; |
|
|
|
в ) |
во |
в с е х с л у ч а я х |
п о с л е о с т а н о в к и |
з а б о я |
д о с ти ж е н и е |
необход им ой |
р а б о ч е й |
с к о р о с т и |
должно |
быть |
плавным . |
|
|
|
|
|
|
|
|
А в т о м а т и ч е с к о е р е г у л и р о в а н и е с к о р о с т и п о д ач и ко м б ай н а о с у щ е с т |
в л я е т с я |
н а |
о с н о в е |
оц ен ки |
с о п р о т и в л я е м о с т и |
у г л и |
разрушению при |
р е з а |
нии ( А , к г / с м ) . |
Э тот |
к р и т е р и й |
с о в о к у п н о |
о т р а ж а е т |
в л и я н и е |
|
м е х а н и ч е с к и х |
с в о й с т в у г л и , с о с т о я н и е м а с с и в а п од д е й с т в и е м г о р н о г о д а в л е н и и я м и г р а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ции |
г а з а , а |
также |
|
и зм е н е н и е |
с о с т о я н и я |
м а с с и в а |
при |
в е д е н и и |
горных |
р а б о т |
в за в и с и м о с т и |
от |
|
г о р н о т е х н о л о г и ч е с к о й |
о с о б е н н о с т и |
с х ем |
выемки. |
|
|
|
|
По |
данным |
В ерон а |
А .И . |
с о п р о т и в л я е м о с т ь |
разрушению в |
очи стных |
в ы р а б о тк а х |
в з а в и с и м о с т и |
от |
г о р н о т е х н и ч е с к и х |
у с л о в и й |
выемки |
и з м е н я е т |
с я в с р ед н е м от А=2Ь 2-29В к г / с м до А = 5 6 - 2 0 ь к г / с м . |
|
|
|
|
|
|
|
Е з а б о н х п о д г о т о в и т е л ь н ы х вы р аб о то к ,п р о во д и м ы м по п л а с т а м , с к л о н |
ным |
к |
внезапным |
в ы б р о с а м ,и зм е н е н и е |
с о п р о т и в л я е м о с т и |
р езани ю |
с в и д е т е л ь |
с т в у е т |
о |
с т е п е н и |
|
о п а с н о с т и п р и за б о й н о й |
зоны |
у г о л ь н о г о |
м а с с и в а . |
В |
к а |
ч е с т в е п о р о г о в о г о |
зн а ч е н и я |
с о п р о т и в л я е м о с т и |
у г л н |
разрушению |
при |
р е з а |
нии |
ь |
опасных |
з о н а х |
ш а х т о п л а с т а |
п р и н я то |
А=100 |
к г / с м . |
|
|
|
|
|
|
|
По |
и с с л е д о в а н и я м |
ВостН/И п р е д е л ь н а я |
р а б о ч а я |
с к о р о с т ь п о д ви га н и н |
з а б о я вы раб отк и |
при |
ы е х а н и э и р о в а и н о й |
выемке |
на |
угрож аемых |
у ч а с т к а х |
ш а х т о п л а с т о в с о о т в е т с т в у е т Vp = 3 ,2 м / ч а о ( р и с . 1 ь ) . |
|
|
|
|
|
|
|
Исходи |
и з |
п р ед е л ьн ы х з н а ч е н и й |
А |
и |
Vp |
режим а в т о р е г у л и р о в а н и н |
|
должен |
о б е с п е ч и в а т ь |
п о с л е д о в а т е л ь н о е |
п ере к л ю ч ен и е |
с к о р о с т и |
п одачи |
|
ком б ай на |
по |
с т у п е н я м : |
Y p = I > 5 ; |
3 , 0 ; |
4 , 5 ; |
5 , 0 ; 9 , 0 |
м / ч а о |
при с о о т в е т |
с т в е н н о м |
и зм ен ен и и с о п р о т и в л я е м о с т и |
у г л н |
резани ю |
по |
и н т е р в а л а м : |
|
|
А=0—13 0 ; |
5 0 - I 0 0 ; 1 0 0 - I 5 0 ; |
1 5 0 - 2 0 0 ; 2 0 0 - 2 5 0 |
к г / с м |
( р и с . 1 9 ) . |
|
|
|
|
|
При |
п у ск е к о м б ай н а |
р е г у л я т о р |
дилжен |
о б е с п е ч и в а т ь |
п о с т е п е н н о е |
и |
п ла в н о е |
у в е л и ч е н и е |
с к о р о с т и |
п одачи |
от |
н уля |
д о |
в е л и ч и н ы , о п р е д е л я е м о й |
с о п р о т и в л я е м о с т ь ю |
у г л н |
разруш ению . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
снижении |
с о п р о т и в л е н и я |
р езани ю |
у г о л ь н о г о |
м а с с и в а |
ниже |
поро |
г о в о г о |
п р е д е л а |
в |
|
последующем долж на |
бы ть |
п р е д у с м о т р е н а |
с и г н а л и з а ц и и |
с целью отключения или перехода на дистанционное управление комбайном для безопасного пересечения опасной зоны.
Осложняющим фактором,в значительной степени сдерхивающим скорость подвигания забоев,является гааовыделевие в выработку.
Для снижения газовыделения при комбайновой проходке необходимо применять ограждавщую (законтурную) дегазацию длинными сквахинами или заблаговременное барьерное увлажнение. Схемы и параметры применения обеих способов борьбы с газом при проведении подготовительных вырабо ток определяются имещимися нормативными документами.
Предварительный анализ геологических и горнотехнических условий показывает,что ухе в настоящее время в восточных угольных бассейнах и месторождениях имеется значительное число пластов,опасных и угрожаемых по внезапным выбросам угля и газа,на которых могут найти применение спе циальные комбайны. Основные сведения об этих пластах приведены в табл.20.
:Бассейны,
;местороаде-
:вия
Кузнецкий
Кузнецкий
Кузнецкий
Карагандин ский
Воркутинское
Мощность, |
:Угол |
: |
:паде- |
: |
У |
:ния, |
: |
|
:град* |
: |
Таблица 20
Выешакшие породы :
почвы кровли :
Кемеровский |
3.4 |
- |
5,°44-50 |
Алевролит |
Аргиллит |
Волковский |
6,0 |
60 |
Песчаник |
Аргиллит |
Владимировский |
2.5 |
- |
3,436-48 |
Песчаник |
Песчаник |
Лутугинский |
4.0 |
- |
7,0 60 |
Аргиллит |
Аргиллит |
ХУ Внутренний |
6,9-15,16 |
60-70 |
Алевролит |
Песчаник |
ШВнутренний |
4.0 |
- |
9,$60-70 Песчаник |
Аргиллит |
П Внутренний |
3,52-4,5 |
50 |
Аргиллит |
Аргиллит |
Характерный |
3,3 |
-4,6 |
50-80 |
Песчаник |
Аргиллит |
Горелый |
8,2-9,6 |
65-70 |
Песчаник |
Алевролит |
П Прокопьевский |
4,0-6,0 |
50-65 |
Углистый |
Аргиллит |
Мощный |
3,2 |
-20,0 |
60-70 |
аргиллит |
Аргиллит |
Аргиллит |
1У Западный |
3,8-4,6 |
50 |
Аргиллит |
Песчаник |
В.Марианна |
7,7 |
-8,3 |
6-16 |
Песчаник |
Алевролит |
Феликс |
3,5 |
-5,2 |
8-17 |
Песчаник |
Алевролит |
Мощный |
3,65-4,25 |
5,35 |
Алевролит |
Аргиллит |
Тройной |
2,13-3,34 |
0-40 |
Алевролит |
Аргиллит |
Данные,приведенные в табл.20 показывают,что в Кузнецком бассейне применение специального типа комбайна возможно для проведения основных (откаточных) «треков. На шахтах Карагандинского бассейна и Воркутинского месторождения этот комбайн возможно применять для проведения всех типов подготовительных выработок по опасным и угрожаемым пластам.
Объемы внедрения специального комбайна на опасных и угрожаемых шахтолластах в восточных угольных бассейнах и месторождениях возможно определить,исходя из фактических данных среднегодовых объемов проходки
подготовительных выработок.
Экономический, эффект от применения специального типа комбайна в условиях выбросоопасных пластов восточных угольных бассейнов и место рождений возможно определить,исходя из ожидаемой скорости проведения подготовительных выработок.
Ка основании проведенных исследований рекомендованы следующие оп тимальные скорости проведения подготовительных выработок (таОл.21).
Таблица 21
:Оптимальные скорости проходки.м/мес
: |
Виды выработок |
: |
кузнецкий |
Г карагандинский |
печорские |
|
|
: |
бассейн |
: |
бассейн |
бассейн |
|
Выработки,проводимые в |
200+275 |
|
|
|
|
основном по угле |
|
|
200+275 |
200 |
|
Данные табл.21 |
свидетельствуют о том,что |
экономически |
целесообраз |
ные скорости проведения подготовительных выработок для шахт восточных угольных бассейнов находятся примерно на одинаковом уровне. При этом необходимо отметить реальность достижения данных скоростей проходки подготовительных выработок на выбросоопасных пластах при внедревии спе циального комбайна. Подтверждением этому может служить опыт механизиро ванной проходки в условиях выбросооласкых пластов Воркутинского место рождения. Так,в 1965г. при проведении подготовительных выработок по опасному пласту Тройному на шахтах Н О и t 7 о помощью комбайнов типа ПК, не приспособленных для работы в таких условиях,скорости проходки составляли 275-325 м/мес.
Увеличение скорости проходки при внедрении специального комбайна позволит осуществлять концентрацию подготовительных работ,полнее исполь зовать горнопроходческое оборудование,совершенствовать организацию и повысить безопасность горных работ. При выполнении примерно одинаковых среднегодовых объемов проходки с меньшим числом одновременно действующих забоев сократится численность проходчиков,ИТР и вспомогательных рабочих: снизится численность обслуживающего общешахтного персонала,что приведет к сокращению затрат на заработную плату и электроэнергию,отчислений на амортизацию и ремонт оборудования.
В табл.22 приведены сравнительные данные,полученные на шахтах Кара гандинского бассейна ва 3 года при проведении подготовительных выработок отбойными молотками,взрывными работами и существующими комбайнами.
Практические данные показывают,что скорость проходки выработок ком байнами в 1,5-2,8 раза выше,чем у отбойных молотков и при буровзрывных работах,стоимость же проходки в 1,2-4 раза ниже. Подобные же технико-эконо мические показатели прослеживаются и по другим месторождениям.
