Лекция по МДК.01.01.ОГД на тему: "Способы проведения штреков по углю"

Ход занятия

                                                      Лекция № 62

                                   Тема: Способы проведения штреков по углю

                                                       План лекции

1.Технология проведения выработок проходческими комбайнами.

2.Буровзрывная технология проведения горных выработок по углю.

3.Технология проведения подготовительных выработок по углю с помощью гидромеханизации.

Проведение горных выработок в мягких однородных породах (штреков по углю), в зависимости от горно – геологичеких условий, могут осуществляться различными способами: буровзрывным, комбайновым, гидравлическим, в ручную (отбойными молотками).

Штреки по углю в основном проводят комбайновым способом, реже буровзрывным или с помощью гидромеханизации. Проведение штреков отбойными молотками применяют крайне редко, т.к. этот способ является дорогим и трудоемким. Используют отбойные молотки обычно при оконтуривании выработки, оформлении водоотводных канавок и др.

1. Технология проведения выработок проходческими комбайнами.

Применение проходческих комбайнов при проведении выработки позволяет механизировать основные проходческие процессы – отбойку, погрузку и транспортировку отбитой горной массы из забоя выработки. А применение комплексов, кроме этого, позволяет механизировать и крепление горных выработок. При использовании комбайнов повышается скорость проведения выработок, увеличивается производительность труда, снижается стоимость проведения, повышается безопасность труда проходчиков.

По назначению и области применения различают комбайны для проведения выработок по углю и смешанным забоям с подрывкой боковых пород с f <7; комбайны для проведения выработок по крепким породам с f = 8-10; нарезные комбайны, предназначенные для проведения нарезных выработок по углю (разрезные печи, просеки, ходки и т. п.).

По способу обработки забоя исполнительным органом различают комбайны избирательного действия, которые обрабатывают забой последовательно слоями или заходками, и бурового (непрерывного) действия, когда обрабатывают сразу всю поверхность забоя. Комбайны избирательного действия позволяют проводить выработки различных формы и площади поперечного сечения (4—30 м2 в проходке), производить опережающую выемку угля в смешанном забое.

Проходческие комбайны избирательного действия получили наибольшее распространение на шахтах. Они предназначены для механизации проведения горных выработок любой формы поперечного сечения выработок, кроме круглой. Их исполнительный орган выполнен в виде резцовой коронки, установленной на поворотной рукояти – стреле, совершающей при обработке забоя качательные движения в горизонтальных и вертикальных плоскостях. Эти комбайны имеют, как правило, гусеничную ходовую часть и могут быть использованы при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок по углю и смешанным забоем.

Основным конструкционным механизмом комбайна бурового типа разрушения является ротор с буровой коронкой с породоразрушающим инструментом шарошечного типа и специальными ковшами. Рабочий орган разрушает весь забой и погружает на конвейерную систему. Комбайны бурового действия на угольных шахтах применяются реже, так как они имеют меньший диапазон поперечных сечений проводимых выработок, большую массу и стоимость.

Комплекс КН-5 предназначен для проведения выработок по углю площадью сечения 7-13 м2 в проходке. Форма поперечного сечения выработки прямоугольная. Комплекс состоит из проходческого комбайна ГПК, ленточного перегружателя, левой и правой кассет для сетчатой затяжки, крепеукладчика с запасом верхняков, навесного бурильного оборудования МАП-1 для анкерования, электрооборудования, системы пылепогашения, гидросистемы. Проветривание забоя осуществляют вентиляторами местного проветривания.

Комплекс КН-5 осуществляет отбойку и погрузку угля, а также возведение временной и постоянной крепей. Выработку проводят по графику цикличности.

2. Буровзрывная технология проведения горных выработок по углю

включает в себя: бурение шпуров, заряжание, взрывание зарядов, выгрузку отбитого угля, крепление выработки и вспомогательные работы. Для размещения заряда в массиве горных пород образуют полость – шпур, скважину или выработку (камеру). Диаметр шпуров обычно составляет 30 – 75 мм, а глубина - до 5м. Бурение шпуров осуществляется вручную или буровыми установками. Погрузка угля при проведении выработок буровзрывным способом наиболее трудоемкий процесс проходческого цикла.
Погрузку производят вручную и механизированным способом. При механизированном способе применяются различные погрузочные машины и скреперные комплексы. Крепление выработки, в зависимости от вида крепи, осуществляется вручную или с помощью различных механизмов.
Вспомогательные работы, это - доставка материалов, наращивание вентиляционного и водяного ставов, переноска датчиков, наращивание конвейера и пр.

3.Технология проведения подготовительных выработок по углю с помощью гидромеханизации.

Достоинствами гидравлического способа проведения выработок и добычи угля являются простота, минимальное число операций, поточность технологического процесса, высокая производительность труда, отсутствие пылеобразования, небольшой штат рабочих и относительно высокие технико-экономические показатели. К недостаткам следует отнести: большой удельный расход электроэнергии, который в 6—10 раз выше, чем на обычных шахтах; большие эксплуатационные потери, достигающие 30 - 40%; большие расходы воды и трудоемкость удаления влаги из конечного продукта; значительное измельчение угля, повышенные влажность шахтного воздуха и загрязненность выработок. Подготовительные и нарезные выработки гидрошахт по сравнению с аналогичными выработками шахт с обычной технологией характеризуются отличительными особенностями. Они имеют меньшую площадь поперечного сечения, в большинстве случаев отказываются от применения различных видов и устройств механического транспорта (рельсовых путей, подвижного состава, конвейеров др.) Доставку крепежных и других материалов в забой осуществляют монорельсовым транспортом, а выдачу угля из забоя — открытым потоком по желобам. Для обеспечения эффективного безнапорного гидротранспорта угля подготовительные и нарезные выработки проводят с уклоном в сторону углесосной камеры. Гидравлический способ целесообразно применять при наличии водных источников, которые позволяют организовать водоснабжение.

Гидравлический способ разрушения угля предусматривает применение гидромонитора, из насадки которого выбрасывается струя воды под большим давлением (до 10 МПа и более) со скоростью истечения 70 м/с и более. Струя воды разрушает уголь и транспортирует его в виде пульпы. Размытый уголь самотеком поступает в приемные, аккумулирующие выработки – камеры углесосов, а уже углесосами перекачивается на поверхность, на обогатительную фабрику. Процесс проведения штрека по углю делят на образование вруба, обрушение подрубленного угля, управление смывом отбитого угля, зачистку, оформление и крепление выработки по утвержденному паспорту. После смыва отбитого угля, зачистки и оформления выработки в последней возводят крепь. Крепление выработки при гидравлической отбойке угля является наиболее трудоемким процессом проходческого цикла, составляющим до 70% по времени проведения. Штреки крепят деревянной или анкерной крепью. Рамы и ряды анкерной крепи устанавливают через 1—1,5 м с затяжкой кровли выработки, а в ряде случаев и боков. По мере удаления забоя от гидромонитора эффективность действия струи снижается. Поэтому через каждые 4—10 м гидромонитор передвигают к забою, на что затрачивается около 3 мин. Для сокращения числа этих операций применяют два сменных ствола гидромонитора—длиной 1 и 2,5 м. Замена ствола занимает 2—3 мин. Организация работ обычно многозабойная. За комплексной бригадой в составе гидромониторщика и трех-четырех его по- мощников закрепляют 3—4 забоя. В обязанности гидромониторщика входит отбойка угля. Помощники в это время выполняют вспомогательные работы по подготовке остальных забоев к отбойке угля: возводят крепь, передвигают гидромонитор, наращивают вентиляционные трубы, желоба и водопровод. При четкой организации работ скорости проведения выработки достигают до 25—40 м/сут или 700—1000 м/мес.

Посмотреть видеофильм «Как добывают уголь с помощью воды» - 20 мин.

(учебный)

https://www.youtube.com/watch?v=xf1-En9y6so