Автор: Лысяк И.А.
Источник: Материал научно-технической конференции студентов кафедры "Горные машины". — Донецк, ДонНТУ — 2013.
Лысяк И.А., Обоснование средств механизации тонких пластов. В статье нами запланирована работа, которая заключается в том, что бы получить оценку применяемости к условиям горно- геологических пластов в Украине.
По оценкам различных авторов запасы угля в недрах Украины составляют порядка 6 млрд. т, из них 3,1 млрд. т сосредоточены в запасах действующих горизонтов шахт [1]. При этом более 60% запасов находится в пластах мощностью до 1 м.
Большое многообразие компоновочных схем требует разработки критериев их сравнения с целью выбора оптимальных схемных решений проходческих комбайнов.
Для удобства анализа, нами разделены параметры характеризующие кровлю, угольный пласт и почву. Такой подход позволяет достаточно точно определить возможность применимости определенного типа комбайна для выемки смешанного забоя ( верхняя пачка - порода , угольный пласт, нижняя - порода ) .Как показывает анализ, при проведении одной и той же выработки ,возникает ситуация , когда какая-то из пачек породы не может быть разрушена ( из условия применения комбайнов проходческих избирательного действия условия эксплуатации комбайна )
Комбайны проходческие - предназначены для проведения подготовительных горных выработок.
Основными достоинствами комбайнового способа проведения горных выработок являются:
– полная механизация совмещения по времени основных процессов выемки и погрузки горной массы, при применении временных передвижных крепей с этими работами совмещают также возведение постоянной крепи;
– выемка породы производится в пределах проектного контура выработки без нарушения окружающего массива;
– увеличение темпов проходки и производительности труда рабочих в 2-2.5 раза по сравнению с буровзрывным способом проходки;
– повышение безопасности и улучшение санитарных условий работ в сравнении с буровзрывным способом.
В качестве одного из критериев оценки сопротивляемости пород разрушению механическим способом принят предел прочности при одноосном сжатии.
Применяемые в настоящее время в промышленных условиях проходческие комбайны делятся на две группы : бурового типа (роторные) и стреловидные ( избирательного действия ).
Комбайны бурового типа могут разрушать породы с крепостью до 150 Мпа и более. Недостатками комбайнов бурового действия по сравнению с комбайнами проходческими избирательного действия является:
– Ограниченная мобильность из-за сложного распорно-шагающего устройства;
–Большая масса и длина комбайна;
– способность проходить только выработки круглого сечения с большим радиусом искривления;
– необходимость замены роторного исполнительного органа при изменении размеров выработки;
– громоздкость комбайна, затрудняющая его осмотр , ремонт и выполнение работ по креплению выработок.
Практический интерес для горнодобывающих предприятий представляют стреловидные проходческие комбайны или, как их еще называют, комбайны избирательного действия, которые позволяют полностью механизировать процесс отбойки и погрузки горной массы. Снабжены: режущей головкой и погрузочным органом.
СКомбайны избирательного действия выпускаются двух типов : тяжелые ( масса более 40 т ) и легкие ( масса до 20т ) . Главной частью рабочего органа стреловидного комбайна является режущая головка, выпускаемая двух типов : с продольным и поперечным размещением. Их преимущества по сравнению с комбайнами бурового действия:
–более маневренны;
– можно монтировать в выработках небольшой площади сечения ( 8-10 м2) без применения специального оборудования;
– обеспечивают раздельную выемку горной массы в смешанных забоях в выработках любой формы;
– после окончания проведения выработки переводятся в другой забой без перемонтажа;
– имеют меньший вес и дешевле комбайнов бурового действия.
В итоге, комбайны стреловидного типа получили преимущественное распространение над комбайнами бурового действия. Однако, комбайны этого класса обладают недостатком по ограничению области применения по крепости вмещающих пород.
Для того, чтобы определить насколько применим парк существующих такого типа комбайнов, нами запланирована работа, которая заключается в том, чтобы получить оценку применяемости к условиям горно-геологических пластов в Украине.
Для этого, в качестве рабочего документа, предусмотрена методика по решению указанной выше задачи. Исходным материалом, является сводная таблица, которая содержит горно-геологические условия залегания проводимых выработок и техническая характеристика комбайнов отечественных и зарубежных производителей. Таблица представлена на странице в приложении 1.
Для удобства анализа, нами разделены параметры, характеризующие кровлю, угольный пласт и почву . Такой подход позволяет достаточно точно определить возможность применимости определенного типа комбайна для выемки смешанного забоя ( верхняя пачка - порода , угольный пласт, нижняя - порода ) .Как показывает анализ, при проведении одной и той же выработки ,возникает ситуация , когда какая-то из пачек породы не может быть разрушена ( из условия применения комбайнов проходческих избирательного действия в реальных условиях эксплуатации комбайна ).
Полностью законченная работа позволит :
1. Гірничі машини для підземного видобування вугілля: Навч. посіб. для вузів/ П.А. Горбатов, Г.В. Петрушкін, М.М. Лисенко, С.В. Павленко, В.В. Косарев; Під заг. ред. П.А. Горбатова.-2-ге вид. перероб. І доп. - Донецьк: Норд Комп'ютер, 2006. - 669с.:іл.
2. Обладнання очисних вибоїв вугільних шахт/ Укл. В.П. Кондрахін, М.І. Стаднік, Г.В. Петрушкін, М.М. Лисенко. - Донецьк: ДонНТУ, 2008. - 90с.
3. Выбор средств механизации очистных работ и определение рационального режима работы выемочного комбайна: (Учеб. Пособие по самостоятельной работе студентов специальности 090301 "Разработка месторождений полезных ископаемых) /Сост.: В.П. Кондрахин, Г.В, Петрушкин, Н.М.Лысенко. - Донецк: ДонНТУ, 2003.- 28 с.
4. Методика оценки и классификация показателей разрушаемости угольных пластов основных бассейнов СССР. Часть II. Классификация показателей разрушаемости угольных пластов. - Москва: институт горного дела А.А.Скочинского, 1978 - 10с.
5. Cистема стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Структура и правила оформления. ГОСТ 7.32-91 (ИСО 5966-82) Издание официальное. Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам. - Москва, 1992 г.
6. Стандарти України. Покажчик: У 7-ми томах/ Укладачi: Ковальова I.В., Павлюкова В.А.; за заг. ред. Iванова В.Л. - Львiв: ПП "Науково-технiчний центр "Леонорм - Стандарт", 2010. - Т3 - 280 с. - (Серiя "Нормативна база підприємства").
7. Государственный стандарт Украины. Документация. Отчеты в сфере науки и техники. Структура и правила оформления. ДСТУ 3008 - 95. Издание официальное. /Сост: А. Стогний, чл.-кор. НАН Украины (руководитель разработки); Н. Шокол, - Киев - 96 г.