Автор: Википедия
Источник:Longwall mining - Wikipedia / [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Longwall_mining
Добыча лавами является формой подземной добычи угля, где длинная стена угля добывается в одном срезе (обычно 0,6 - 1,0 м толщиной). Панель лавы (блок угля, который добывается), как правило, 3 - 4 км длиной и 250 - шириной 400 м.
Основная идея добычи широким очистным забоем была разработана в Англии в конце 17-го века. Шахтеры подрезали уголь по всей ширине забоя, удаляя уголь, и используя деревянные опоры, чтобы контролировать падение кровли. Такой способ был известен как метод добычи Shropshire. В то время как технология существенно изменилась, основная идея остается той же – удалить по существу весь уголь со стороны широкого очистного забоя и позволять кровле и нависающим породам обрушаться в пустоту позади, сохраняя при этом безопасные рабочие места вдоль грани лавы для шахтеров.
Рисунок 1 – Оклахома, продвижение шахты длинными забоями, 1917, стрелки показывают поток воздуха
Рисунок 2 – Западная Вирджиния, отступы в шахте длинными забоями, 1917
Начиная примерно с 1900 года, была применена механизация к этому методу. К 1940 году, некоторые называют выемочные добычи как " конвейерный метод" добычи, после сильного увеличения количества машин в процессах добычи. В отличие от более ранней добычи лаве, использование конвейерной ленты параллельно забоя заставили забой развиваться вдоль прямой линии. Только другие машины использовали электрический резак, чтобы подрезать забое и электродрели для взрывных работ что бы обрушить забой. После того, как обрушился уголь, Вручную его грузили на конвейер параллельно поверхности и ставили деревянные стойки, чтобы контролировать опускание кровли Такие низкотехнологичные Выемочные машины действовали в 1970-е годы. Наиболее известным примером был Гладстон Mine вблизи Centerville, Айова "одна из последних работающих лав Соединенных Штатах". В этой лаве даже не использовали конвейерную ленту, но на пони возили бадьи с уголем от забоя к склону, где подъемник буксировал бадьи к поверхности.
Добыча лавами широко используется в качестве заключительного этапа в горнодобывающей промышленности старой камерной и столбовой систем. В связи с этим, добычу лавой можно классифицировать как форму добычи отступлением.
Ворота дороги приводятся в движение к задней части каждой панели перед началом добыча лаве. Ворота дороги вдоль одной стороны блока называется Maingate или headgate; дорога на другой стороне, называется задней двери. Там, где толщина угля позволяет, эти ворота дороги были ранее разработаны непрерывных блоков рудничных, а сама лава не способна начального развития. Схема Выемочные может быть либо типа «опережения» или типа «отступления». В наступающей типа, ворота дороги образуются в забое достижений. В более тонких швов можно использовать опережающий очистной метод добычи. В типе отступления, панель формируется при движении Мэйнгейт, ворота хвоста и лицо, соединяющую оба. Только Maingate дорога формируется заранее лица. Задняя дверь дорога формируется за забой путем удаления камня выше уровня угля для формирования дорожного полотна, который достаточно высок, чтобы ездить в. Конец блока, который включает в лаве оборудование называется лицо. Другой конец блока, как правило, одним из главных туристических дорог шахты. Полость позади лаве называется завал, Гофф или плевок.
Как правило, потребление (свежий) воздух перемещается вверх главные ворота, по лицу, а затем вниз хвост ворот, известный как тип вентиляции 'U'. После того, как мимо лица воздух больше не свежий воздух, но возвратный воздух увлекая угольной пыли и шахтных газов, таких как метан, углекислый газ, в зависимости от геологии угля. Возвратный воздух извлекается вентиляционных вентиляторов, установленных на поверхности. Другие методы вентиляции можно использовать там, где забор воздуха также проходит через главные ворота и в шунтирующего или задней возвратной дороги, сокращающие выбросы газа из выработанного пространства на лицо, или воздухозаборник перемещается вверх ворота хвоста и по лицу в том же направлении, что и лицо цепи в homotropal системе.
Для того, чтобы избежать самовозгорание угля в зоне выработанного, газы могут быть разрешено строить за уплотнениями, с тем, чтобы исключить кислород из запечатанного области выработанного. Если завал может содержать взрывоопасную смесь метана и кислорода, азота инъекции / инертизации могут быть использованы, чтобы исключить кислород или толкать взрывоопасную смесь глубоко в выработанном пространстве, где не существует вероятных источников воспламенения. Уплотнения должны быть проверены каждую смену сертифицированным шахтной супервизора на наличие повреждений и утечек вредных газов.
Рисунок 3 – Гидравлические упоры
Ряд гидравлических домкратов, называется крепей, клинья или щиты, которые, как правило, 1,75 м в ширину и помещается в длинной линии, бок о бок до 400 м в длину, чтобы поддержать крышу забое. Индивидуальная чурка может весить 30-40 тонн, распространяется на максимальную высоту реза до 6 м и имеют рейтинг текучести 1000-1250 тонн каждый, и гидравлически авансовый собой 1 м, в то время.
Рисунок 4 – Гидравлические упоры, конвейер и стригущим
Уголь вырезаны из забое с помощью машины под названием стригущим (мощность погрузчик). Эта машина может весить 75-120 тонн типично и включает в себя основной корпус, корпус электрические функции, тяговое блоки мотив для перемещения Комбайн вдоль забоя и насосные агрегаты (для питания как гидравлические и водные функции). На обоих концах основного корпуса установлены дальномерных руки, которые можно расположить вертикально вверх вниз с помощью гидравлических плунжеров, и на которой смонтированы Комбайн режущих барабанов, монтируемые с режущими 40-60 кирки. В диапазонной оружие размещены очень мощные электрические двигатели (как правило, до 850 кВт), которые передают свою энергию через серию непрофессионалов шестерен внутри тела и через оружия в местах крепления на крайних концах, начиная оружия барабан, где черенка барабаны. Режущие барабаны вращаются со скоростью 20-50 об / мин, чтобы вырезать минерала из угольного пласта.
Рисунок 5 – Колодки, обеспечивающие поддержку, чтобы позволить Ширер работать
Комбайн проводится по длине лица на забойных конвейера (AFC); с использованием системы автоперевозок цепи менее, напоминающий Упрочненная реечный систему, разработанную специально для горнодобывающей промышленности. До Бесцепные систем перевозок, откаточные системы с цепью были популярны, где тяжелая цепь обязанность была проходить по длине очистного забоя за комбайном, чтобы вытащить себя вместе. Комбайн движется со скоростью 10-30 м / мин в зависимости от условий резания.
АФК помещается перед крепей и касательное действие вращающихся барабанов режущими в угольный пласт рассыпается уголь, это грузят АФК. Уголь удаляется из очистного забоя с помощью скребкового конвейера к главным воротам. Здесь он будет загружен на сеть конвейерных лент для транспортировки на поверхность. На главных воротах уголь обычно уменьшается в размерах в дробилке, и загружают на первой конвейерной ленты по стадиям луча погрузчиком (BSL). По мере того как Комбайн убирает уголь, АФК будет извивался над за комбайном и крепей двигаться вперед во вновь созданную полость. В горнодобывающей промышленности прогрессирует и весь лава проходит через шов, выработанное пространство увеличивается. Это выработанное пространство разрушается под действием веса вышележащих слоев. Страты примерно в 2,5 раза больше толщины угольного пласта удаляется обвалы и кровати выше оседают на свернутом выработанном пространстве. Это Collapsing может понизить высоту поверхности, вызывая такие проблемы, как изменение русла рек и сильно повреждающих фундаментов зданий.
Выемочные и комната, штендера методы добычи полезных ископаемых могут быть использованы как для добычи подходящих подземных угольных пластов. Лавами имеет лучшее восстановление ресурсов (около 80% по сравнению с примерно 60% для помещения и способа стойки, расходные материалы поддержки меньше крыши необходимы более высокие объемные системы разминирования угля, минимальная механическая обработка и безопасность шахтеров усиливается тем фактом, что они всегда под гидравлической крепи при их добыче угля.
Добыча лавами традиционно ручной процесс, в котором выравнивание лица оборудования было сделано с струнных линий. Разработаны технологии, которая позволяет автоматизировать некоторые аспекты ведения горных работ, в том числе очистной системы, которая выравнивает лицо отступающей панели лаве перпендикулярно к воротных дорог.
Вкратце, инерциальная навигационная система выходы используются при расчете мертвом расплаты для оценки позиции Ширер. Оптимальные фильтры Калмана и Гладилки могут быть применены для улучшения счисление оценкам до репозиции лаве оборудования при завершении каждого сдвига. Алгоритмы Expectation-максимизация могут быть использованы для оценки неизвестного фильтра и более гладкие параметры для отслеживания позиции очистной Ширер.
По сравнению с ручным управлением шахтного оборудования, автоматизированные выходы системы улучшили производственные показатели. Помимо повышения производительности, автоматизации Выемочные оборудования приводит к повышению безопасности полетов. Забое является опасной зоной, так как метан и окись углерода присутствуют, а площадь жаркий и влажный, так как вода распыляется на лицо, чтобы свести к минимуму вероятность возникновения искр, возникающих при Комбайн кирки удар рок. За счет автоматизации ручных процессов, рабочие лица могут быть удалены из этих опасных зон.
Были случаи оседания поверхности, изменяющие ландшафт поверх шахт. В Newstan Кольери в Новом Южном Уэльсе, Австралия "поверхность упала на целых пять метров в местах" над многоуровневый шахты. В некоторых случаях оседание вызывает повреждение природных особенностей, таких как дренаж в водоемы или искусственных сооружений, таких как строительство дорог и зданий. "Douglas Park Drive был закрыт в течение четырех недель, потому что Выемочные панели ... дестабилизировали дорогу. В 2000 году правительство штата остановили добычу, когда он пришел в 600 метрах от сдвоенных мостов. Через год появились сообщения о зазорах 40-сантиметровых появляются в дороге, а мост должен был быть измученный в сторону, чтобы выровнять его ".
Проведенной в 2005 году геотехнических отчет по заказу NSW RTA предупреждает, что "просадка может произойти внезапно и происходят в течение многих лет". Тем не менее, есть несколько шахт, которые были успешно добывали с практически не измеримой оседания поверхности, включая мины под озер, океанов, важных водосбора воды и экологически уязвимых районах
Оседание сведено к минимуму за счет увеличения ширины смежных цепи оплота стабильности блока, уменьшая экстрагированных блоков ширины и высоты, а также учитывая при глубине покрова, а также правомочность и толщина покрова.