|
111 Эффективность отработки пологих пластов с помощью гидромониторов в коротких забоях без крепления очистных заходок значительно снижается при крепости угля выше средней, при значительной газоносности к склонности угольных пластов к самовозгоранию, при слабой устойчивости или труднообрушаемых кровлях, при склонности угольных пластов и горным ударам и внезапным выбросам. Кроме того, короткозабойные системы разработки требуют проведения большого объема горных выработок на 1000 т добычи. С увеличением глубины разработки все чаще встречаются труднообрушаемые и трудноуправляемые кровли угольных пластов, для отработки которых создаются металлоемкие, тяжелые и дорогие комплексы, и оборудование, увеличивается количество запасов угля, где действуют по отдельности, а чаще в комплексе, вышеперечисленные факторы [35]. На глубинах разработки, 400-500 м, которые предстоит Кузбассу осваивать уже в ближайшие годы, устойчивость выемочных выработок может быть гарантирована охранными целиками угля шириной не менее 30-40 м, да и то при условии их крепления. Скорости деформации и напряжение окружающих выработки пород на этих глубинах высоки, зачастую разрушение происходит уже до окончания проведения выработки, и поэтому надежды на крепление их легкими видами крепи при условии высокой скорости отработки столбов, т.е. малого срока эксплуатации выработок, не обоснованы. Ни одно из решений не обеспечивает выемку целиков угля шириной 30-40 и более метров с одной установки гидромонитора и не может радикально снизить затраты на проведение и поддержание горных выработок, которые будут возрастать с увеличением глубины ведения горных работ и нейтрализовать эффект от повышения производительности процесса гидроотбойки. Требования постоянного поддержания оптимального расстояния от гидромонитора до груди забоя и надежного управление кровлей требует осуществления следующих конструктивных принципов по предлагаемому направлению совершенствования гидравлической выемки угля: 1. Высокопроизводительное механизированное крепление обнажаемой кровли. 2 . Движение гидромонитора вслед за разрушаемым забоем. При применении такого комплекса предполагается высокая скорость подвигания забоя и высокая нагрузка на забой. Это, в свою очередь, |
3. Принцип отделения угля от массива за счет деформации массива струей воды является энергоемким и нерациональным. 4. Увеличение напора приводит к дополнительному измельчению угля, резко повышая при этом процент выхода мелких фракций угля. 5. Основой перспективных технологических схем и средств обеспечения гидродобычи должен являться принцип гидравлического разрушения массива струей воды с поддержанием оптимального расстояния до забоя. 6. Основным направлением развития гидравлической технологии с учетом рациональной работы всего замкнутого цикла следует считать направление, в основе которого заложен принцип отделения угля заданной крупности от массива гидрорежущими тонкими струями, расположенными под заданным углом к плоскости забоя с энергоемкостью струи, соответствующей крепости угля и условием гидрорезания. Было доказано, что если осуществить постоянное подвигание гидромонитора вслед за разрушаемым забоем и при этом сохранять оптимальное расстояние между насадком гидромонитора и забоем, то можно получить увеличение производительности в десятки ряд, а энергозатраты соответственно снизить. Таким образом, данное направление совершенствования гидравлической выемки угля является наиболее эффективным. Необходимо заметить, что подвигание гидромонитора вслед за разрушаемым забоем, требует нового подхода к решению таких важных вопросов, как поддержание кровли, подвод воды к гидромонитору, а также разработка новых технологических схем выемки угля и оптимизация их параметров. Эффективность отработки пологих пластов с помощью гидромониторов в коротких забоях без крепления очистных заходок значительно снижается при повышении крепости угля, при значительной газоносности к склонности угольных пластов к самовозгоранию, при слабой устойчивости или труднообрушаемых кровлях, при склонности угольных пластов и горным ударам и внезапным выбросам. Кроме того, короткозабойные системы разработки требуют проведения большого объема горных выработок на 1 ООО т добычи. С увеличением глубины разработки все чаще встречаются труднообрушаемые и трудноуправляемые кровли угольных пластов, для отработки которых создаются металлоемкие, тяжелые и дорогие комплексы 114 оборудование, увеличивается количество запасов угля, где действуют по отдельности, а чаще в комплексе, вышеперечисленные факторы. На глубинах разработки, 400-500 м, которые предстоит Кузбассу осваивать уже в ближайшие годы, устойчивость выемочных выработок может быть гарантирована охранными целиками угля шириной не менее 30-40 м, причем при условия их крепления. Скорости деформации и напряжение окружающих выработки пород, на этих глубинах высоки, разрушение зачастую происходит до окончания проведения выработки, и поэтому надежды на крепление их легкими видами крепи при условии высокой скорости отработки столбов, т.е. малого срока эксплуатации выработок, не обоснованы. Ни одно из решений не обеспечивает выемку целиков угля шириной 30-40 и более метров с одной установки гидромонитора и не может радикально снизить затраты на проведение и поддержание горных выработок, которые будут возрастать с увеличением глубины ведения горных работ и нейтрализовать эффект от снижения производительности процесса гидроотбойки. Требования постоянного поддержания оптимального расстояния от гидромонитора до груди забоя и надежного управление кровлей требует осуществления следующих конструктивных принципов по предлагаемому направлению совершенствования гидравлической выемки угля. 1. Высокопроизводительное механизированное крепление обнажаемой кровли. 2. Подвигание гидромонитора вслед за разрушаемым забоем. При применении такого комплекса предполагается высокая скорость подвигания забоя и высокая нагрузка на забой. Это, в свою очередь, обусловливает бесцеликовые технологические схемы выемки угля без предварительной нарезки выемочных выработок или с проведением предварительно только одной выработки и сохранением её для повторного использования. Используя установленные положения и выводы, были разработаны и изготовлены два экспериментальных образца фронтальных агрегатов. Первый экспериментальный образец выполнен на основе механизированной крепи 30КП, основания секций которой соединены шпунтовыми соединениями от крепи М-81Э, а передвижка секции обеспечивается гидродомкратами, используя базу смежных секций. Гидроотбойка под агрегатом велась гидростругом, изготовленным на основе гидромонитора ГМДЦ-3. Гидромониторный струг крепился к канатам, верхние концы которых крепились на 115 |