Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Требования к перспективным системам проходческих машин

14.12.2019

Требования к перспективным системам проходческих машин должны учитывать динамику структуры объектов горноподготовительных работ и тенденций развития техники и технологии проведения подготовительных выработок на отечественных и зарубежных угольных шахтах, закономерности роста технического уровня производства горнопроходческих работ и перспективы совершенствования смежных технологических звеньев подземной угледобычи.

Динамика структуры объемов ГПР связана прежде всего с применяемыми схемами подготовки и системами разработки выемочных полей.

Данные, характеризующие применение различных технологических схем разработки пластов на угольных шахтах, приведены в табл. 2.8.

Как видно из приведенных данных, основной объем добычи угля приходится на тонкие пологие пласты с системами разработки столбами но падению, восстанию или простиранию при погоризонтной, панельной либо этажной схемах подготовки. Для горноподготовительных работ в этих условиях характерны значительные объемы проведения протяженных горизонтальных или слабонаклонных (до 10°) выработок с при-сечкой вмещающих пород прочностью на одноосное сжатие а 100 МПа (при полевой подготовке выработки проводят целиком во вмещающих породах). Доля таких выработок достигает 80-90% общего объема подготовки. Практически весь остальной объем приходится нa нарезные и прочие выработки, проводимые только по пласту угля.

Горно-геологические условия проведения подготовительных выработок характеризуют предпочтительность на перспективу технико-технологических решений, предусматривающих применение:

- комбайнов избирательного действия, в том числе и новых типов, обеспечивающих энергоемкость разрушения присекаемых пород с о < 10 МПа в пределах Эр = 10,8-21,6 МДж/м3; область применения комбайнов (рис. 2.11) распространяется на 29,7% общего объема проведения подготовительных выработок.

Каждое технико-технологическое решение должно по возможности основываться на единой (лучшей) базовой модели с максимально возможной областью применения, охватывающей условия создания семейства машин с максимальной унификацией узлов (блоков) как между моделями семейства, так и с другими элементами конструкций.

Семейства моделей систем проходческих машин должны создаваться исходя из следующих принципов:

- базовая модель должна являться основой для создания систем машин комплексов проходческого оборудования - для важнейших диапазонов горнотехнических условий производства;

- в базовой модели должны быть заранее предусмотрены резерв мощности приводов и устройства (приспособления), необходимые для создания на ее базе других моделей семейства;

- любая модель семейства, так же как и элементы систем машин (комплексов), должны собираться на основе базовой модели из унифицированных элементов (блоков) с добавлением вспомогательных узлов и навесного оборудования.

Требования, обусловленные тенденциями развития технологии и техники горноподготовительных работ характеризуют следующие параметры базовых моделей; для комбайнов среднего и тяжелого типов масса должна составлять соответственно 35-50 и 70-80 n, а мощность привода исполнительного органа - 100-150 и 200-250 кВт; для комбайнов легкого типа - менее 25 т и 80 кВт; для роторных комбайнов -150-220 т и 450-900 кВт, для нарезных комбайнов — 10-15 т и 60-80 кВт.

Для достижения уровня мировых стандартов базовые модели должны быть оборудованы элементами диагностика, дистанционного и автоматического (программного) управления режимов работы; средствами монтажа и удержания верхних элементов крепи; навесным бурильным оборудованием для анкерования кровли и бурения шпуров по забою; сменными осевыми и аксиальными коронками; эффективными пылеулавливающими установками; орошением и искрогашением путем подвода воды в зону разрушения; устройствами для полной зачистки почвы; средствами обеспечения работы комбайна при углах наклона от —25 до 20°, а также иметь две частоты вращения режущего органа.

Ускоренный переход на рациональные площади, формы и размеры сечений выемочных выработок предъявляет следующие требования к базовым моделям перспективных проходческих машин;

- их ширина (без учета питателя) не должна превышать 2 м, а высота - 1,75 м;

- с одной позиции необходимо обрабатывать фронт забоя шириной 3,25-6,2 м и высотой 2,6-4,5 м;

- производительность базовой модели должна предусматривать максимальный охват площади сечения выработок до 25 M2 в проходке с учетом проектных переборов контура.

Исходя из необходимости ускоренного перехода на рациональные площади сечений выемочных выработок своевременное воспроизводство очистного фронта в перспективе может быть обеспечено системами проходческих машин с технической производительностью по разрушению массива 0,6 м3/мин, по транспортировке горной массы до 1,5 м3/мин породы в разрыхленном состоянии, по упрочнению обнажений до 40 м2/ч обнаженной поверхности.

При таких технических характеристиках и коэффициентах готовности систем 0,85—0,9 могут быть достигнуты следующие скорости проведения выработок (в трехсменном рабочем режиме по 6 ч):

250 м/мес - при последовательном выполнении операций по креплению и разработке забоя;

500 м/мес - при параллельном их выполнении.

Значительные объемы пластовых выработок на шахтах и низкая эффективность использования нарезных машин (только для проведения разрезных печей) предопределяют необходимость создания на их основе нарезно-выемочных комплексов многоцелевого назначения (для использования в раскоске при широком ходе, для выемки целиков и нестандартных полос угля, для проведения прочих выработок. Применение таких комплексов на пластах мощностью 0,7-1,6 с углами падения до 35° позволит расширить объемы проведения выработок до 10% объема, требующего погрузки, по сравнению с нарезными машинами и значительно повысит эффективности их использования.

Исходя из анализа динамики технического уровня горноподготовительных работ сформулированы следующие требования к созданию эффективных систем машин;

- разработка новых комбайновых технологий должна вестись в основном в направлении создания двухоперационных поточных технологических схем (Кту = 0,8-0,85) с агрегатными полуавтоматическими системами машин, обеспечивающими сокращение трудоемкости и продолжительности работ в 1,4-1,6 раза при опережающем сокращении затрат ручного труда в 1,8-1,9 раза по сравнению с прогрессивными существующими вариантами;

- разработку новых малооперационных цикличных технологических схем (Кту = 0,6-0,65) можно допускать лишь для буровзрывной технологии при условии сокращения общей трудоемкости и продолжительности работ в 1,3-1,4 раза при опережающем (в 1,5-1,6 раза) снижении затрат ручного труда по сравнению с существующими вариантами, а также при модернизации комбайновой технологии (в случае замены буровзрывной технологии и отсутствия конкретных технико-технологических решений для малооперационных поточных технологических схем) при условии сокращения общей трудоемкости и продолжительности работ в 1,2-1,3 раза и опережающем (в 1,3-1,4 раза) сокращении затрат ручного труда.

Сформулированные в настоящем разделе требования должны учитываться при конкретизации стратегических направлений развития научно-технического прогресса при производстве горно-проходческих работ и использоваться при разработке конкретных технических заданий на перспективное проходческое оборудование.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: