Технология работ и организация труда в комплексно – механизированных лавах

ОР 6.Технология работ  и организация труда в комплексно – механизированных лавах 

В настоящее время очистная выемка на пологих и наклонных  пластах полностью механизирована и частично автоматизирована. Комплексная  механизация – одно из важнейших  направлений технического прогресса, которое обеспечило замену ручного  труда механизированным. При комплексной  механизации достигается повышение  производительности труда, создаются  условия для автоматизации производственных процессов, а самое главное –  повышается безопасность работ. 
Современные механизированные комплексы способны отрабатывать пласты мощностью от 0,6м до 7,0м., добывать по 1млн. тонн и более угля в месяц. А комплексы с выпуском межкровельной толщи способны отрабатывать за один проход пласты мощностью до 10-12м. 
Полностью автоматизированные струговые установки (без постоянного присутствия людей в забое) на пластах мощностью до 1м. добывают более 1млн.т. угля в год.

Состав механизированного  комплекса.

Основной (базовой) частью механизированного  комплекса является забойный конвейер, который расположен по всей длине  лавы вдоль очистного забоя. Приводная  головка выходит на конвейерный  штрек, а концевая – на вентиляционный. По забойному конвейеру перемещается очистной комбайн, который производит выемку угля и осуществляет его погрузку на конвейер. 
Если для управления кровлей используется механизированная крепь, то секции крепи устанавливаются одна за другой вдоль всего очистного забоя. Обычно длина лавы в современных условиях достигает 300 и более метров. Соответственно при шаге установки крепи в 1,5м, чтобы закрепить весь очистной забой, потребуется 200 секций механизированной крепи. Все секции крепи при помощи домкратов передвижки крепятся к забойному конвейеру. Секции крепи по своему назначению подразделяются на линейные, которые устанавливаются в очистном забое и крепи сопряжения, устанавливаются на конвейерном и вентиляционном штреках. 
Выпускаемые механизированные крепи отличаются структурной схемой, числом гидростоек в секции, высотой секции, рабочим сопротивлением, шагом передвижки и установки секций, системами управления. 
Для передвижки секций механизированных крепей применяют различные способы: последовательный, шахматный и групповой. 
При последовательной передвижке секции передвигают одну за другой вслед за проходом комбайна. Передвижкой очередной секции управляют с соседней распертой секции (при ручном управлении) или дистанционно с пульта управления (при автоматическом правлении). 
При шахматной передвижке секций сначала последовательно передвигают четные или нечетные секции крепи, а затем последовательно остальные. Этот способ применятся при устойчивой кровле. При этом способе сокращается время на передвижку крепи (увеличивается скорость крепления), а значит и повышается скорость передвижения комбайна. В настоящее время современные механизированные крепи имеют очень высокую скорость передвижения и не влияют на темпы выемки комбайном. Поэтому шахматный способ передвижки применяется в основном в комплексах, имеющих секции крепи 1-го и 2-го типов - это «шагающие» КМ-81, КМ-130, КМ-145 и при струговой выемке, где имеются секции 1, 2, 3, и 4-го типов. 
При групповой передвижке – одновременно передвигают группу секций в определенном порядке - последовательном или шахматном. Такую передвижку применяют при дистанционном групповом или автоматическом управлении передвижкой секций

Расположение  оборудования в очистном забое.

1- крепь сопряжения вентиляционного  штрека с лавой» 2- линейные секции  мехкрепи; 3-лавный конвейер; 4-очистной  комбайн; 5-секции сопряжения конвейерного  штрека с лавой; 6- лебедка; 7-гидростойка; 8-гидродомкрат передвижки конвейера.

В качестве примера рассмотрим состав механизированного комплекса, который начал работу в 2008г. на шахте  «Колмогоровская-2». 
Лава оборудована секциями мехкрепи китайского производства ZY8620/24/50, польским комбайном KSW-1140E, чешскими комплектными трансформаторами, чешской насосной станцией, российским лавным конвейером «Анжера – 34», также российскими перегружателем, дробилкой и ленточными конвейерами. Доставка оборудования в лаву осуществляется монорельсовыми чешскими дизелевозами. 
Оборудована системой САУК фирмы «Ильма» и немецкой управляемой гидравликой. Аппаратура аэрогазового контроля – многофункциональная система «Микон-1р».

Крепь Чжэнчжоуской групповой  компании угольного машиностроения (Китай): ZY8620/24/50 
8620 – рабочее сопротивление секции мехкрепи, КН (примерно 860Тс); 
24- минимальная высота секции, дм (2,4м); 
50 – максимальная высота секции, дм, (5м).

Очистной комбайн KSW-1140E, двигатели  рабочего органа два по 500 кW на напряжение 3300В установлены в поворотных редукторах, два двигателя подачи постоянного тока по 50 кW и один двигатель  насоса на 40 кW для гидросистемы. Комбайн  имеет бортовой компьютер, управляется  дистанционно (радио или инфракрасный пульт).

Насосная станция НА 200\320

Комплектная трансформаторная подстанция

А это -самый мощный в мире очистной комбайн Айкхофф SL 100 с производительностью  более 1млн. тонн угля в месяц

Головная часть забойного  конвейера Анжера–38

Подготовка к  очистным работам.

В начальной стадии подготовки составляется проект на очистную выработку, паспорт выемочного участка, паспорт  и график на монтаж и демонтаж очистного  комплекса. Существуют различные типовые  технологические схемы монтажа  и демонтажа механизированных очистных комплексов в зависимости от условий  их применения. 
Проводятся выработки, нарезается монтажная камера. Специализированная монтажная организация принимает монтажную камеру комиссионно и приступает к монтажу комплекса. 
В зависимости от способов монтажа- с разборкой или без разборки секций, с применением различного монтажного оборудования (станки, лебедки и пр.), от способов доставки – рельсовым транспортом, монорельсовым транспортом, с применением различных доставочных машин, проводятся различные подготовительные работы. 
Прокладываются рельсовые или монорельсовые дорожки, устанавливаются лебедки, монтажные блоки, станки, полки и другое вспомогательное оборудование. 
Вначале комплекс частично монтируется на поверхности шахты. Производится прогонка оборудования, обучение персонала. 
Затем комплекс разбирается и опускается в шахту для монтажа. Монтаж производится согласно паспорту и графику на монтаж комплекса. После монтажа проверяют правильность сборки оборудования, опробуют секции, комбайн, конвейер и другое оборудование. Принимают очистную выработку в работу комиссионно.

Очистные работы.

Понятие о технологическом  цикле. 
Выемка угля в лаве складывается из ряда процессов и операций, которые выполняются в определенном порядке во времени и увязаны в пространстве. Когда комплекс процессов будет завершен, их повторяют вновь в той же последовательности. 
Совокупность всех процессов и операций, выполняемых в определенном порядке, необходимых для выемки угля по всей длине лаве на установленную паспортом величину подвигания забоя, называют технологическим циклом. В результате завершения цикла очистной забой лавы подвинется по простиранию на определенную величину, измеряемую в метрах. (Обычно это ширина захвата комбайна 0,8; 0.63м). 
В качестве примера рассмотрим технологию и организацию работ по выемке угля на ш. Чертинская по пласту мощностью 2м с механизированной крепью 2М.138, крепью сопряжения КСПЮ -04, комбайном KGS-345, лавным конвейером КСЮ.271, перегружателем ПТК-3у, дробилкой Д-1р, насосной станцией СНЛ-180, аппаратурой АУЗМ и АС-ЗСМ, а также применяются вспомогательные механизмы: лебедки ЛПК-10Б, эл. сверла ЭР-18, ЭРП-18ДМ, крепеустановщик «Рамбор».

Подготовка лавы к работе в начале смены. 
В начале каждой смены обслуживающий персонал должен осмотреть и убедиться в исправности комбайна, наличии и качества зубков, кулаков, исправности системы орошения, системы АС-ЗСМ, гидравлики, проверить состояние крепи, кровли, конвейеров, крепления сопряжений и т.д. Убедившись в исправности всех механизмов и готовности звена к работе, а также в том, что люди находятся вне зоны действия комбайна и конвейера, звеньевой ГРОЗ дает команду к началу выемки угля. 
Машинист комбайна по громкоговорящей связи подает сигнал голосом «Берегись, включается конвейер!». ГРОЗ, находящийся на нижнем сопряжении, запускает конвейер с кнопочного поста. После прохождения предупредительного звукового сигнала и включения забойного конвейера, машинист комбайна подает голосом сигнал «Берегись, включаю комбайн!» и нажимает кнопку «Пуск комбайна». 
Паспортом предусматривается выемка по односторонней схеме: при движении комбайна от конвейерного штрека до вентиляционного производится выемка угля на полную мощность и передвижка секций мехкрепи. При движении от вентиляционного до конвейерного производится зачистка забойной дорожки и передвижка лавного конвейера к груди забоя. 
Ширина захвата комбайна 0,8м. 
Комбайн передвигается по ставу забойного конвейера при помощи бесцепной системы подачи по рейке РКД. 
Включение комбайна осуществляется с пультов управления, расположенных на комбайне, а также с вынесенного пульта управления. 
Включение лавного конвейера производится через аппаратуру АУЗМ (аппаратура управления забойными механизмами), с вынесенного кнопочного поста, находящегося на нижней приводной станции забойного конвейера. 
Остановка лавного конвейера осуществляется кнопкой «Стоп» кнопочного поста или кнопкой «Стоп» с абонентских постов (переговорных устройств – или просто «переговорок») аппаратуры АС-ЗСМ, расположенных на секциях крепи через каждые 10м.

Выемка угля. 
После прохождения предупредительного звукового сигнала и включения комбайна, МГВМ кнопками управления с пульта управления приводит в рабочее положение исполнительные органы комбайна, устанавливает необходимую скорость и направление подачи и приступает к выемке угля снизу вверх. 
При выемке угля машинист находится впереди комбайна и управляет им с помощью вынесенного пульта управления. Помошник машиниста комбайна следит за подрезкой почвы, производит регулировку положения рабочего органа и осуществляет контроль за укладкой кабеля и шланга орошения. Машинист совместно с помошником следит за состоянием кровли и забоя, передвижкой секций крепи и загрузкой конвейера. 
Вслед за выемкой угля комбайном производится передвижка секций крепи машинистами механизированной крепи (ГРОЗ). Отставание передвинутых секций мехкрепи от комбайна не более 4,5 м (3 секции). 
При выемке угля по всей длине лавы, т.е. до выезда комбайна на вентиляционный штрек, шнеки опускаются и комбайн начинает движение вниз с зачисткой забойной дорожки. Вслед за зачисткой, производится передвижка забойного конвейера «волной».

Передвижка секций крепи. 
По мере выемки угля комбайном производится крепление призабойного пространства путем передвижки секций механизированной крепи к забою. Секции мехкрепи передвигаются последовательно, одна за другой, с отставанием от комбайна не более 4,5м (3 секции) и не более 1,5 м в местах нарушений. 
Все операции по передвижке секций машинист механизированной крепи производит из- под соседней секции, что обеспечивает безопасность работ для обслуживающего персонала и улучшает наблюдение за управляемой секцией.

Пульт управления мех.крепью

Пульт управления автоматизированнной  струговой установкой

Управление секциями осуществляется с помощью ручных распределителей  или электрогидравлических. Системы  автоматического управления комплексами (САУК) позволяют передвигать секции по одной последовательно, в шахматном  порядке, по группам и полностью  автоматически. 
Распределители или блоки систем автоматического управления помещены под перекрытием секций. 
Передвижка секций крепи производится в следующей последовательности: снимается распор с гидростоек, передвигается секция крепи, производится распор секции.

Опускание секции при передвижке более чем на 100мм не допускается (кроме аварийных случаев), во избежании: попадания опускаемого перекрытия под перекрытие соседней секции, а  также вывалов породы с кровли. 
Секции необходимо передвигать на полный ход домкрата передвижки, так как у не полностью передвинутых секций могут быть порваны узлы соединений домкратов с конвейером или выведен из строя домкрат при передвижке конвейера. 
При распоре секций необходимо следить за положением верхняка перекрытия и полнотой контакта его с кровлей, регулируя положение верхняка гидростойками. Продолжительность распора гидростоек 5-7 сек. 
При обрушении пород кровли в лаве, производится ее перетяжка следующим образом: 
- кровля, на участке обрушения, обирается от нависших кусков породы; 
- секции крепи поочередно разгружаются и на перекрытие разгруженной секции заводятся два верхняка из однорезки длиной 1500мм. На них укладывается обапол, и верхняки вместе с обаполом поджимаются к кровле перекрытием секции. 
В случае образование пустот над секциями, производится их забутовка круглым лесом. 
Запрещается: 
1. Нахождение людей на расстоянии менее 3 м от разгружаемой секции, за исключением машиниста крепи. 
2. Одновременно разгружать и передвигать две рядом стоящие секции. 
3. Передвижка 2-х верхних и 2-х нижних секций при работающем комбайне и конвейере.

Передвижка забойного  конвейера. 
Перед началом передвижке конвейера необходимо убедиться, что забойная дорожка полностью очищена от кусков угля и породы и других предметов. В случае необходимости ручной зачистки участка забойной дорожки, машинист мех. крепи останавливает и блокирует забойный конвейер и по громкоговорящей связи сообщает машинисту о необходимости остановить комбайн. МГВМ останавливает и блокирует комбайн, после чего производится ручная зачистка дорожки.

По окончании зачистки, убедившись в отсутствии людей на забойной дорожке и на ставе конвейера, машинист комбайна сообщает об этом ГРОЗ, обслуживающим нижнее сопряжение, разблокирует конвейер и комбайн. ГРОЗ, обслуживающий  нижнее сопряжение, получив информацию, с кнопочного пульта запускает конвейер. МГВМ включает комбайн. 
Передвижка забойного конвейера производится «волной», вслед за комбайном. В процессе передвижки конвейера необходимо следить за его прямолинейностью, не допуская резких изгибов на отдельных участках. 
Передвижка приводных головок производится при остановленных и заблокированных комбайне и конвейере. 
Передвижка настила (става) конвейера производится при работающем конвейере. 
Запрещается: 
Нахождение людей на забойной дорожке и ставе забойного конвейера, за исключением оговоренной выше необходимости ручной зачистки забойной дорожки.

Крепление сопряжения лавы. 
Обычное крепление конвейерных и вентиляционных штреков в настоящее время – это анкерная крепь: верхняк из швеллера № 10(8) на 4-х – 5-и анкерах А20В с шагом крепления 1,0м. Перетяжка кровли- металлическая решетка. 
Участок вентиляционного штрека на протяжении не менее 35м от линии забоя усиливается подхватом из СВП-17(22) в 0,2м от верхнего бока. Рядом с подхватом под каждый верхняк анкерного крепления устанавливаются гидростойки 17 ГВКУ-30. По нижнему боку крепление усиливается подхватом из СВП-17(22). Подхватные балки из СВП-17(22) крепятся к кровле на 2 анкера А20В L=2,2м. 
Кроме этого под каждый верхняк штрековой крепи в завальной части устанавливаются по верхнему боку под подхват из СВП-17(22) – деревянные стойки диаметром не менее 20см под каждый верхняк анкерного крепления. 
Крепление сопряжения лавы с конвейерным штреком осуществляется крепью сопряжения пенального типа КСПЮ-04.

Приведенное крепление сопряжения лавы со штреками – это конкретное крепление для конкретного случая. Крепления сопряжений других очистных забоев зависит от технологии работ, от горногеологических условий, от типа применяемого оборудования и прочих условий и может существенно  отличаться от разобранного здесь случая.