Классификация технологических схем очистных работ с автоматизированными процессами на основе агрегатов механического действия

В.В. Козлов, к.т.н., «НИТУ МИСиС»

Для технологических схем ведения очистных работ в комплексно-механизированных забоях характерна многооперационность процессов, сравнительно высокая трудоемкость их выполнения и наличие большой доли ручного труда. В среднем при работе механизированных комплексов трудоемкость выполнения основных процессов (выемка угля комбайном, передвижка крепи и конвейера) составляет 35–40 %, а вспомогательных (выемка и крепление ниш, крепление сопряжений и т.д.) – 60–65 % рабочего времени.

Цикличная и многооперационная работа механизированных комплексов препятствует процессу их автоматизации. Устранить эту проблему возможно путем создания и внедрения малооперационных технологий с автоматизированными процессами на основе агрегатов. При этом достигается сокращение числа рабочих, присутствующих в забое, и резко снижается доля ручного труда.

При агрегатной технологии обеспечивается механизация основных и вспомогательных операций выемки угля в забое при их строгом совмещении во времени и степени увязки, когда создаются условия для автоматизации процесса работы и поточной добычи угля без присутствия людей в забое, кроме случая контроля, это и наладки машин, механизмов и оборудования, т.е. достигается малооперационность технологии. Машины и оборудование агрегата в процессе работы непрерывно передвигаются к забою, выполняя повторяющиеся операции и обеспечивая непрерывную выемку угля, его доставку вдоль забоя, перегрузку на средства транспорта, расположенные на штреке, крепление и управление кровлей в зоне забоя. Процесс добычи угля в забое сводится к управлению машинами и оборудованием агрегата с пульта управления, установленного в прилегающей к забою выработке.

Осуществление агрегатной выемки угля с высокой производительностью меняет условия и характер труда рабочих, управляющих агрегатом, до минимума снижает объем ручного труда, делая его квалифицированным, безопасным и наиболее производительным.

К числу основных операций, подлежащих дистанционному контролю и автоматизированному управлению, относятся: регулирова¬ние исполнительного органа по мощности пласта, передвижка доставочного средства на необходимую величину, обеспечение прямолинейности забоя, передвижка секций крепи в необходимой последовательности и на требуемую величину, выполнение концевых операций и др. Указанные сложности возрастают при увеличении количества даже идентичных элементов управления системы, например, секций крепи, количество которых прямо связано с длиной очистного забоя. Значительным осложняющим фактором является непостоянство условий функционирования системы управления, т.е. большая переменчивость горно-геологических условий.

Изложенные трудности по обеспечению надежной работы механизированных комплексов по технологии без постоянного присутствия людей в очистном забое объясняют стремление создать средства безлюдной выемки принципиально новых направлений.

К одному из таких направлений в области создания технологий и средств механизации отработки пологих пластов средней мощности без постоянного присутствия людей в очистном забое относятся разработка и создание фронтальных агрегатов.

Для технологии агрегатной выемки характерны следующие особенности:

– отделение угля от массива происходит с поверхности забоя на небольшую глубину в зоне интенсивного отжима угля;

– обеспечивается непрерывная выемка угля по всей длине лавы с одновременной фронтальной передвижкой (подачей) на забой всех элементов агрегата, включая исполнительный орган, доставочные средства и механизированную крепь;

– возможность более полно механизировать вспомогательныеоперации в лаве и на участке;

– снижение численности обслуживающего агрегат персонала всочетании с высокой интенсивностью добычи угля из очистного забоя, что создает условия для повышения производительности труда рабочего по лаве до 200–400 т/выход;

– исключение тяжелого физического труда в очистном забое и значительное улучшение санитарно-гигиенических условий и безопасности труда людей, так как в добычные смены рабочие выводятся из лавы.

Представленная классификация включает виды забоев (короткие и длинные), системы разработки и направление отработки пластов. Разработанная классификация предусматривает многообразие возможных вариантов исполнительных органов, средств крепления и транспорта. Так, исполнительные органы агрегатов подразделяются на непрерывные (кольцевые цепные, конвейерно-струговые) и циклические (челноковые, секционные) [1].

Данная классификация позволяет для заданных горно-геологических условий выбрать рациональную технологическую схему.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. Козлов В.В. Методология обоснования принципов формализации горно-технологических задач: Монография. М.: МГГУ, 2010 240 с.
Ключевые слова: фронтальный агрегат, очистные работы, средства безлюдной выемки угля

Журнал "Горная Промышленность"№1 (131) 2017, стр.80