Разработка прогрессивных технологических решений по повышению эффективности струговой выемки угля по восстанию пластов

• Автор: Лущик, Александр Григорьевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Существующие решения и направления развития технологии
отработки угольных пластов по восстанию
1.2. Цель и задачи исследований
Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАБОТЫ СТРУГОВЫХ
КОМПЛЕКСОВ ПО ВОССТАНИЮ
2.1. Исследование особенностей поведения угольного забоя лавы
2.2. Поведение боковых пород пласта в очистных забоях
2.3. Работоспособность струговых установок
2.4. Особенности работы механизированной крепи
Выводы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
СТРУГОВОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ОТРАБОТКЕ ПЛАСТА ПО
ВОССТАНИЮ
3.1. Программа, методика и результаты стендовых исследований
3.2. Программа и методика шахтных исследований работоспособности стругового комплекса
3.3 Исследование влияния изменения угла падения пласта на
состояние кровли
3.4. Исследования работоспособности механизированной крепи
3.5. Исследование трудоёмкости процесса крепления очистного забоя
3.6. Исследования системы подачи струговой установки на забой
3.7. Поведение угольного массива в забое

3.8. Исследование работы струговой установки по восстанию
3.9. Сравнительный анализ технологии отработки пласта по
простиранию и восстанию методом экспертных оценок
Выводы
4. АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ
ОТРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
4.1. Сравнительный анализ технико-экономических показателей работы очистных забоев по восстанию и простиранию
4.2. Экономическая эффективность эксплуатации стругового комплекса по восстанию
4.3. Экономико-математические модели для сравнения показателей
работы очистных забоев по восстанию и простиранию
Выводы
5. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ПОВЫШАЮЩИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ОТРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПО ВОССТАНИЮ
СТРУГОВЫМИ КОМПЛЕКСАМИ
5.1. Техническое решение по безопасному креплению призабойного пространства лавы
5.2. Способы рационального повышения распора гидростоек
5.3. Управление направленным перемещением комплектов крепи и
прямолинейностью забоя
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность работы. На современном этапе реструктуризации угольной отрасли, характеризующемся возрастающими объёмами строительства новых и реконструкции действующих шахт, весьма важной задачей является техническое и технологическое обеспечение широкого применения погоризонтной подготовки запасов угольных пластов с отработкой их лавами по восстанию, при которой достигается значительное снижение первоначальных капитальных затрат и срока строительства, значительно удешевляются и упрощаются схемы транспорта, вентиляции и водоотлива, уменьшается объём охранных угольных целиков.
Область применения погоризонтной подготовки и отработки запасов угольных пластов выемочными столбами по восстанию ограничивается по углу их залегания, так как при этом имеет место ряд существенных отличий по сравнению с отработкой запасов выемочных столбов по простиранию, обусловленных, в частности, необходимостью обеспечения поперечной устойчивости выемочных машин, производительностью забойного конвейера, удержанием работающего комбайна в забое и смазкой редукторов.
В то же время отличительные особенности струговой технологии в сравнении с комбайновой и опыт эксплуатации струговых установок убедительно показали большие перспективы использования их при выемке лавами по восстанию. Недостаточная изученность вопроса обоснования возможности эффективной эксплуатации струговых механизированных комплексов в лавах, движущихся по восстанию, позволяет с должной объективностью квалифицировать исследования, направленные на решение этой важной задачи, как весьма актуальные.
Идея работы заключается в реализации системного подхода к разработке геотехнологических моделей взаимодействия функциональных элементов механизированных комплексов с углевмещающим массивом, адекватно отображающих специфику проявлений внешней среды и характеристик изменений

+ G'nn (Уб Cosa - хпп Sina) +
* + G"6K (у? Cosa - хбк Sina), (2.35)
где хнн - координата приложения силы GHH по оси X, м;
хпп - координата приложения силы Gnn по оси X, м;
(22): RB = Nc - Р'у - (Gc + GK) Sina, (2.36)
(23): М'Ус = Gp, (уо Cosa - xpl Sina) + Px yl2 +
+ Gei (уи Cosa - Xd Sina) + Nc xb (2.37)
где Xpi, xcl - соответственно координата приложения сил GpI и Gci по оси
X, м.
(27): М"ус = G6k2 (ув Cosa - хбк2 Sina) +
+G"nn (у i4 Cosa - хпп Sina) +
+ G"p (уi5 Cosa - хр Sina) +
+G'„H (Уіб Cosa - x„H Sina) +
+ Gc2 (уи Cosa - xc2 Sina) +
+P"cx3 + P"xy,g, (2.38)

где Хбк, хпп, хр, хнн, хс2 - соответственно координата приложения сил G6k2, Gnn, G р, GHhj Gc2 по оси X, м.
Остальные формулы утверждённых методик [150] и [151] применяются без изменений.
Для сравнения условий устойчивости струговых установок при их работе по восстанию и по простиранию можно воспользоваться исходными данными и расчётами, приведенными в ТЗ на струговые установки основных типов: отрывного СОП ГОСТ 24564-81 (С075М) - [152] и скользящего II СНП ГОСТ 24564-81 (СН75М)- [153].
В табл. 2.5 приведены результаты расчётов параметров струговой установки при её работе по восстанию на углах 0, 12 и 25°. Так как формулами методики расчёта тяговых усилий в цепи струга [150] не предусматривается учет
* угла падения пласта, то за базовые значения для сравнения параметров струговой установки при её работе по простиранию нужно принять данные соответствующие нулевому углу падения пласта.