Создание проходческих комплексов на принципе агрегатирования для проведения наклонных выработок

• Автор: Бунин, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 47 с. : ил.; 20х15 см

'Т.‘. - « V'V-ÄvW« "*«, ..V‘А ,V>
т-шт жтт »эдЕ щши щ-:мш
,-“'.5ГКі4. ' *:#
’t'xï- .$ ',' ïwVC'

fâ ;УД>:
І s; . *г,
л* :' !;#й ,л? - П ‘. '. а %! / ;.: " V
v:Vc: Л>< ’ ffii -

' ï-V ’fbM'-'i
V /І V'V; *s
йіг&'і'
? f: iÄ
, > f “І.Ч,;..*Г-Ч: ;t- «.4 : 1.'; ,
'.fv*
.; À. і. >/.. ‘ ,<..-; ,"л-
Ы-'ü :$ K.f"!.' , М.

:йГГ**'
• fS-ÿ: t' V s О-
**/?>*& Л' -V fß’
%-ул}::л

; 1 . .< 1 *1 f
fiv:/f ’b'';; /(;',.(: * '> .
ÿ'ï/'tt
' : "а* <''- ' ,ч*'<£/У ''*''к~- н ‘V
' 'AfS * - V.. ' ?: ' ..ія Лі Л ! j-
'У-Г', ’ К"’
:' .':. "у '". ’ :'. ;/'; :':Л -' ~ * ;> /./к "'*;V ;; '. ‘: * V ;0; -V '.
-ЛЛ.1 м ' і . ’
' о . * " і > 1 - ,.1 * ' ! і” ' * ' ‘і’" * ’
у v: --y;v-у -; „ * ?f ?**;
ШІ ІіШ/; <--v-4 у-г'-Л&Ъ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Техническое развитие предприятий угольной промышленности в последние годы осуществляется в условиях, когда в уклонных полях шахт угля добывается в 2,5 раза больше, чем в бремсбер овых. Эго обстоятельство обусловлено отставанием (250-300 м) действующих горизонтов от ранее вскрытых вертикальными стволами и все более увеличивающейся доли прогрессивного конвейерного транспорта для выдачи полезного ископаемого. Поэтому потребность I! проходке наклонных выработок возросла за период 1975-1990 гг. более чем в два раза.
Переход на более глубокие горизонты отработки шахтных полей сопряжен с увеличением площади поперечных сечений подготовительных выработок, их протяженности, крепости пород, объемов выработок, проводимых по породе. Последнее требует применения буровзрывного способа проходхи, так как комбайновый ограничивается не только крепостью пород, но и углом наклона выработки, водопритоком. На практике значение этих факторов достигает соответственно: 14 ед. по шкале проф. М.М.Протодьяконова, 30°, 20 м* / час и более.
Вместе с тем отмечается значительное снижение технико-экономических показателей проходки наклонных горных выработок. Так, если средние скорости проведения наклонных стволов по отрасли в 1978 г. составляли 32,4 м/мес, то в 1988 г. - 28 м/мес., что на 47% ниже нормативной. Производительность труда при этом не превышала 0,8 мЧ чел,-см. Эта тенденция относится и к проведению горизонтальных выработок, ,
Одной из главных причин такого положения следует считать, что условия проведения наклонных выработок усложнились, а техническая оснащенность проходческих работ осталась на уровне 30-60-х годов. Применяемые в наклонных выработках погрузочные машины предназначены, в основном, для проведения горизонтальных выработок. Их производительность в условиях уклона от 12 до 18° снижается на 35-65%. Из-за трудностей маневров в наклонной выработке бурильные установки применяются в ограниченном количестве - 25-30% от необ-" холимого, а крепь возводится вручную.
Попытки ряда отраслевых институтов создать специальную техничку, в том числе комплексы для проведения уклонов, бремсбергов и наклонных стволов, не дали положительных результатов. Следует также |отметить, что проведение вертикальных стволов и горизонтальных вы-- сработок по породам с Г > 8 по шкале проф. М.М.Протодьяконова не
обеспечено техникой и технологией, способной значительно улучшить технико-экономические показатели.
Сложившееся состояние в области механизации проведения наклонных выработок буровзрывным способом, является следствием общего отставания в создании высокопроизводительных средств комплексной механизации горнопроходческих работ. Это в свою очередь произошло из-за несовершенства .методов их конструирования, которые до последнего времени основывались на принципе аналога и набора индивидуальных машин. Необходимо изменить подходы к развитию проходческой техники и осуществить поиск такой концепции, которая бы позволила перевести технологию' проходки» на новый, более высокий технический уровень. Фундаментом такой концепции должен быть передовой опыт и последние научно-технические достижения.
Практика очистных работ показала, что только комплексная механизация, основанная на конструктивном объединении всего забойного оборудования, позволила резко повысить производительность труда и значительно снизить себестоимость угля.
Следовательно, повышение технического уроню:, а также основных показателей горнопроходческих работ могут быть достигнуты при условии создания комплексов нового поколения, в первую очередь, для проведения наклонных выработок буровзрывным способом, обеспечивающих механизацию всего технологического процесса, что на текущий период и на ближайшую перспективу является актуальной проблемой, решение которой позволит ввести значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.
Диссертация обобщает результаты научно-исследовательских работ, выполненных автором в качестве ответсп ;иного исполнителя и руководителя с 1975 г. по планам НИР института "Кузниишахтосттюй” 270030000, 2703020000-010, 2792061000, 2713340000-077, 2721200000, 2701006000 “Создание комплекса (“Сибирь”) для проведения наклонных (до 25°) выработок”, входящих в целевую комплексную программу Минуглепрома СССР Ц150805, - “Разработать и усовершенствовать технологию и средства комплекснс .1 механизации проходки наклонных выработок”, № ГР 8189014, № ГР 01850022498, № ГР 72038042; по заказам-нарядам ВПО "Кузбассугояь” и ПО “Северокузбассуголь” по темам 2701902000, 003822, 2702530000, 2702509000, 2792551, 4321117206, 2792338000, 2792061000, 2792557000 - “Исследование и создание комплекса “Сибирь-1 ”, выполнялись в рамках программы “Уголь Кузбасса”; по договору с Мосметростроем по теме 2794040000 “Исследование и создание проходческого комплекса ,вСкбирь-2ТМ” для условий Мосметростроя”; по заказу “Росугля”, по теме 30 “Исследование и разработка проходческих комплексов со съемными модулями (“Сибирь-3 Универсал”, "Сибирь-1 Универсал”) и универсальным грузолюдским транспортом”, входящего в отраслевую программу "Уголь России”; по
- комплекс “Сибирь-2П” предназначен для проведения наклонных (до 30°) выработок сечением 13-30 м2 по глинам, углю и породе с коэффициентом крепости до 14 ед. (рис. |3).
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
С*ч«ннс «шрабого* й «їгу> tt* 13-ЭО
Угол иаклоиа, грля, я* бадс*
К'о>ффищыкт tijwmcwm ікіщд. f да
Bu№T»ioctl. tfoauia, it» 0
к'сдо-да uorpyiut»«* opr»ees, Ш
Фронт uorpyuoi, и
Ироть&лтклЬмдоп. иогрушм, м%ш 1
Кол- да бурильных агjwrato», цгт
ГдуСікна бурения шиурон,и
Суммарная рощйМ'Гь *а, 1й»ш., кВ?
Огаовные pas«t»pV!, ми
алкаа 12400
ширяла ЭЗОО
амсот» ЗШ0
Маочя, кг 27000
Рне. 13 Проходчески »ошілеке “Сибирь-Ш”;
! - оетзта хвдгвзш рамя, I - поета/г, $ - якдашзная f шяя, 4 « жвдеіаа iraessa,
З - вуумль иая упгяЯмка, & - ма«л»гган«йа, ? - Еігруїіашй эрт? (ПО),
I - пуль? упумлгшм ПО, 9 - райчнй гтвяер, Ы - тицяя уяуашитга, 1.1 -тй-ризлашцйя, 1! - падрвцшмзед? тда,«ма,13 -«Іврудввяна* для кыНуфшаш&з утла п ГЛЙММ.
Отличительной особенностью данного комплекса (от ПК "Сибирь« 2") является размещение бурильных установок на портале, персдаш часть которого может перемещаться с бурильными установками й вер« тнкальном направлении, что позволяет, во-первых, пропускать скип или вагонетку непосредственно в забой и решить проблему дос/ажн элементов крепи к месту их возведения; во-вторых, производить бурение шпуров в выработках сечением до 30 мг.
Новым является также то, то бурш&нът уещножй оснащаются специальными режущими головками, н 'люляшшнми осуществлять проходку с механическим разрушением грунта (гяшы) при сооружении устье« наклонных стволов подземным способом.
Экспериментальный образец комплекса ”Снбирь-2Н” испытан на проходке устья бремсберга М> 173 : “Комсомолец” сечением
27,5 м* и