Меры безопасности при комбайновом способе проведения выработки

Меры безопасности при комбайновом способе проведения выработки

7.2. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ КОМБАЙНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ

При подготовке и проведении работ с комбайном должны соблюдаться требования, установленные «Едиными правилами безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом», Москва, «Недра», 1996г., «Нормативами по безопасности забойных машин и комплексов для калийных рудников», Минск, 1985г., «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах», Москва, «Недра», 1986г. «Стандартами безопасности труда» и другими нормативными документами.
При применении комбайна при отработке пластов, опасных по внезапным выбросам соли и газа, необходимо руководствоваться «Специальными мероприятиями по безопасному ведению горных работ» на указанных пластах, утвержденными Госгортехнадзором от 5.06.93г.
Общие и конкретные меры безопасности по обслуживанию, ремонту и эксплуатации проходческо-очистных комбайнов содержатся в инструкциях по технике безопасности для машинистов ГВМ. Эти инструкции разрабатываются для конкретных условий работы комбайнов и утверждаются руководством предприятия.
Основным регламентирующим документом при эксплуатации горно-шахтного оборудования является руководство по эксплуатации (РЭ), поставляемое вместе с изделием (машиной) потребителю (руднику).
Руководство по эксплуатации (инструкция) состоит из текстовой части чертежей и содержит техническое описание конструкций и принципа действия изделия (машины), правила транспортирования, приемки и хранения потребителем; правила подготовки и транспортирования к месту установки, монтажа, регулирования и обкатки на месте установки машины; правила безопасности и эксплуатации, смазки и обеспечения рабочими жидкостями; указания о порядке технического обслуживания и плановых текущих ремонтов, о возможных неисправностях и методах их устранения, о порядке демонтажа и консервации изделия. В РЭ в виде таблиц приводятся характеристики деталей и узлов (внешние признаки), определяющие их предельный износ, используемые при составлении плановых графиков технического обслуживания и текущих ремонтов оборудования во время его эксплуатации.
РЭ используют на предприятии при обучении рабочих, непосредственно связанных с обслуживанием оборудования.
Для конкретных условий (сечение выработки, угол наклона, гипсометрия пласта, устойчивость кровли, наличие транспортных и грузоподъемных средств и т.д.) рудоуправление обязано разработать паспорта и требовать выполнения мероприятий по обеспечению безопасности ведения работ, связанных с эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом комбайна
Управлять комбайном разрешается только машинистам, прошедшим специальное обучение и имеющим соответствующее удостоверение и практические навыки по управлению комбайном.
Обслуживающий персонал обязан строго выполнять утвержденные руководством рудоуправления паспорта и инструкции по безопасным методам ведения работ, составленные применительно к конкретным горнотехническим условиям данного рудоуправления.
Все члены бригады должны быть ознакомлены с конструкцией комбайна и правилами его эксплуатации.
В начале каждой смены и в процессе выполнения любых работ в забое рабочие должны проверять устойчивость кровли, стенок и забоя путем осмотра и простукивания. При появлении признаков опасности отслоения следует немедленно произвести оборку отслаивающихся пород или установить дополнительную крепь.
Машинист комбайна является руководителем звена рабочих в забое и ответственным за безопасное производство работ.

Источник

Меры безопасности при эксплуатации комбайна

7.1.1 При использовании комбайна в выработках, опасных по выбросам

газа, в рамках рудника необходимо разработать специальные мероприятия,

учитывающие требования «Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по газодинамическим явлениям» и «Правил технической безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь».

При работе в полуавтоматическом режиме местонахождение машиниста и

ГРОЗа определяется в соответствии с «Инструкцией №Р-2» РУП ПО «Беларуськалий». Для управления комбайном вне зоны видимости используется пульт управления КУ-91. При работе в выработках, опасных по выбросам газа, необходимо заменить его на пульт дистанционного управления, соответствующий требованиям «Нормативов по безопасности забойных машин и комплексов для рудников соляных месторождений Республики Беларусь».

7.1.2 При обнаружении любой неисправности машинист должен немедленно остановить комбайн.

7.1.3 Спецодежда обслуживающего персонала, во избежание захвата движущими частями комбайна, должна быть застегнутой.

7.1.4 В целях предупреждения несчастных случаев во время работы комбайна категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

— ПРИСУТСТВИЕ ЛЮДЕЙ В НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ БЛИЗОСТИ ОТ КОМБАЙНА, БУНКЕРА-ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯ И САМОХОДНОГО ВАГОНА ВО ВРЕМЯ ИХ РАБОТЫ, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ МАШИНИСТА И ГРОЗа, НАХОДЯЩИХСЯ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ;

— РАБОТАТЬ ПРИ НЕИСПРАВНОМ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИИ (НАРУШЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ, НАРУШЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, НЕИСПРАВНОСТЬ БЛОКИРОВКИ КРЫШЕК УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ КУУВП-10, ИЗМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И Т.Д.);

— ПРОИЗВОДИТЬ ОСМОТР, ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ ИЛИ РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ НА КОМБАЙНЕ, САМОХОДНОМ ВАГОНЕ И БУНКЕРЕ-ПЕРЕГРУЖАТЕЛЕ ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ ШТРЕКОВОМ ПУСКАТЕЛЕ И РАЗБЛОКИРОВАННЫХ КНОПКАХ SB25, SB26, РАСПОЛОЖЕННЫХ У ОТГОРАЖИВАЮЩЕГО ЩИТА С ЛЕВОЙ И ПРАВОЙ СТОРОН А ТАКЖЕ КНОПКИ SB24 БУНКЕР-ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯ;

— РАБОТАТЬ БЕЗ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ПЫЛИ ПРИ РАБОТЕ КОМБАЙНА И ПРИ ОЧИСТКЕ РУКАВА-ФИЛЬТРА;

— ИСПОЛЬЗОВАТЬ КАКИЕ-ЛИБО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗОЛОТНИКИ ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ ХОДА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ХОДОВОЙ ЧАСТЬЮ;

— НАХОЖДЕНИЕ ЛЮДЕЙ ВНЕ ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ КОМБАЙНОМ.

7.2 Порядок работы комбайна

7.2.1 Комбайн работает в комплексе с автоматизированным бункером –перегружателем типа БП-14М и самоходным вагоном. Бункер-перегружатель

соединяется с комбайном с помощью жесткой сцепки, входящей в состав бункера-перегружателя (требование «Правил технической безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь»), и служит для аккумулирования отбойной руды и перегрузки ее в самоходный вагон. Проведение выработки комплексом, состоящим из комбайна, бункера-перегружателя и самоходного вагона, включает в себя три этапа: зарубку, проходку и отгон.

7.2.2 Зарубкой называют проведение выработки на длину, необходимую

для размещения всего оборудования комплекса. Зарубка осуществляется из ранее пройденной выработки. При зарубке комплекс работает при необходимости без бункера-перегружателя на малой скорости подачи. Положение комбайна у места зарубки выработки определяется, помимо всего прочего, возможностью свободного подъезда самоходного вагона для загрузки руды со стрелы конвейера.

При зарубке комбайн может выполнять дополнительное маневрирование с целью разделки камеры, поворота проходимой выработки и прочее. Минимальный радиус закругления проводимой выработки комбайна составляет 25м. Дополнительное маневрирование может быть связно с разрушением забоя отдельными частями отбойного органа или бермовых фрез (подготовка ниши, отдельной камеры, сбойки, выравнивание почвы и прочее). Такие операции должны выполняться при малых скоростях подачи (до 0,15м/мин). После проведения выработки на длину 30 м за комбайном цепляют бункер-перегружатель и комплекс работает в полном составе.

7.2.3 Проходкой называют проведение выработки на заданную длину комплексом в полном составе. Комбайн выполняет основную функцию по отбойке горной породы, осуществляя подачу на забой, и перегружает горную массу в бункер-перегружатель до его наполнения. Емкость бункера-перегружателя равна емкости самоходного вагона. Затем подача комбайна на забой останавливается, после чего руду из бункера-перегружателя с помощью скребкового конвейера, встроенного в днище, выгружают в самоходный вагон, которым отвозят руду к месту разгрузки. После полной разгрузки бункера-перегружателя включают механизм подачи комбайна, и осуществляется очередной цикл.

7.2.4 Отгоном называют перемещение оборудования комплекса в обратном направлении пройденной выработки. Во время отгона самоходным вагоном осуществляют буксировку из забоя бункера-перегружателя, доставку освобождающихся, по мере отгона комбайна, отрезков кабеля, демонтируемых на время отгона отдельных узлов комбайна, вентиляционных труб и т.п. Для отгона комбайна из пройденной выработки необходимо произвести следующие подготовительные операции:

— фрезы при необходимости демонтировать;

— на лучах отбойного органа при необходимости, снять упоры и, вращая гайку специальным ключом, сдвинуть лучи к центру до отказа;

При выполнении этих операций консоль конвейера должна быть зафиксирована в одном из трех положений. При прохождении кроссингов допускается освобождение консоли конвейера (при этом нахождение людей в районе консоли не допускается).

— на отрезных устройствах снять хомуты и сдвинуть коронку к оси комбайна до отказа;

— на скребках и повернуть фартуки на 90 о и зафиксировать их звеном;

— при помощи гидроцилиндров и гидроцилиндра поднять скребки и щитки до отказа вверх;

— на конвейере фиксатор должен быть зафиксирован в одном из трех положений.

Отгон комбайна из пройденной им выработки производится на маневровой

скорости задним ходом, для чего рукоятку ХОД установить в положение «назад».Перегон (режим аналогичный отгону) комбайна по выработкам (на другой участок работы, в ремонт и пр.) осуществляется на маневровой скорости. При перегоне комбайна около кабельных линий, в узких для проезда местах, в зонах плохой видимости и вероятных затруднений в управлении машиной, во избежание заклинивания и вывода из строя узлов комбайна, скорость не должна превышать 0,15 м/мин. Допускается производить отгон и перегон комбайна в горных выработках согласно Технологической инструкции, разработанной на предприятии.

7.2.5 Комбайн может выполнять следующие вспомогательные операции:

— бурение шпуров в кровле выработки для дегазации. Это может выполняться в автоматическом режиме при проходке конкретной выработки, либо при остановленном подогнанном в нужное место комбайне;

— выравнивание (поддирку) почвы, выравнивание стенок выработки, оформление ниш после буровзрывных операций и т.п.;

— подготовку камер специального назначения и пр.;

— проведение расширения горной выработки. Если при выполнении вспомогательных операций комбайн работает отдельными частями отбойного органа или очевидна перегрузка одной из фрез, то скорость комбайна не должна превышать 0,15 м/мин.

7.2.6 Для управления комбайном предусмотрена система управления, построенная на релейной логике. Система управления состоит из следующих блоков:

— пост управления взрывозащищенный КУ-91;

— пульт дистанционного отключения хода КУ-91.

Система управления позволяет работать в ручном и полуавтоматическом режимах. В соответствии с требованиями «Правил технической безопасности

при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь» система управления комбайном обеспечивает:

— включение и отключение машины путем кратковременного воздействия на орган управления (кнопка СТОП);

— подачу предупредительного сигнала перед началом работы машины;

— дистанционное аварийное отключение;

— наличие необходимых блокировок.

В случае эксплуатации комбайна на пластах, опасных по внезапным выбросам соли и газа, и, в соответствии с требованиями «Правил безопасности при разработке подземным способом соляных месторождений Республики Беларусь», системой управления предусмотрено дистанционное управление включением и выключением комбайна от устья камеры при нахождении людей вне створа выработки.

Источник

Лекция 6.2. Проведение горных выработок

ЛЕКЦИЯ 6.2. ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Способы проходки горных выработок. Паспорт проведения и крепления выработки состоит из графической части и пояснительной записки. Буровзрывная технология проведения горных выработок. Технология проведения выработок комбайном. Классификация проходческих комбайнов. Проходческие комбайны бурового действия; Проходческие комбайны избирательного действия; Дополнительное оборудование проходческих комбайнов

6 Природоохранные мероприятия при проходке и ликвидации горных выработок.

1 Способы проходки горных выработок

После того как месторождение или шахтное поле вскрыто, оно подготавливается к очистной выемке. Для этого при помощи различных подготовительных выработок оно разделяется на отдельные выемочные поля.

В каждом таком выемочном поле нарезается определенное количество очистных забоев (лав), в которых производятся работы по выемке угля. Такие выработки и такие работы носят название подготовительных.

Проведение горных выработок могут осуществляться различными способами:

Буровзрывным. Комбайновым Гидравлическим. Вручную.

Способы проходки выбирают в зависимости от геологических и географо-экономических условий и масштабов проходческих работ. Геологические параметры сводятся к физико-механическим характеристикам горных пород, мощности покровных отложений и стадии геологоразведочных работ, определяющей масштабы и интенсивность работ.

В твердых породах категорий VI–XX и мерзлых породах всех категорий проходка горных выработок осуществляется с применением буровзрывных работ.

Механизированный способ проходки возможен в мягких, сыпучих, вязких трещиноватых горных породах (I–V категорий) и предусматривает использование экскаваторов, бульдозеров, скреперов и некоторых других агрегатов. Наиболее целесообразен на стадии поисков и разведки с относительно большими объемами проходческих работ.

Проходка вручную осуществляется при небольших объемах работ или при невозможности применения землеройных машин в рыхлых, мягких и трещиноватых горных породах. В некоторых случаях возможна проходка вручную в крепких трещиноватых или слоистых породах с применением клиньев.

Проходческим циклом – называют совокупность основных и вспомогательных процессов, при однократном выполнении которых за определенное время забой выработки подвигают на установленную величину.

Способ проведения горной выработки характеризуется технологической схемой её проведения – расстановкой машин и механизмов по разрушению горной массы, погрузке её и транспортированию, возведение крепи.

Технологическую схему выбирают в зависимости от горно-геологических и производственно – технических условий (площадь сечения, протяженность, срок службы, скорость проведения, материалов и оборудования и пр.)

При проведении горных выработок различают основные и вспомогательные процессы.

Основные – связаны с проведением и креплением выработки.

Вспомогательные – возведение временной крепи, навеска вентиляционных труб, наращивание конвейера или настилка рельсовых путей, прокладка труб, кабелей и др.

Горные выработки проводят в соответствии с паспортом выемочного участка, составной частью которого является паспорт проведения и крепления выработки. Составляется для каждого участка. Его разрабатывает главный технолог шахты и начальник участка, согласовывается с начальниками участков служб, утверждается главным инженером.

2 Паспорт проведения и крепления выработки состоит из графической части и пояснительной записки.

Графическая часть содержит:

выкопировку с плана горных работ и стратиграфическую колонку (место положения выработки и горные породы, в которых проводится выработка); продольный и поперечный разрезы выработки в М 1:100 или 1:50, в которых должны быть указаны сечение и размеры выработки, её расположение по отношению к пласту угля и боковым породам; конструкцию и размеры постоянной и временной крепей, минимальное и максимальное отставание крепи от забоя, расстояние между осями рам, расклинку рам, расположение затяжек, заполнение закрепного пространства; типы и размещение проходческого и транспортного оборудования, вентиляторов местного проветривания с вентиляционными трубами, величины зазоров; планограмма работ и пр.

Если выработка проводится буровзрывным способом, то составляется паспорт БВР.

геологическая характеристика пласта и вмещающих пород; показатели; выбор параметров, типа крепи и забойного оборудования; технология возведения крепи, потребность в материалах; вспомогательные работы; проветривание, противопожарная защита, энергоснабжение; доставка материалов и оборудования; меры безопасности при работе

Запрещается вести горные работы без утвержденного паспорта или с отступлением от него. При изменениях паспорт должен быть изменен и переутвержден в суточный срок. До начала работ все рабочие и ИТР участка должны быть ознакомлены с паспортом и изменениями под роспись.

3. Буровзрывная технология проведения горных выработок

включает в себя: бурение шпуров, заряжание, взрывание зарядов, выгрузку отбитой горной массы, крепление выработки и вспомогательные работы. Взрывные работы могут применяться в породах различной крепости, но они наиболее экономичны в породах средней крепости и в крепких, когда другие виды работ недостаточно эффективны. Для размещения заряда в массиве горных пород образуют полость – шпур, скважину или выработку (камеру). Соответственно и методы взрывных работ называют методами шпуровых, скважинных или камерных зарядов. Диаметр шпуров обычно составляет 30 – 75 мм, а глубина — до 5м. Шпуры, имеющие диаметр более 75мми глубину более 3м, называют скважинами. Бурение шпуров осуществляется вручную или буровыми установками.

Погрузка горной массы при проведении выработок буровзрывным способом наиболее трудоемкий процесс проходческого цикла.

Погрузку производят вручную и механизированным способом. При механизированном способе применяются различные погрузочные машины и скреперные комплексы.

Крепление выработки, в зависимости от вида крепи, осуществляется вручную или с помощью различных механизмов.

Вспомогательные работы, это — доставка материалов, наращивание вентиляционного и водяного ставов, переноска датчиков, наращивание конвейера и пр.

Паспорт буровзрывных работ, назначение, содержание.

Взрывные работы разрешается выполнять только в соответствии с утвержденным паспортом взрывных работ. Паспорт составляет начальник участка, подписывают начальник участка БВР, вентиляции и техники безопасности, утверждает главный инженер или директор шахты.

Паспорт БВР – технический документ, являющийся технологической схемой производства бурения и заряжания шпуров, а также инициирования зарядов. Разрабатывается в соответствии с требованиями ПБ и ЕПБ при ВР.

При составлении паспорта необходимо знать опасность шахты и выработки по газу и пыли, характеристики забоя — площадь забоя, мощность пласта, угол падения пласта, коэффициент крепости пород, время на заряжание, взрывание, проветривание и осмотр забоя. В паспорте указывают количество шпуров, подвигание забоя за цикл и объем взорванной горной массы, тип взрывчатых веществ и тип ЭД, длину шпура и очередность взрывания, схему расположения шпуров в забое, конструкцию заряда в шпуре, схемы водозавесы, схему проветривания, расположения постов охраны, предупреждающих знаков и места укрытия людей и мастера – взрывника. Далее указывают мероприятия по безопасности.

При изменении горно-геологических или технических условий паспорт должен быть пересмотрен и переутвержден в течение суток. Рабочие и ИТР, занятые при производстве БВР должны ознакомиться с паспортом под роспись.

Рис. 1. Проведение выроботок буровзрывным способом: 1 — буропогрузочная машина; 2 — перегружатель подвесной; 3 — маневровая тележка или электровоз.

Сигналы при ведении взрывных работ:

1). Один длинный – предупредительный. Выставляются посты охраны и знаки, удаляются рабочие в места укрытия; в забое остаются мастер – взрывник и рабочие, которые вместе с мастером — взрывником занимаются заряжанием забоя. Подается один длинный сигнал — приступают к заряжанию.

2). Два длинных – боевой. После заряжания забоя, мастер – взрывник удаляет помошников в места укрытия, проверяет забой, прокладывает взрывную магистраль до места своего укрытия, подает два длинных сигнала и производит взрывание.

3). Три коротких – отбой. После проветривания забоя (время проветривания указано в паспорте БВР) – мастер — взрывник осматривает забой и если взрывание произошло в нормальном режиме (нет отказов), подает три коротких сигнала. Разрешается допуск рабочих в забой.

4. Технология проведения выработок комбайном.

Применение проходческих комбайнов при проведении выработки позволяет механизировать основные проходческие процессы – отбойку, погрузку и транспортировку отбитой горной массы из забоя выработки. А применение комплексов, кроме этого, позволяет механизировать и крепление горных выработок.

Научно-технический прогресс в области проведения горных выработок, являющихся важнейшим элементом современной технологии добычи полезных ископаемых, в основном реализуется путем развития комбайнового способа проведения. Последний, по сравнению с буровзрывным способом, обеспечивает более высокие темпы проходки и производительность труда.

При комбайновом способе проведения горных выработок существенно сокращается число основных процессов проходческого цикла по сравнению с буровзрывной технологией. Вспомогательные процессы остаются такими же, как и при буровзрывной технологии. Большое внимание следует уделять пылеподавлению. По существу технология строительства сводится к механическому разрушению массива, погрузке и транспортировке породы, что можно выполнять одновременно с возведением постоянной крепи. Такие процессы, как бурение шпуров, заряжание и взрывание, проветривание и приведение забоя в безопасное состояние после взрывания, исключаются из проходческого цикла. Для комбайновой, технологии строительства характерна циклично-поточная организация труда.

Поэтому большое значение приобретает своевременность выполнения вспомогательных процессов (настилка рельсовых путей, увеличение длины конвейеров, прокладка труб и кабелей, устройство водоотводной канавки и др.), относительная трудоемкость которых в связи с недостаточным уровнем их механизации значительно возрастает.

Основными достоинствами комбайнового способа проведения горных выработок являются:

полная механизация и совмещение по времени основных процессов выемки и погрузки горной массы, при применении временных передвижных крепей с этими работами совмещают также возведение постоянной крепи; выемка породы производится в пределах проектного контура выработки без нарушения сплошности окружающего массива; увеличение темпов проходки и производительности труда рабочих в 2-2,5 раза по сравнению с буровзрывным способом: снижение стоимости строительства; повышение безопасности и улучшение санитарных условий работ.

Выемка и погрузка горной массы

Крепление выработки

Проходческие комбайны избирательного действия получили наибольшее распространение на шахтах Украины. Они предназначены для механизации проведения горных выработок любой формы поперечного сечения выработок, кроме круглой. Их исполнительный орган выполнен в виде резцовой коронки, установленной на поворотной рукояти – стреле, совершающей при обработке забоя качательные движения в горизонтальных и вертикальных плоскостях. Эти комбайны имеют, как правило, гусеничную ходовую часть и могут быть использованы при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок по углю и смешанным забоем с присечкой породы.

Рис. 2. Проведение выроботок комбайновым комплексом: 1 — проходческий комбайн; 2 — боковые секции крепи; 3 — перекрытие над комбайном; 4 — кассета для металлической сетки; 5 — бурильная установка для возведения анкерного крепления; 6 — перегружатель ленточный передвижной; 7 — пылеулавливающая установка; 8 — насосная установка.

В настоящее время для проведения выработок применяют комбайны среднего и тяжелого классов, весом 40 – 80 тонн, которые позволяют проводить выработки по углю, с присечкой породы, так и полностью по породе с крепостью даже до 9-10 единиц по шкале проф. Протодьяконова (90-100 МПа).

Одной из важнейших задач при выборе технологических схем организации работ и подборе всего комплекса оборудования для проведения подготовительных выработок комбайновым способом является наиболее полное использование значительных возможностей, заложенных в конструкции комбайна по непрерывному разрушению и погрузке горной массы в забое выработки. Эти возможности увеличиваются с ростом мощности исполнительного органа, с повышением надежности и долговечности узлов комбайна и износостойкости инструмента, а также с осуществлением других мероприятий, направленных на совершенствование конструкции комбайнов.

Возможности комбайнов по разрушению горной массы в наиболее полной мере характеризуют его так называемой теоретической (или максимальной) производительностью при отделении от массива исполнительным органом горной массы в течение 1 мин непрерывной работы комбайна в забое выработки со средними условиями по крепости пород и размерам сечения, для которых по технической характеристике предназначен данный комбайн.

В действительности возможная и фактическая производительности комбайна по разрушению горной массы значительно меньше теоретической. Это происходит из-за технической необходимости выполнения при работе комбайна ряда вспомогательных операций, при которых прекращается разрушение забоя. К вспомогательным операциям относятся: замена инструмента, маневры по перемещению комбайна в забое выработки, повторная подборка разрыхленной горной массы по почве и у стен выработки, разрушение крупных кусков угля и породы), а также выполнения других операций, связанных с конструкцией комбайна.

Кроме технологически необходимых затрат времени на вспомогательные операции, определяемые конструктивными особенностями самого комбайна, имеют место и прямые потери рабочего времени комбайна из-за перерывов по различным причинам, определяемым уровнем механизации остальных процессов проходческого цикла и общей организацией и технологией производства работ по проведению выработки, а также другими организационными причинами. Причинами перерывов могут быть подготовительно-заключительные операции в начале и конце смены, смена вагонеток, удлинение транспортных, энергетических и вентиляционных коммуникаций, установка постоянной крепи и др.

5 Классификация проходческих комбайнов

Применяемые в настоящее время в промышленных условиях проходческие комбайны делятся на две группы: бурового действия (роторные) и избирательного действия (стреловидные).

Проходческие комбайны бурового действия

Комбайны бурового действия могут разрушать породы прочностью до 150 МПа и более. Они работают по принципу распорно-шагающих механизмов и обеспечивают проведение выработок круглой формы. Проходческие комбайны бурового действия имеют роторный исполнительный орган, объединяющий функции разрушения породы, погрузки и транспортировки, снабженный шарошками лобового резания, погрузочными ковшами и ленточным конвейером. Роторный исполнительный орган разрушает породу шарошками одновременно по всей площади забоя, поэтому требует усилия подачи 1400-1600 кН и выше, а также большой мощности электродвигателей: 440-540 кВт — для исполнительного органа, 660-850 кВт — для всего комбайна и 900-1100 кВт — для комбайна со вспомогательным оборудованием.

Рис.3. Роторный проходческий комбайн.

— роторный исполнительный орган, состоящий из одной или двух соосно расположенных планшайб; на их забойной стороне расположен рабочий инструмент (резцы, шарошки), а с внутренней, как правило, размещаются ковши погрузочного устройства;

— бермовые фрезы, осуществляющие оформление забоя до арочной формы;

— привод роторного исполнительного органа и бермовых фрез, состоящий из электродвигателя и редуктора;

— щит ограждения, препятствующий проникновению пыли из зоны работы исполнительного органа в выработанное пространство;

— несущая рама комбайна с расположенным на нем электро — и гидрооборудованием;

— ходовая часть гусеничного или распорно-шагающего типа;7 — конвейер ленточного типа.

Недостатками комбайнов бурового действия являются:

ограниченная мобильность из-за сложного распорно-шагающего устройства;

большие масса и длина комбайна (масса 90-250 т, длина 15-16 м);

проведение выработок только круглого сечения с большим радиусом искривления (100-140 м);

необходимость замены роторного исполнительного органа при изменении размеров выработки;

громоздкость комбайна, затрудняющая его осмотр, ремонт и выполнение работ по креплению выработок;

высокая трудоемкость монтажных работ (на доставку и монтаж затрачивается 1000-2500 чел/смен без учета устройства специальной камеры объемом до 1200-1500 м ).

В связи с высокой стоимостью и большими затратами времени на монтажные работы комбайны бурового действия целесообразно применять только при проведении длинных малоискривленных выработок. В настоящее время их, как правило, применяют для проведения длинных тоннелей и реже — выработок в шахтах.

Проходческие комбайны избирательного действия

Практический интерес для горнодобывающих предприятий представляют стреловидные проходческие комбайны, или, как их еще называют, комбайны избирательного действия, которые позволяют полностью механизировать процесс отбойки и погрузки горной массы. Эти мощные самоходные агрегаты снабжены режущей головкой и погрузочным органом. Как правило, комбайны имеют гусеничный ход, но существуют модификации на пневмоколесном и рельсовом ходу. Погрузочный орган обычно представляет собой комбинацию нагребающих лап или нагребающего ковшового органа со скребковым или цепным конвейером.

Комбайны избирательного действия по сравнению с комбайнами бурового действия имеют следующие преимущества:

более маневренны, их можно монтировать в выработках небольшой площади сечения (8-10 м) без применения специального оборудования;

обеспечивают раздельную выемку горной массы в смешанных забоях в выработках любой формы;

после окончания проведения выработки переводятся в другой забой без перемонтажа;

имеют меньшую массу и стоимость.

Имея перечисленные преимущества, стреловые комбайны значительно (в 2-4 раза) уступают комбайнам бурового действия по производительности.

Комбайны избирательного действия выпускаются двух типов: тяжелого (масса более 40 т) и легкого (масса до 20 т). В настоящее время в РФ основном применяют комбайны легкого типа (более 85 %) с резцовыми исполнительными органами. За рубежом находят применение (около 70 %) комбайны тяжелого типа в породах с прочностью на сжатие более 60 МПа. В породах меньшей прочности используют комбайны легкого типа, как при проведении выработок, так и при добыче полезных ископаемых.

Большинство проходческих комбайнов избирательного действия работают с поворотными круглыми резцами. Эта конструкция в настоящее время используется всеми изготовителями проходческих комбайнов.

По сути дела, структурно-компоновочная схема рассматриваемого класса машин имеет практически один и тот же состав для большинства моделей (см. рис. 4).

Рис. 4. Комбайны избирательного действия

— стреловидный исполнительный орган, включающий собственно исполнительный орган обычно корончатого типа, а также его привод, т. е. электродвигатель и редуктор;

— система подвески стреловидного исполнительного органа, состоящая, как правило, из стрелы, шарнирно связанной с поворотной рамой, а также нескольких пар гидроцилиндров, изменяющих положение исполнительного органа в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

— корпус машины или несущая рама, на которой базируется все основное оборудование комбайна;

— ходовая часть, как правило, гусеничного типа;

— погрузочный орган, в качестве которого преимущественное распространение получили парные нагребающие лапы;

— конвейер, обычно скребкового типа;

— гидро — и электрооборудование комбайна, включающее маслостанцию, станцию управления, пульт управления и т. д.

Комбайны избирательного действия обладают следующими основными достоинствами:

возможность обработки забоя выработки любой формы, кроме круглой, с площадью поперечного сечения от 4 до 30 м и более;

обеспечение селективной выемки;

возможность установления крепи в непосредственной близости от забоя;

высокая маневренность и относительно малая масса.

К основным недостаткам комбайнов избирательного действия относят:

цикличное действие при разработке породы на части забоя, что снижает эксплуатационную производительность комбайна;

неуравновешенность в продольном и поперечном направлении и конструктивная сложность исполнительного органа, связанная с возникновением динамических нагрузок;

более сложная конструкция погрузочных устройств;

невозможность проведения выработок по крепким абразивным породам;

пылеобразование и низкая эффективность средств борьбы с пылью,

Дополнительное оборудование проходческих комбайнов

При проведении подготовительных выработок комбайновым способом все более широкое применение как у нас в стране, так и за рубежом находят средства механизации установки постоянной крепи, навешиваемые на проходческие комбайны. Средства механизации монтируют на стреле и корпусе комбайна.

Существующие средства механизации возведения металлической арочной крепи подразделяют на предназначенные для установки крепи непосредственно у забоя и для её возведения вне зоны работы проходческого комбайна.

К первым относят навесное оборудование, подвесные крепеустановщики и портальные тележки, ко вторым — переносные инвентарные и шагающие проходческие крепи.

Навесное оборудование: кронштейны, смонтированные на исполнительных органах комбайнов, и стреловые краны, устанавливаемые на корпусе комбайна, служат для подъема и транспортирования верхняков рамной и верхних элементов арочных крепей.

В отечественной и зарубежной практике получили распространение устройства для крепи в виде кронштейнов, устанавливаемых на исполнительном органе комбайна. Верхняк укладывают на кронштейн вручную, поднимают на место установки и удерживают там стрелой комбайна. Описанное навесное оборудование конструктивно просто и надежно.

Передвижные крепеустановщики работают независимо от проходческих комбайнов, что позволяет выполнять большую часть работ без перерывов. Применение крепеустановщиков позволяет механизировать установку как отдельных верхняков, так и всех элементов крепежных рам, собранных в пакеты.

Анализ существующих и вновь разрабатываемых конструкций средств механизации возведения металлической арочной крепи показывает, что работы ведутся в направлении создания автоматических устройств, обеспечивающих механизированное возведение в зоне работы исполнительного органа проходческого комбайна временной крепи, которая является элементом постоянной крепи, монтируемой вне опасной зоны, что создает условия для достижения максимально возможного коэффициента использования проходческого комбайна.

6 Природоохранные мероприятия при проходке и ликвидации горных выработок

Любые горные работы связаны с негативным воздействием на природную среду (ПС) и, прежде всего, это связано с тем, что если ПС формируется весьма длительное время, за которое ее компоненты достигают некоторого равновесного состояния, то первые весьма быстротечны и по своим последствиям носят разрушительный характер. Страдают в первую очередь растительный и почвенный покров, природные ландшафты. Поэтому на всех стадиях геологоразведочных работ предусматриваются мероприятия, как по снижению этого воздействия, так и по выполнению рекультивации нарушенных земельных участков.

Наибольшие негативные последствия имеют открытые работы. Ранее, например, широко практиковалась проходка канав с применением взрыва на выброс, что приводило к нарушению и загрязнению больших площадей. В настоящее время этот способ проходки запрещен. В связи с этим же не рекомендуется проходка канав бульдозерами.

При канавных работах осуществляется снятие плодородного слоя в пределах, как контура выработки, так и площади отвалов грунта. Почва складируется в бурты или ленточные отвалы. После документации и опробования канавы засыпаются материалом из отвалов с перекрытием слоем плодородных почв.

Подземные работы, также сопровождаются нарушениями ПС и, прежде всего в пределах производственных площадок. Поэтому здесь также предусматривается предварительное снятие плодородного слоя и последующая рекультивация. Формируются временные отвалы в пределах этих площадок, которые после завершения проходческих работ разбираются на засыпку шурфов, распределяют по поверхности при планировке. После демонтажа оборудования и сооружений грунт, бывший под ними, перепахивается и перекрывается почвами из буртов

Постоянные отвалы крупных горнорудных предприятий подлежат технической или лесохозяйственной рекультивации с целью борьбы с эрозией и пылением.

Влияние горноразведочных работ в виду их сравнительно небольших объемов на атмосферу и гидросферу незначительно, поэтому на эти компоненты природной среды специальных мероприятий не предусматривается.

Источник