Способ проходки протяженных горных выработок Советский патент 1992 года по МПК E21C41/20 E21D9/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при очистных и проходческих работах на пологих пластах многоходовыми камерами, а также при проходке подготовительных протяженных смежных выработок.

Известен способ подземной добычи полезных ископаемых (калийной соли) широкими камерами комплексом в составе комбайна и двух самоходных вагонов, включающий последовательную многоходовую отработку камеры с наложением ходов по горизонтали и вертикали и отгоном комп-- лекса после отработки каждого хода.

Недостатками этого спосрба является то, что проходка первого хода по каждому вынимаемому слою характеризуется возрастающими простоями комбайна на ожидание самоходного вагона и, как следствие, низкой производительностью комплекса, так как ширина одного хода не позволяет осуществлять параллельную работу двух самоходных вагонов и разминовке их производится в устье камеры.

Наиболее близким к предлагаемому является способ проходки параллельных подготовительных выработок. Сущность данного способа рассмотрим на примере проходки конвейерного и транспортного штреков. Проходка ведется поэтапно, участ ками. Первоначально проходят транспортный штрек одним ходом комбайна на длину 200-300 м. Величина участка проходки определяется технико-экономическими параи

VI Оч

ю

VI

т

метрами (длиной кабеля выемочных и транспортных машин, условиями проветривания или необходимой длиной выработки для установки конвейера),

Проходка осуществляется с использованием в составе проходческого комплекса двух или более самоходных вагонов, работающих последовательно с перегрузкой руды непосредственно из вагона или с промежуточным складированием ее и последующей отгрузкой с помощью погрузочных машин типа ПНБ с самоходными вагонами, ковшовых погрузочно-доставочных машин или скреперных лебедок.

Недостатком дачной технологии является низкая производительность комплекса на проходке, связанная с большой длиной доставки транспортными средствами до пункта разгрузки и отсутствие возможности обеспечения параллельной работы двух транспортных средств.

Цель изобретения - повышение производительности очистных и проходческих работ.

Поставленная цель достигается тем, что в способе проходки протяженных выработок, включающем проведение подготовительных и очистных выработок смежными ходами, проходку смежных ходов комбайном, участками и доставку горной массы транспортными средствами, при этом проходку участков в смежных ходах ведут с опережением ходов относительно друг друга в горизонтальной плоскости, равном длине комбайна на участке выработки длиной, меньшей критической длины доставки транспортными средствами, а при длине участка выработки большей критической длины доставки транспортными средствами проходку в смежных ходах ведут с опережением ходов относительно друг друга, определяемом из соотношения

. v Г2(1отр +1комб) q , t Lon--j--A уOT+tp

где Lon - величина опережения слоев относительно друг друга, м;

V - скорость движения транспортных средств, м/мин;

- длина отработанного участка камеры двумя ходами, м;

q - грузоподъемность транспортного средства, т;

QK - производительность комбайна, т/мин;

tp - длительность разгрузки транспортного средства, мин;

1комб - длина комбайна, м.

Реализация предлагаемого способа одинаково осуществима как при проходке очистных, так и подготовительных выработок.

На фиг.1 показана технология ведения

горных работ на участке, меньшем критической длины доставки; на фиг.2 - технология ведения горных работ на участке, большем критической длины доставки.

Способ осуществляют следующим образом.

При ведении очистных работ для подготовки участка проходят выемочный 1, вентиляционный и полевой конвейерный 2

штреки. Очистные работы ведут в камере 3 шириной (например 16 м) тремя-четырьмя комбайновыми ходами. Выемка осуществляется комплексами в составе комбайна 4 и двух транспортных средств 5(например,самоходных вагонов). Разгрузка руды производится на выемочном треке в рудоспуски 6.

Пер оначально вычисляется критическая длина доставки двумя транспортными

средствами (Up) из условия их параллельной работы и определяются характерные участки в камере L K Up и Up.

Известно, что расстояние доставки, при переходе за которое комбайн простаивает в

ожидании самоходных вагонов, является критическим расстоянием доставки Up. Величина Up определяется техническими параметрами добычного комплекса по известным методикам,

На участке L K Up (фиг,1) проходка начинается с первого хода на длину комбайна И1 комб. Затем комбайн отгоняют на выемочный штрек 1 и производят отработку вто- / рого хода. После проходки участка, равного

двойной длине комбайна И2 , его отгоняют к забою первого хода. Проходится участок, также равный И2 , и комбайн возвращается к забою второго хода. Таким образом каждый из двух ходов в камере

отрабатывается попеременно участками длиной, равной 21КОмб. При этом опережение одного хода относительно другого определяется длиной комбайна.

Таким образом, на участке камеры

L к кр может быть обеспечена непрерывная работа комбайна с максимальной технической производительностью при выполнении следующих двух условий. Во- первых, необходимо проходить широкую выработку, как минимум двумя ходами, для создания условий независимой параллельной работы двух транспортных средств. Во- вторых, величина опережения одного хода относительно другого не должна превышать длину комбайна, в противном случае возникают дополнительные простои комбайна на ожидание транспортных средств в каждом цикле их загрузки.

При реализации этого признака отработка комбайном участков длиной по каждому ходу будет осуществляться без остановки с максимальной технической производительностью, что обеспечивает равномерную загрузку двигателей и повышает надежность и долговечность работы комбайна. Кроме того, для комбайнов, например Урал 20КСА, отработка одного хода на длину 21Комб соответствует средней сменной уходке при работе с двумя транспортными средствами. Поэтому попеременная отработка двух ходов участками с величиной опережения, не превышающей длину комбайна, обеспечивает эффективное использование комплекса и создает благоприятные технические и технологические условия его применения.

При длине выработки LK Up {фиг,2) отработка ходов осуществляется также попеременно, при этом комбайн работает с возрастающими простоями на ожидание самоходных вагонов даже при условии их параллельной работы. Поэтому наиболее рациональным вариантом отработки двух ходов на этом участке является разминов ка груженого и порожнего вагона у забоя отстающего хода. Порожний вагон должен прибыть к месту разминовки раньше или одновременно с груженым вагоном. Такое условие определяется выражением

i v Г 2 ( LOTP + комб ) q , , Lon -2- VL-ИГ }

Это позволит обеспечить минимальные простои комбайна на ожидание самоходного вагона и повысить в целом производительность комплекса.

В настоящее время очистные работы с применением комплексов в составе комбайна и двух самосвалов грузоподъемностью 20 т ведут, например, на калийном руднике Цилиц ГДР.

Технология осуществляется следующим образом. Комбайновый комплекс применяется при отработке верхнего слоя четырьмя ходами с наложением их по горизонтали в камерах шириной 20 м и длиной до 300 м. Первый ход отрабатывается комплексом на всю длину камеры с разминовкой самосвалов в устье камеры. Второй и последующие ходы отрабатываются последовательно при параллельной работе транспортных средств. Технология характеризуется низкой производительностью при проходке первого хода, ширина его не позволяет применять параллельную работу двух самосвалов и поэтому комбайн простаивает из-за 5 ожидания средств транспорта.

Применение предлагаемого способа позволяет отрабатывать и первый и второй ход в камере при параллельной работе двух самосвалов. Простои комбайна будут связаны 0 только с маневром самосвалов перед загрузкой (tnp 0,1 мин). Отгон комбайна после отработки каждого участка выполняется. обычным порядком, при этом появляются дополнительные затраты времени на ма5 невры комбайна при установке его в забое другого хода. Однако, как показали проведенные расчеты, отработка первых двух ходов по предлагаемому способу позволяет повысить производительность комплекса

0 до 20% в сравнении с вариантом последовательной отработки ходов на всю длину,

При длине камер 400 м производительность комплекса на проходке первых двух ходов повысится на 30%. При многоходовой

5 и послойной выемке очистных камер указанный способ может быть применен в процессе отработки двух первых ходов каждого слоя.

Аналогичным образом реализация спо0 соба может быть выполнена при проходке подготовительных выработок с расширением в два и более ходов.

Таким образом попеременная проходка смежных выработок с установленными ра5 циональными параметрами опережения одного хода относительно другого позволит повысить эффективность использования комбайна и средств доставки в комплексе и его производительность.

0Формула изобретения

Способ проходки протяженных горных выработок, включающий проведение подготовительных и очистных выработок смежными ходами, проходку смежных хо5 дов комбайном участками и доставку горной массы транспортными средствами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности очистно)х и проходческих работ, проходку участков в

0 смежных ходах ведут с опережением ходов относительно друг друга в горизонтальной плоскости, равным длине комбайна на уча- стке выработки длиной, меньшей критической длины доставки транспортными

5 средствами, а при длине участка выработки, большей критической длины доставки транспортными средствами, проходку в смежных ходах ведут с опережением ходов относительно друг друга, определяемом из соотношения

t v Г2 (LQTP + 1комб) q , . 1 Un - fc + tp J,

Lcrp - длина отработанного участка кй меры двумя ходами, м;

q -.грузоподъемность транспортного где Lon - величина опережения ходов отно- средства, т;

сительно друг друга, м:5Q« - производительность комбайна, т/мин;

V - скорость движения транспортныхtp - длительность разгрузки транспор1

средств, м/мин;ного средства, мин;

комб - длина комбайна, м.

2 I

Использование: изобретение относится к горному делу и может быть использовано при очистных и проходческих работах на пологих пластах многоходовыми камерами. Сущность изобретения: способ включает проведение подготовительных и очистных выработок смежными ходами, проходку смежных ходов комбайном участками и доставку горной массы транспортными средствами. При этом отработку смежных ходов ведут участками с опережением ходов относительно друг друга в горизонтальной плоскости. На участке выработки длиной меньше критической длины доставки транспортными средствами опережение равно длине комбайна. При длине участка выработки больше критической длины доставки транспортными средствами проходку в смежных ходах ведут с опережением ходов относительно друг друга, определяемым по математической формуле. 2 ил. Ё

Фиг 1