3. Функции, выполняемые автоматизированной системой управления крепью

АСУ обеспечивает электрогидравлическое управление крепью с постов управления, расположенных на секции крепи, и дистанционное с центрального пульта управления, установленного на штреке:

- автоматизированную передвижку секций крепи и рештачного става забойного конвейера по заданному алгоритму в пределах выделенной группы секций с автоматическим запретом передвижки в зоне нахождения очистного комбайна или струга;

- автоматическую передвижку отдельной секции по заданному алгоритму;

- дистанционное пооперационное управление исполнительными гидроцилиндрами отдельной секции;

- аварийное отключение управления крепью.

Современные подсистемы дистанционного электрогидравлического управления по сравнению с местным управлением силовыми гидрораспределителями обеспечивают существенное увеличение скорости крепления, облегчение условий и повышение безопасности труда операторов, сокращение гидрокоммуникаций между секциями крепи.

4. Схемы передвижки секции механизированной крепи при комбайновой выемке угля

Агрегатированные крепи, которые являются наиболее пер­спективными, поскольку все секции этих крепей обладают двухсторонними силовыми и кинематическими связями с реш­тачным ставом забойного конвейера, в составе комбайновых очистных комплек­сов делятся на:

а) с последовательной передвижкой секций по заряженной схеме (КД90, М103М, ДМ, КДД, МТ1.5 и др.);

б) с последовательной передвижкой по незаряженной схе­ме («Донбасс М» и др.);

в) с шахматной передвижкой (КД80Ш и др.).

У крепей типа «а» каждая секция может быть перемещена к груди забоя на величину ширины захвата очистного комбайна до передвижки рештачного става забойного конвейера на но­вую дорогу.

У крепей типа «б» такое перемещение может быть реали­зовано только после передвижки рештачного става забойного конвейера; в этом случае призабойная полоса сразу вслед за проходом комбайна может, например, крепиться выдвижными консолями перекрытий при их наличии.

Шахматный порядок передвижки может быть реализован, например, для двухсистемных крепей, см. рис. 2, с двумя конст­руктивно отличающимися типами секций 1 и 2, расположенны­ми через одну. В этом случае вслед за проходом комбайна осуществляется передвижка к забою секций 1 с удлиненными консолями (гидродомкраты передвижки у этих секций подго­товлены к передвижке в отличие от секций 2), затем произво­дится передвижка конвейера 3 на новую дорогу, а потом подтя­гиваются секции 2 с короткими консолями.

Механизированные крепи бывают агрегатированными - на основе секций и комплектными - на базе комплектов.

Наиболее совершенными агрегатированными крепями яв­ляются крепи с последовательной передвижкой секций по за­ряженной схеме, т.к. они обладают наименьшей продолжи­тельностью полного закрепления (соответствует проектному коэффициенту затяжки кровли) забойной полосы после выем­ки.

Бесспорным преимуществом обладают крепи, передви­гающиеся с конструктивным обеспечением проектной величины подпора. Это в наибольшей мере способствует сохранению ус­тойчивости нижних слоев кровли, одновре­менно сводя до минимума штыбонакопление между перекры­тием и кровлей и, следовательно, пылеобразование из-за этого фактора. Наличие породной «подушки» на перекрытиях секций удлиняет период выхода стоек на номинальный режим и может уменьшать площадь контактирования элементов перекрытия с неразрушенной кровлей.

По виду связей с подсистемой почвы пласта, отражаю­щих взаимодействие основания с почвой при передвижке сек­ций, передвижка секций бывает:

а) с обеспечением подъема носка основания секции (КД90, ДМ, КДД, ДТ, ДТМ, 1М103М и др.);

б) без обеспечения указанного подъема (МТ1.5, М87УМ и ДР-).

Передвижка секций с подъемом носка основания позволяет улучшить взаимодействие крепи со слабыми породами почв, уменьшить величину внедрения оснований секций в почву при передвижке, что важно при наличии сла­бых пород.

1 2 3

Рис. 2 - Крепь с шахматной схемой передвижки

5. Формирование косого заезда конвейером

Рассмотрим группы секций механизированной крепи по 4 секции в каждой группе.

На рис. 3.1, 3.2 видно, как поэтапно формируется волна конвейерного става для «косого» заезда. На рисунках изображены: очистной комбайн, ряд секций механизированной крепи, конвейерный став забойного конвейера и линия очистного забоя. При рассмотрении рисунков видно поэтапное формирование очистного забоя для снятия следующей стружки.

Формирования траектории лавного конвейера для косого заезда можно разделить на несколько этапов:

1) полное прохождение стружки очистным комбайном для формирования пространства, в котором будет сформирован косой заезд;

2) задвижка секций вслед за прохождением комбайна прекращается на расстоянии, необходимом для формирования «косого заезда»;

3) возврат комбайна (в холостую) от края лавы на расстояние не задвинутых секций;

4) вслед за движением комбайна «в холостую» начинается задвижка секций крепи, с формированием контура «косого» заезда (формирование волны секциями крепи);

5) формирование волны конвейерного става для «косого» заезда.

Этапы 4 и 5 – это два этапа, в которых непосредственное участие принимает аппаратура автоматического управления крепью.

Этап 4 не имеет принципиальной разницы по сравнению с передвижкой секции механизированной крепи в автоматической режиме, а отличается только тем, что секции крепи прекращают свое движение после прохождения разного пути (третий и четвертый этапы).

Этап 5 рассмотрим более детально. На рисунке 3.3 изображена циклограмма включения гидрораспределителей ГСД - выстраивания конвейерного става для «косого» заезда.

В результате рассмотрения алгоритма передвижки конвейерного става с целью формирования волны «косого» заезда, можно сделать вывод, что в группе секций может одновременно выполняться 4 команды (одновременная работа 4-х ГСД). Включение ГСД можно разграничить во времени, что исключит одновременный пуск нескольких ГСД.

1- очистной комбайн, 2 – секция механизированной крепи,

3 – рештак конвейерного става, 4 – контур очистного забоя

Рис. 3.1 – Пояснительные рисунки по выстраиванию конвейерного

става для «косого» заезда

1- очистной комбайн, 2 – секция механизированной крепи,

3 – рештак конвейерного става, 4 – контур очистного забоя

Рис. 3.2 – Пояснительные рисунки по выстраиванию конвейерного

става для «косого» заезда

Рис. 3.3 – Циклограмма включения ГСД по выстраиванию конвейерного

става для «косого» заезда

6. Технологические схемы работы комбайнового очистного комплекса

Рассмотрим характерные технологические схемы работы комбайнового очистного комплекса, сформиро­ванного на основе современных агрегатированных крепей. Под указанными схемами подразумевается определенная последо­вательность соответствующих операций, направленных на реализацию конечной цели - добычи угля.

В комбайновом ОМК в исходном положении забойный конвейер придвинут к забою, комбайн расположен на одном из концов лавы и подготовлен к снятию полосы угля, секции крепи расперты и удалены от конвейера на шаг пере­движки (наиболее распространенная заряженная схема работы механизированной крепи), крепи сопряжения расперты.

Затем комбайн начинает перемещаться и осуществляется выемка угля. При этом вслед за проходом комбайна произво­дится снятие распора, передвижка секций крепи и их распор, а на расстоянии 12-15 м от комбайна передвигается и конвейер (наиболее распространенная волнообразная передвижка кон­вейера).

При подходе комбайна к штреку (откаточному или вентиля­ционному) выполняются концевые операции, в состав которых, наряду с другими работами, входит самозарубка комбайна в пласт с целью его подготовки к выемке угля в противополож­ном направлении.

Самозарубка является обязательной операцией при реали­зации прогрессивной безнишевой выемки угля, исключающей предварительную подготовку ниш, выполняемую, как правило, весьма трудоемким немеханизированным способом при повы­шенной опасности проводимых работ.

Рассмотрим технологические схемы самозарубки очистных комбайнов. В настоящее время применяют два способа само­зарубки - фронтальную (торцевую, лобовую) и косыми заезда­ми. Особенности самозарубки указанными способами ясны из рис.4. Фронтальная самозарубка (рис.4б) в отличие от способа косых заездов (рис.4а) осуществляется на доста­точно коротком участке лавы и поэтому обнажается сравни­тельно небольшая площадь кровли, что весьма важно при не­устойчивых породах кровли. Однако при ее выполнении необ­ходимо, чтобы напорные усилия гидродомкратов передвижки, входящих в состав механизированной крепи очистных комплек­сов, были достаточными для этой операции. Наиболее прием­лемый способ самозарубки следует выбирать, исходя из ана­лиза всей совокупности горно-геологических и горно-технических условий очистного участка.

После выполнения концевых операций комбайн начинает выемку полосы угля в противоположном направлении.

Вышеописанная последовательность операций соответст­вует челноковой схеме работы комбайна. Если комбайн рабо­тает по односторонней схеме (в одном направлении комбайн осуществляет выемку массива, а в обратном - холостой пере­гон с попутной зачисткой почвы пласта), то, как и в первом слу­чае, вслед за проходом комбайна при его работе по выемке пе­редвигают секции крепи, а конвейер при этом остается в ис­ходном положении и передвигается волной только при холо­стом перегоне машины.

Следует отметить, что в обоих случаях (как при работе комбайна по челноковой, так и по односторонней схемам) мо­жет осуществляться также фронтальная передвижка конвейера - одновременно по всей длине лавы после прохода комбайна от одного штрека к другому.

Рис. 4 – Способы самозарубки очистных комбайнов