3 Способ управления кровлей, мероприятия по увеличению устойчивости боковых пород

Так как по исходным данным категория пород по обрушаемости А₂ – рекомендуемый способ управления кровлей полное обрушение. Дополнительных мероприятий по разупрочнению пород проводить не требуется при использовании механизированного комплекса 2МКД-90 (в соответствии с рекомендациями [3]).

Нижний слой пород кровли – категории Б₁ мощностью 0,1 м («ложная кровля») будет выниматься одновременно с угольным пластом, что позволяет применять механизированные крепи без ограничений, т.к. выше в непосредственной кровле залегает глинистый сланец мощностью 6,0 м и крепостью по шкале проф. Протодьяконова f=4 (категория пород кровли по устойчивости Б₂).

Породы почвы средней устойчивости (П₃) также позволяет применять механизированную крепь.

Дополнительных мероприятий для пород кровли и почвы проводить нет необходимости.

Таким образом, окончательно принимаем способ управления кровлей в очистном забое – полное обрушение. В качестве средств крепления очистного забоя принимаем механизированную крепь.

Для обеспечения устойчивости боковых пород на бровках лавы производится установка спаренных сталеполимерных анкеров длиной по 2,5 м, с диаметром металлического стрежня 0,032 м. В каждый шпур, пробуренный с диаметром 0,043 м, для фиксации металлического стержня вставляется по три ампулы пенополиуретана. Верхний анкер располагается под углом 45⁰ к напластованию пород, а нижний – под углом 30⁰. Сталеполимерные анкеры устанавливаются в межрамном пространстве через одну раму и установка их производится на расстоянии 30 м перед лавой.

4 Определение скорости подачи выемочного механизма

В соответствии с рекомендациям [3] в очистном забое применяется механизированный комплекс 2МКД-90 (табл. 4.1), в состав которого входят узкозахватный комбайн РУА-10, механизированная крепь 2КД-90 и скребковый конвейер СПЦ-162-11.

Таблица 4.1 – Техническая характеристика комплекса 2МКД90

Характеристики	Значение хар-ки
Производительность, т/сут	1200
Пределы раздвижности по мощности пласта, м	1,1 – 1,5
Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2	500
Сопротивление секции, кН	3000
Коэффициент гидравлической раздвижности	2,0
Номинальная ширина захвата исполнительного органа, мм	630, 800
Напряжение цепей силового оборудования, В	660
Установленная мощность двигателей, кВт	717
Масса комплекта поставки, кг	1183860

Рассчитываем скорость подачи комбайна по методике [3].

Определяем сопротивляемость угля резанию в призабойной части пласта с учетом отжима угля:

, (4.1)

где А_р – сопротивляемость угля резанию в неотжатом массиве, 1,9 кН/см;

К_от – коэффициент отжима угля, определяется по формуле:

, (4.2)

где r – ширина захвата комбайна, 0,8 [3];

m – вынимаемая мощность пласта, 1,54 м.

А_рф = 1,95 ^. 0,92 = 1,79 кН/см.

Определяем возможную скорость подачи комбайна по мощности привода

, (4.3)

где m₁ и m₂ – соответственно минимальное и максимальное значение вынимаемой мощности пласта для данного типа комбайна (КА-80), соответственно 0,6 и 1,2 м [3],

v_ппр1, v_ппр2 – значения скорости подачи комбайна, соответствующее m₁ и m₂, при А_р<А_рф (1 < 1,79) 10 м/мин [3], и при А_р>А_рф (2 > 1,79) 10 и 8,5 м/мин. Тогда:

м/мин,

м/мин.

Окончательно возможная скорость подачи комбайна, по мощности привода, при фактической сопротивляемости угля резанию определяется как

, (4.4)

где k_пк – коэффициент увеличения скорости подачи комбайна при выемке хрупких углей, 1,15 [3].

м/мин.

Определяем составляющую силы резания в направлении подачи комбайна

_(4.5)

где F’_п и F”_п – составляющие силы резания в направлении подачи комбайна, 44 и 62 кН соответственно [3],

кН.

Возможная скорость подачи комбайна по допустимому тяговому усилию механизма подачи

, (4.6)

где F_т – тяговое усилие подающей части комбайна, 180 кН [3],

G – масса комбайна, 19,1 т [3],

α – угол падения пласта, при лаве расположенной по падению 17º,

м/мин.

Рассчитанная скорость меньше допустимой скорости подачи 8,0 м/мин < 12,0 м/мин.

Возможная скорость подачи комбайна, обусловленная скоростью крепления комплексно-механизированной лавы

, (4.7)

где v_крт – скорость крепления при последовательной схеме передвижки крепи, 2,6 м/мин [3],

k_сх – коэффициент учитывающий схему передвижки крепи, 1 [3],

k_уп – коэффициент снижения скорости крепления с увеличением угла падения пласта:

k_уст – коэффициент, учитывающий устойчивость и обводненность пород кровли и почвы, 1,0 для устойчивых пород [3].

м/мин.

Скорость подачи комбайна не ограничивается скоростью передвижения машиниста при выемке угля. Окончательно скорость подачи комбайна при выемке угля принимаем из условия

(9,25; 9,41; 1,56) = 1,56 м/мин