Технология подземных горных работ (стр. 14 из 17)
Если глубина ведения работ небольшая, шахта негазовая или отнесена к первой категории по газу или пыли, можно применять и другие варианты систем, которые предусматривают охрану выработок целиками, возвратноточную схему проветривания и т.п.
Некоторые из существующих схем отработки пластов для определенных условий даются в приложении.
2.5. Очистные работы
2.5.1. Обоснование и выбор средств комплексной механизации очистных работ
Основным средством выемки угля на пологих и наклонных пластах в настоящее время являются комплексы добычного оборудования, позволяющие механизировать и совмещать во времени все основные операции технологического процесса в очистном забое.
В общем случае в состав очистного механизированного комплекса входят: механизированная крепь, крепи сопряжении очистного забоя со штреками, выемочная машина (комбайн, струг), забойный конвейер, крепи сопряжении, насосные станции (СНУ или СНТ) оросительная система с оросительной установкой 2УНЦНС13, предохранительная лебедка, энергопоезд и другое оборудование.
По времени создания и промышленного применения механизированные комплексы сейчас относят к трем поколениям.
Механизированные комплексы первого и второго поколений типов КМ, МК, ОКП, УКП и их модификации уже не выпускаются промышленностью и применять их в проектах, ориентированных на перспективу, не рекомендуется, за исключением некоторых отдельных наиболее удачных по конструкции и надежных в определенных условиях типов крепей (КМ103М, КМ130, МК75Б).
Механизированные комплексы третьего поколения созданы в последние годы и относятся к технике повышенного технического уровня (например, МКД90, КМ137А, КМ138, КМ144, КМ142, УКП4, 2УКП5 и др.) В их состав входят самозарубающиеся очистные комбайны с бесцепной системой подачи и конвейеры унифицированного ряда повышенной энерговооруженности. Для перемещения комбайнов на тонких пластах используется вынесенная система подачи. Применяется система автоматического и дистанционного управления с выносного пульта (КМ137А и КМ138А). Имеются противоотжимные устройства и устройства для удержания надштрековой пачки угля. Эти комплексы применимы практически во всех условиях эксплуатации, так что при выборе следует ориентироваться на применение комплексов третьего поколения и сохранивших свое значение лучших крепей второго поколения. Технические характеристики большинства из них приведены в таблице .
2.5.2. Проверка крепи по допустимой скорости воздушной струи
На пластах с относительной газообильностью более 10 м3/т необходимо сделать проверку возможности принятого типа крепи обеспечить необходимое по условиям проветривания проходное сечение рабочего пространства лавы. Порядок выполнения указанных проверочных расчетов приводится в последующих разделах.
После выбора требуемого типоразмера механизированной крепи необходимо в первую очередь провести ее проверку по фактору проветривания. Для этого необходимо сопоставить фактическую площадь сечения рабочего пространства данной крепи Sф (см. табл. 3) с полученным расчетным путем Sр. При этом должно соблюдаться следующее условие:
, (2.17) 
,(2.18)где М - мощность пласта, м; r - ширина захвата комбайна, м;
- плотность угля, т/м3; 
- коэффициент естественной дегазации пласта, ( =0,65-0,75);qсн4 - относительная газообильность пласта, м3/т; дается в исходной геологической характеристике пласта;
- максимально допустимая скорость движения воздуха в очистном забое ( не более 4м/с);a- допустимая концентрация метана в исходящей струе (a =1 %);
- коэффициент, учитывающий движение воздуха по выработанному пространству ( = 1,1 - 1,5); 
- возможная скорость подачи комбайна, м/мин;2.5.3. Выбор типа выемочного комбайна и забойного конвейера.
В технической характеристике любого механизированного комплекса указывается один-два типа комбайнов, которые могут работать с данной крепью. Поэтому задача выбора типа комбайна сводится к анализу соответствия конструкции и параметров этих комбайнов условиям применения их на данном пласте. Если указанная в комплекте выбранного механизированного комплекса выемочная машина по каким-то ограничивающим факторам, например, наличию твердых минерализованных включений в пласте и др. не обеспечивает эффективную работу в данных условиях, нужно выбирать другой тип механизированной крепи или вообще отказаться от их применения. Если пласт содержит более 5% твердых минерализованных включений или очень твердых прослойков породы, мощность которых требует селективной (раздельной) выемки, а также весьма волнистую почву, применение комбайновой выемки, а следовательно, и самих механизированных крепей, исключается, и необходимо искать другие решения для их разработки.
Ширина захвата исполнительного органа комбайна принимается: 0,8 м - на тонких пластах; 0,63 м - на пластах мощностью более 2,5 м. На особенно газоносных пластах допускается ширина захвата 0,5 м. При отработке пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа, выемочный комбайн должен иметь уменьшенную ширину захвата.
Технические характеристики очистных комбайнов для пологих и наклонных пластов приведены в таблица 2.2.
Таблица 2.2.- Техническая характеристика очистных комбайнов
| Очистные Комбайны | Параметры комбайнов | |||
| Мощностьобслужив.пласта | Шириназахвата,м. | МощностьэлектродвигателяКВт | Максим.скоростьподачи,м\мин | |
| 1К103 | 0,6-1,2 | 0,8 | 150 | до 8 |
| 1ГШ68Е | 1,3-1,95 | 0,63 | 220 | 5,5 (6,0) |
| 2ГШ68Б | 1,4-2,5 | 0,63; 0,5 | 264 | 6 |
| 1КШЭ(2КШЭ) | 2,0-4,2 | 0,63; 0,5 | 430 | 8 |
| РКУ10 | 1,1-1,9 | 0,63 | 200 | до 8 |
| РКУ13 | 1,35-2,5 | 0,63-0,5 | 400 | до 10 |
| РКУ16 | 1,8-3,2 | 0,63-0,5 | 630 | до 10 |
| РКУП20 | 2,2-4,5 | 0,63-0,5 | 630 | до 10 |
Тип забойного конвейера обычно регламентируется в состав комплекта оборудования принятого механизированного комплекс (табл. 2.3). Применяются одноцепные (СПЦ151, СПЦ162, СПЦ261, СПЦ271) и двухцепные (СП87ПМ, СП202М, СП202В1М, СП301, СП87ПМ, СП202М, СП202Б1М) конвейеры.
2.5.4. Определение длины очистного забоя,
проверка по фактору проветривания
Длина очистного забоя является одним из основных параметров системы разработки, влияющих на технико-экономические показатели работы не только выемочного участка, но и всей шахты.
Длина очистных забоев, оборудованных механизированных комплексами, определяется в основном их конструктивными параметрами и строительной длиной поставляемого заводом изготовителем механизированного комплекса (табл. 3). Однако во многих случаях оптимальная длина, зависящая от конкретных условий, условий, не всегда совпадает с длиной комплексов в поставке.
В ряде случаев целесообразно удлинить (реже сократить) механизированный комплекс на 10-20%. Это достигается путем установки дополнительных секций вплоть до применения в длинном забое спаренного комплекса.
Ориентировочно длину очистного забоя при односторонней выемке можно определить по формуле:
,(2.19)где
- продолжительность смены, мин (360 мин); 
- время на подготовительно-заключительные операции (15-25мин); 
- время на выполнение концевых операций (30-35 мин); 
- количество циклов в смену (1-2, реже 3 цикла); 
- коэффициент готовности комбайна (0,85 -0,93); 
- возможная скорость подачи комбайна в зависимости от энергозатрат на разрушение угля, м/мин; 
- маневровая скорость комбайна, м/мин; в расчетах принимать 5-6 м/мин; tз - время на замену одного зубка, мин (0,6 - 0,85мин);F - площадь торца вынимаемой полосы, м2; (F = М • г);
Z - расход зубков на 1 м3 отбитого угля, шт/м3 (0,05 - 0,15 шт/м3), увеличивается с ростом крепости и вязкости угля и наличия породных прослойков в пласте);