Анализ условий эксплуатации очистных комбайнов на шахтах Кузбасса

Размещено на http://allbest.ru

Размещено на http://allbest.ru

УДК 622.232.72

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОЧИСТНЫХКОМБАЙНОВ НА ШАХТАХ КУЗБАССА

А.М Цехин, к.т.н,доц., А.Ю.Борисов, ст.преподаватель,

В.В.Потапов, студент гр.ГЭц-061 ГУ КузГТУ

Кузнецкий угольный бассейн имеет в угленосных отложениях около 100 рабочих пластов суммарной мощностью более 200 м. Из общих промышленных запасов угля 70% приходится на пласты с углом падения до 35, на которых можно применять современные высокопроизводительные комплексы.

Опыт эксплуатации очистных комбайнов на шахтах Кузбасса показывает, что большое влияние на работу комбайнов оказывает строение пласта, физико-механические свойства угля, прослойков и включений породы.

В основу оценки угля как разрушаемой среды по рекомендации ИГД им. А.А. Скочинского [1] приняты сопротивляемость резанию (А, кН/м), степень хрупкости (В), категория разрушаемости (R, кВт ч см /м). В табл. 1, 2, 3 представлено распределение пластов бассейна по этим показателям [2].

Таблица 1

Таблица 2

Из табл. 1, 2 видно, что 86% пластов относятся к III и IV классам с невысокой сопротивляемостью резанию (А=121-240 кН/м). Однако почти 70% углей - вязкие с достаточно большой энергоемкостью их разрушения. Категория разрушаемости ( табл. 3) учитывает оба этих показателя и свидетельствует о том, что 90% пластов относятся к категории выше средней крепости (СК, ВСК, К, ВК).

Таблица 3

Более наглядное представление об условиях эксплуатации очистных комбайнов в Кузбассе дает их распределение по группам типовых условий I, II, III_а, III_б (табл. 4).

Таблица 4

Из таблицы видно, что только около 2% пластов не ограничивают производительность комбайнов (I группа), а на 56% пластов работа комбайнов сопряжена с высокой динамической нагруженностью и большим удельным расходом режущего инструмента.

Подавляющее большинство шахтопластов относятся к 3-5 классам по расходу резцов.

Основная причина большого расхода инструмента в высокой насыщен-ности пластов породными прослойками и твердыми включениями. Прослойки представлены аргиллитами (АР1, АР2, АРУ), алевролитами (А1, А2, А3, А4) и переходными прослойками песчаник-алевролит (П4-А1 или А1-П4).

В табл. 5 приведено распределение угольных пластов по методике ИГД им. А.А. Скочинского.

Таблица 5

шахта уголь порода комбайн

I группа - пласты однородного строения с «чистыми углями»;

II группа - пласты с породными прослойками, соизмеримые по сопротивляемости резанию с углем;

III группа - пласты с крепкими породными прослойками;

IV группа - пласты с мелкими твердыми включениями;

V группа - пласты с крупными линзообразными включениями;

VI группа - пласты с породными прослойками и включениями.

Как видно из табл. 5 только 38,4% пластов (I и II групп) не осложняют работу очистных комбайнов, а остальные 61,6% пластов насыщены крепкими породными прослойками и твердыми включениями. Мощность прослойков более 0,05м существенно сказывается на работе комбайна. В Кузбассе около 65% прослойков имеют мощность 5-25см, 6% - мощностью до 0,05м, а ос-тальные соизмеримы с диаметрами исполнительных органов комбайнов.

Опыт их эксплуатации показывает, что особенно неблагоприятным является такое строение угольного пласта, когда прослойки расположены у его кровли или у почвы. Установлено, что производительность комбайна в этом случае на 24-30% меньше, чем при расположении прослойки в средней части пласта.

Сопротивляемость резанию составляет для аргиллитов А=195-253 кН/м, для алевролитов А=270-565 кН/м, для песчаников и твердых включений А=587-830 кН/м. Таким образом, прослойки и включения в 3-7 раз превосходят прочностные характеристики углей. Это накладывает свой отпечаток на работу комбайнов: энергоемкость выемки угля возрастает в 2,5-3 раза, расход инструмента увеличивается в 3-4,5 раза, а скорость подачи комбайна, которая определяет его производительность, снижается в 2-2,5 раза.

Из табл. 5 следует, что в Ленинском районе Кузбасса 53,6% угольных пластов трудноразрушаемые. Авторами данного доклада в 2011 году проведен анализ стратиграфических колонок угольных пластов на шахтах этого района (рис.1, табл.6). Полученные данные свидетельствует о том, что при работе очистных комбайнов каждой группе пластов I- VI должен быть обоснованно выбран свой тип режущего инструмента.

Список литературы

1. Методика оценки и классификация показателей разрушаемости угольных пластов основных бассейнов СССР / ИГД им. А.А.Скочинс-кого. - М.: 1978.

2. Нестеров, В.И. Разрушение угольных и рудных пластов с твердыми включениями шнековыми рабочими органами/ В.И.Нестеров, А.А.Хорешок, В.Н.Вернер [и др.]. - Кемерово, Кузбасс. гос. техн. ун-т, 2001. - 125 с.

Размещено на Allbest.ru