Устройство, принцип действия управления секциями крепи системой "Tiefenbach"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время очистная выемка на пологих и наклонных пластах полностью механизирована и частично автоматизирована. Комплексная механизация - одно из важнейших направлений технического прогресса, которое обеспечило замену ручного труда механизированным. При комплексной механизации достигается повышение производительности труда, создаются условия для автоматизации производственных процессов, а самое главное - повышается безопасность работ.

Современные механизированные комплексы способны отрабатывать пласты мощностью от 0,6м до 7,0м., добывать по 1млн. тонн и более угля в месяц. А комплексы с выпуском межкровельной толщи способны отрабатывать за один проход пласты мощностью до 10-12м.

Полностью автоматизированные струговые установки (без постоянного присутствия людей в забое) на пластах мощностью до 1м. добывают более 1млн.т. угля в год.

1. Состав механизированного комплекса

Основной (базовой) частью механизированного комплекса является забойный конвейер, который расположен по всей длине лавы вдоль очистного забоя. Приводная головка выходит на конвейерный штрек, а концевая - на вентиляционный. По забойному конвейеру перемещается очистной комбайн, который производит выемку угля и осуществляет его погрузку на конвейер.

Если для управления кровлей используется механизированная крепь, то секции крепи устанавливаются одна за другой вдоль всего очистного забоя. Обычно длина лавы в современных условиях достигает 300 и более метров. Соответственно при шаге установки крепи в 1,5м, чтобы закрепить весь очистной забой, потребуется 200 секций механизированной крепи. Все секции крепи при помощи домкратов передвижки крепятся к забойному конвейеру. Секции крепи по своему назначению подразделяются на линейные, которые устанавливаются в очистном забое и крепи сопряжения, устанавливаются на конвейерном и вентиляционном штреках.

Выпускаемые механизированные крепи отличаются структурной схемой, числом гидростоек в секции, высотой секции, рабочим сопротивлением, шагом передвижки и установки секций, системами управления.

Для передвижки секций механизированных крепей применяют различные способы: последовательный, шахматный и групповой.

При последовательной передвижке секции передвигают одну за другой вслед за проходом комбайна. Передвижкой очередной секции управляют с соседней распертой секции (при ручном управлении) или дистанционно с пульта управления (при автоматическом правлении).

При шахматной передвижке секций сначала последовательно передвигают четные или нечетные секции крепи, а затем последовательно остальные. Этот способ применятся при устойчивой кровле. При этом способе сокращается время на передвижку крепи (увеличивается скорость крепления), а значит и повышается скорость передвижения комбайна. В настоящее время современные механизированные крепи имеют очень высокую скорость передвижения и не влияют на темпы выемки комбайном. Поэтому шахматный способ передвижки применяется в основном в комплексах, имеющих секции крепи 1-го и 2-го типов - это «шагающие» КМ-81, КМ-130, КМ-145 и при струговой выемке, где имеются секции 1, 2, 3, и 4-го типов.

При групповой передвижке - одновременно передвигают группу секций в определенном порядке - последовательном или шахматном. Такую передвижку применяют при дистанционном групповом или автоматическом управлении передвижкой секций

Рисунок 1 Расположение оборудования в очистном забое 1- крепь сопряжения вентиляционного штрека с лавой» 2- линейные секции мехкрепи; 3-лавный конвейер; 4-очистной комбайн; 5-секции сопряжения конвейерного штрека с лавой; 6- лебедка; 7-гидростойка; 8-гидродомкрат передвижки конвейера

В качестве примера рассмотрим состав механизированного комплекса, который начал работу в 2008г. на шахте «Колмогоровская-2».

Лава оборудована секциями мехкрепи китайского производства ZY8620/24/50, польским комбайном KSW-1140E, чешскими комплектными трансформаторами, чешской насосной станцией, российским лавным конвейером «Анжера - 34», также российскими перегружателем, дробилкой и ленточными конвейерами. Доставка оборудования в лаву осуществляется монорельсовыми чешскими дизелевозами.

Оборудована системой САУК фирмы «Ильма» и немецкой управляемой гидравликой «Tiefenbach». Аппаратура аэрогазового контроля - многофункциональная система «Микон-1р».

Рисунок 2 Крепь Чжэнчжоуской групповой компании угольного машиностроения (Китай): ZY8620/24/50

Крепь Чжэнчжоуской групповой компании угольного машиностроения (Китай): ZY8620/24/50

1) рабочее сопротивление секции мехкрепи - 8620 КН (примерно 860Тс);

2) минимальная высота секции, 24дм (2,4м);

3) максимальная высота секции, 50дм, (5м).

Рисунок 3 Очистной комбайн KSW-1140E

Очистной комбайн KSW-1140E, двигатели рабочего органа два по 500 кВ на напряжение 3300В установлены в поворотных редукторах, два двигателя подачи постоянного тока по 50 кВ и один двигатель насоса на 40 кВ для гидросистемы.

Комбайн имеет бортовой компьютер, управляется дистанционно (радио или инфракрасный пульт).

Рисунок 4 Насосная станция НА 200\320

Рисунок 5 Комплектная трансформаторная подстанция

Рисунок 6 Очистной комбайн Айкхофф SL 100

А это -самый мощный в мире очистной комбайн Айкхофф SL 100 с производительностью более 1млн. тонн угля в месяц

Рисунок 7 Головная часть забойного конвейера Анжера-38

2. Технологический цикл. Управления секциями крепи системой «Tiefenbach»

2.1 Понятие о технологическом цикле

Выемка угля в лаве складывается из ряда процессов и операций, которые выполняются в определенном порядке во времени и увязаны в пространстве. Когда комплекс процессов будет завершен, их повторяют вновь в той же последовательности.

Совокупность всех процессов и операций, выполняемых в определенном порядке, необходимых для выемки угля по всей длине лаве на установленную паспортом величину подвигания забоя, называют технологическим циклом. В результате завершения цикла очистной забой лавы подвинется по простиранию на определенную величину, измеряемую в метрах. (Обычно это ширина захвата комбайна 0,8; 0.63м).

В качестве примера рассмотрим технологию и организацию работ по выемке угля на ш. Чертинская по пласту мощностью 2м с механизированной крепью 2М.138, крепью сопряжения КСПЮ -04, комбайном KGS-345, лавным конвейером КСЮ.271, перегружателем ПТК-3у, дробилкой Д-1р, насосной станцией СНЛ-180, аппаратурой АУЗМ и АС-ЗСМ, а также применяются вспомогательные механизмы: лебедки ЛПК-10Б, эл. сверла ЭР-18, ЭРП-18ДМ, крепеустановщик «Рамбор».

2.2 Подготовка к очистным работам

В начальной стадии подготовки составляется проект на очистную выработку, паспорт выемочного участка, паспорт и график на монтаж и демонтаж очистного комплекса. Существуют различные типовые технологические схемы монтажа и демонтажа механизированных очистных комплексов в зависимости от условий их применения.

Проводятся выработки, нарезается монтажная камера. Специализированная монтажная организация принимает монтажную камеру комиссионно и приступает к монтажу комплекса.

В зависимости от способов монтажа- с разборкой или без разборки секций, с применением различного монтажного оборудования (станки, лебедки и пр.), от способов доставки - рельсовым транспортом, монорельсовым транспортом, с применением различных доставочных машин, проводятся различные подготовительные работы.

Прокладываются рельсовые или монорельсовые дорожки, устанавливаются лебедки, монтажные блоки, станки, полки и другое вспомогательное оборудование.

Вначале комплекс частично монтируется на поверхности шахты. Производится прогонка оборудования, обучение персонала.

Затем комплекс разбирается и опускается в шахту для монтажа. Монтаж производится согласно паспорту и графику на монтаж комплекса. После монтажа проверяют правильность сборки оборудования, опробуют секции, комбайн, конвейер и другое оборудование. Принимают очистную выработку в работу комиссионно.

2.2.1 Подготовка лавы к работе в начале смены

В начале каждой смены обслуживающий персонал должен осмотреть и убедиться в исправности комбайна, наличии и качества зубков, кулаков, исправности системы орошения, системы АС-ЗСМ, гидравлики, проверить состояние крепи, кровли, конвейеров, крепления сопряжений и т.д. Убедившись в исправности всех механизмов и готовности звена к работе, а также в том, что люди находятся вне зоны действия комбайна и конвейера, звеньевой ГРОЗ дает команду к началу выемки угля.

Машинист комбайна по громкоговорящей связи подает сигнал голосом «Берегись, включается конвейер!». ГРОЗ, находящийся на нижнем сопряжении, запускает конвейер с кнопочного поста. После прохождения предупредительного звукового сигнала и включения забойного конвейера, машинист комбайна подает голосом сигнал «Берегись, включаю комбайн!» и нажимает кнопку «Пуск комбайна».

Паспортом предусматривается выемка по односторонней схеме: при движении комбайна от конвейерного штрека до вентиляционного производится выемка угля на полную мощность и передвижка секций мехкрепи. При движении от вентиляционного до конвейерного производится зачистка забойной дорожки и передвижка лавного конвейера к груди забоя.

Ширина захвата комбайна 0,8м.

Комбайн передвигается по ставу забойного конвейера при помощи бесцепной системы подачи по рейке РКД.

Включение комбайна осуществляется с пультов управления, расположенных на комбайне, а также с вынесенного пульта управления.

Включение лавного конвейера производится через аппаратуру АУЗМ (аппаратура управления забойными механизмами), с вынесенного кнопочного поста, находящегося на нижней приводной станции забойного конвейера.

Остановка лавного конвейера осуществляется кнопкой «Стоп» кнопочного поста или кнопкой «Стоп» с абонентских постов (переговорных устройств - или просто «переговорок») аппаратуры АС-ЗСМ, расположенных на секциях крепи через каждые 10м.

2.3 Выемка угля

После прохождения предупредительного звукового сигнала и включения комбайна, МГВМ кнопками управления с пульта управления приводит в рабочее положение исполнительные органы комбайна, устанавливает необходимую скорость и направление подачи и приступает к выемке угля снизу вверх.

При выемке угля машинист находится впереди комбайна и управляет им с помощью вынесенного пульта управления. Помошник машиниста комбайна следит за подрезкой почвы, производит регулировку положения рабочего органа и осуществляет контроль за укладкой кабеля и шланга орошения. Машинист совместно с помошником следит за состоянием кровли и забоя, передвижкой секций крепи и загрузкой конвейера.

Вслед за выемкой угля комбайном производится передвижка секций крепи машинистами механизированной крепи (ГРОЗ). Отставание передвинутых секций мехкрепи от комбайна не более 4,5 м (3 секции).

При выемке угля по всей длине лавы, т.е. до выезда комбайна на вентиляционный штрек, шнеки опускаются и комбайн начинает движение вниз с зачисткой забойной дорожки. Вслед за зачисткой, производится передвижка забойного конвейера «волной».

2.4. Передвижка секций крепи

По мере выемки угля комбайном производится крепление призабойного пространства путем передвижки секций механизированной крепи к забою. Секции мехкрепи передвигаются последовательно, одна за другой, с отставанием от комбайна не более 4,5м (3 секции) и не более 1,5 м в местах нарушений

Все операции по передвижке секций машинист механизированной крепи производит из- под соседней секции, что обеспечивает безопасность работ для обслуживающего персонала и улучшает наблюдение за управляемой секцией.

Управление секциями осуществляется с помощью ручных распределителей или электрогидравлических. Системы автоматического управления комплексами (САУК) позволяют передвигать секции по одной последовательно, в шахматном порядке, по группам и полностью автоматически.

Распределители или блоки систем автоматического управления помещены под перекрытием секций.

Передвижка секций крепи производится в следующей последовательности: снимается распор с гидростоек, передвигается секция крепи, производится распор секции.

Опускание секции при передвижке более чем на 100мм не допускается (кроме аварийных случаев), во избежании: попадания опускаемого перекрытия под перекрытие соседней секции, а также вывалов породы с кровли.

Секции необходимо передвигать на полный ход домкрата передвижки, так как у не полностью передвинутых секций могут быть порваны узлы соединений домкратов с конвейером или выведен из строя домкрат при передвижке конвейера.

При распоре секций необходимо следить за положением верхняка перекрытия и полнотой контакта его с кровлей, регулируя положение верхняка гидростойками. Продолжительность распора гидростоек 5-7 сек.

При обрушении пород кровли в лаве, производится ее перетяжка следующим образом:

- кровля, на участке обрушения, обирается от нависших кусков породы;

- секции крепи поочередно разгружаются и на перекрытие разгруженной секции заводятся два верхняка из однорезки длиной 1500мм. На них укладывается обапол, и верхняки вместе с обаполом поджимаются к кровле перекрытием секции.

В случае образование пустот над секциями, производится их забутовка круглым лесом.

2.4.1 Согласно ТБ при передвижке секций крепи запрещается

1. Нахождение людей на расстоянии менее 3 м от разгружаемой секции, за исключением машиниста крепи.

2. Одновременно разгружать и передвигать две рядом стоящие секции.

3. Передвижка 2-х верхних и 2-х нижних секций при работающем комбайне и конвейере.

2.5 Передвижка забойного конвейера

Перед началом передвижке конвейера необходимо убедиться, что забойная дорожка полностью очищена от кусков угля и породы и других предметов. В случае необходимости ручной зачистки участка забойной дорожки, машинист мех. крепи останавливает и блокирует забойный конвейер и по громкоговорящей связи сообщает машинисту о необходимости остановить комбайн. МГВМ останавливает и блокирует комбайн, после чего производится ручная зачистка дорожки.

По окончании зачистки, убедившись в отсутствии людей на забойной дорожке и на ставе конвейера, машинист комбайна сообщает об этом ГРОЗ, обслуживающим нижнее сопряжение, разблокирует конвейер и комбайн. ГРОЗ, обслуживающий нижнее сопряжение, получив информацию, с кнопочного пульта запускает конвейер. МГВМ включает комбайн.

Передвижка забойного конвейера производится «волной», вслед за комбайном. В процессе передвижки конвейера необходимо следить за его прямолинейностью, не допуская резких изгибов на отдельных участках.

Передвижка приводных головок производится при остановленных и заблокированных комбайне и конвейере.

Передвижка настила (става) конвейера производится при работающем конвейере.

2.5.1 Согласно ТБ при передвижке забойного конвейера запрещается

Нахождение людей на забойной дорожке и ставе забойного конвейера, за исключением оговоренной выше необходимости ручной зачистки забойной дорожки.

2.6 Крепление сопряжения лавы

Обычное крепление конвейерных и вентиляционных штреков в настоящее время - это анкерная крепь: верхняк из швеллера № 10(8) на 4-х - 5-и анкерах А20В с шагом крепления 1,0м. Перетяжка кровли- металлическая решетка.

Участок вентиляционного штрека на протяжении не менее 35м от линии забоя усиливается подхватом из СВП-17(22) в 0,2м от верхнего бока. Рядом с подхватом под каждый верхняк анкерного крепления устанавливаются гидростойки 17 ГВКУ-30. По нижнему боку крепление усиливается подхватом из СВП-17(22). Подхватные балки из СВП-17(22) крепятся к кровле на 2 анкера А20В L=2,2м.

Кроме этого под каждый верхняк штрековой крепи в завальной части устанавливаются по верхнему боку под подхват из СВП-17(22) - деревянные стойки диаметром не менее 20см под каждый верхняк анкерного крепления.

Рисунок 14 Крепление сопряжения лавы с конвейерным штреком осуществляется крепью сопряжения пенального типа КСПЮ-04

крепь забой уголь машиностроение

Приведенное крепление сопряжения лавы со штреками - это конкретное крепление для конкретного случая. Крепления сопряжений других очистных забоев зависит от технологии работ, от горногеологических условий, от типа применяемого оборудования и прочих условий и может существенно отличаться от разобранного здесь случая.

2.6.1 Порядок передвижки крепи сопряжения

Перед каждой передвижкой крепи сопряжения и головки лавного конвейера необходимо зачищать от штыба почву конвейерного штрека на ширину приводной головки лавного конвейера. Передвижка крепи сопряжения производится совместно с лавным приводом.

Верхняки штрекового крепления на сопряжении в это время поддерживаются балкой крепи сопряжения, затем гидростойки пенала крепи сопряжения устанавливаются под нагрузку.

Сливаются гидростойки балки и с помощью домкрата передвижки балки, последняя передвигается по пеналу.

Передвижка лавного конвейера и крепи сопряжения производится после окончания каждого цикла выемки.

Операции по передвижке крепи сопряжения производится в присутствии горного мастера.

2.6.2 Согласно ТБ при эксплуатации крепи сопряжения запрещается

1. Передвижка приводной головки забойного конвейера, перегружателя, крепи сопряжения, при работающем забойном конвейере и перегружателе.

2. Присутствие людей ближе 3,0 от края балки передвигаемой крепи сопряжения.

3. Ведение работ при потере контакта поддерживающих элементов крепи с кровлей.

4. Снятие распора с гидростоек пенала крепи сопряжения, если снят распор с гидростоек балки и наоборот.

2.7 Концевые операции

К концевым операциям относятся: передвижка энергопоезда, передвижка перегружателя, обслуживание дробилки, сокращение ленточного конвейера, погашение тупиков или сохранение штреков по завалу и пр.

Рисунок 15 Энергопоезд

2.7.1 Энергопоезд (или станция управления) обычно устанавливается на площадках рельсового пути или на площадках монорельсовой дороги. Передвижка производится при помощи лебедок ЛПК или дизелевозом. Обычно это делается в ремонтную смену и под руководством ИТР участка.

2.7.2 Передвижка перегружателя осуществляется при помощи лебедок ЛПК или гидродомкратов. Для снижения усилия на тяговые канаты применяют систему «полиспастов». В передвижке перегружателя участвуют 3-4 рабочих

Рисунок 16 Перегружатель, дробилка и телескопическое натяжное устройство концевой головки ленточного конвейера

2.8 Требование безопасности при эксплуатации дробилки

Дробилка оснащается:

1. Ограждением, устанавливаемым перед рабочим органом дробилки вдоль перегружателя, высотой не менее 0,7м и длиной не менее 2,0м.

2. Не менее чем двумя концевыми выключателями, расположенными по оси перегружателя на высоте 0,6м от поверхности транспортируемого угля и на расстоянии 2,0-3,0м. от рабочего органа дробилки.

3. Стационарным освещением.

4. Кнопкой «Стоп» с фиксатором, на расстоянии не более 3,0м от дробилки.

5. Блокировкой, исключающей возможность пуска и работы дробилки при отключенном концевом выключателе.

6. Орошением (не менее 2-х форсунок).

Рисунок 17 Дробилка

2.8.1 Схема управления дробилкой обеспечивает

1. Автоматическую подачу предупредительного сигнала перед включением дробилки длительностью не менее 6 сек.

2. Остановку дробилки кнопкой «Стоп», либо концевым выключателем.

3. Блокировку, исключающую возможность пуска лавного конвейера при неработающей дробилке.

4. Включение дробилки с опережением по отношению к включению конвейера.

5. Одновременное аварийное отключение дробилки, перегружателя и лавного конвейера.

В каждую смену назначается рабочий, ответственный за работу дробилки.

3. Комплексные бригады. Совершенствование организации работ и труда

Современный очистной забой - это дорогостоящее и высокотехнологичное производство. Для его обслуживания требуется коллективный труд и высококвалифицированные специалисты. Кроме МГВМ, ГРОЗ, электрослесарей в забое появились люди новых профессий - операторы и программисты.

В настоящее время в очистных забоях устанавливается комплексная организация труда. При этом создаются сменные и круглосуточные комплексные бригады, которые выполнят все работы, намеченные на смену или сутки соответственно. При этом сокращается численность работающих и возрастает значимость каждого человека и его квалификации в процессе добычи.

Поэтому для успешной работы комплексной бригады очень, важно, чтобы любой рабочий обладал не только профессиональными знаниями и навыками, но и мог вовремя применять их на практике, имел высокий общеобразовательный уровень.

Наиболее эффективной является суточная комплексная бригада, результаты которой направлены на конечный результат всей бригады. В отличие от сменных, которые заинтересованы на результатах добычи максимального количества угля своим звеном, не уделяя внимания подготовке фронта работ для следующего звена.

Одним из направлений совершенствования бригадной формы организации труда является создание укрупненных комплексных бригад, объединяющих рабочих основных и вспомогательных профессий при оплате по конечному результату.

Эти бригады добиваются высоких производственных показателей.

Рисунок 18 Директор шахты контролирует работу автоматизированной струговой установки

Размещено на Allbest.ru