Технология очистной выемки и способ управления кровлей забоя лавы.

Очистная выемка в лаве будет осуществляться механизированным комплексом с управлением кровлей полным обрушением с комбайнами

EB 200/230ЛН, перемещающихся по ставу забойного конвейера ЕКФ-3. Выемка полосы производится в направлении от ВШЛ к КШЛ и ТШЛ с зарубкой комбайнов на новую полосу у вентиляционного штрека “косым заездом” к бортовым штрекам.

Поддержание кровли в лаве будет осуществляться с помощью механизированных крепей типов: «Хемшайдт 2400-7/14М», «Фазос-09-15.5», «К-3.04» и «К-3.05», без использования эстакады и крепи сопряжения на транспортном штреке лавы согласно п.п. 1.4.2.6. и 1.4.2.7. «Инструкции по применению столбовой системы разработки на Старобинском месторождении», Солигорск-Минск, 2010.

Проверочный расчет параметров крепи «Фазос-09/15.5»,

«Хемшайдт 2400-7/14М», «К-3.04», «К-3.05» лавы №38 (верх).

6.1.Расчет параметров механизированной крепи «Фазос-09/15.5»

6.1.1. Конструктивная высота механизированной крепи в лавах должна удовлетворять условиям:

,

,

где Н_min и H_max – минимальная и максимальная конструктивная высота секции крепи, мм;

m_min и m_max – минимальная и максимальная вынимаемая мощность пласта (слоя) в пределах выемочного столба, мм;

ℓ _п и ℓ ₃ - расстояние от забоя до оси передней и задней стоек секции (комплекта) крепи, замеряемое по почве лавы или основанию крепи, м (для однорядной крепи ℓ _n= ℓ ₃);

а - коэффициент опускания кровли, м^-1, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, а = 0, 015 м^-1;

b - запас раздвижности стоек на разгрузку крепи от горного давления:

b = 30 мм - для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

b = 50 мм - для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м;

t_п - cуммарная толщина породной подушки под основанием и на перекрытии секции (комплекта) крепи:

t_п = 35 мм для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

t_п = 45 мм для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м.

Из вышеперечисленного расчета следует, что требуемое условие для крепи «Фазос 09/15.5» соблюдается.

6.1.2. Несущая способность механизированной крепи (q_с) в лаве должна быть не ниже удельной нагрузки (q) от горного давления: q_с ≥ q

;

Расчет несущей способности механизированной крепи производится по формуле:

где Q_с - рабочее сопротивление стойки, кН – берется из инструкции по эксплуатации, представляемой заводом-изготовителем крепи;

n - количество стоек в секции (комплекте), шт.;

К_н - безразмерный коэффициент, учитывающий угол наклона стоек крепи в зависимости от вынимаемой мощности пласта, для крепей с минимальным (не более 5°) углом наклона стоек К_н=1, 0;

В₃ - ширина призабойного пространства (расстояние от забоя до завального конца перекрытия крепи, имеющего контакт с кровлей, берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи), В₃ =4, 175м;

S - шаг установки секций (комплектов) крепи в лаве, м.

;

;

Согласно произведенным расчетам применяемая забойная крепь «Фазос 09/15, 5» обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства.

6.2.Расчет параметров механизированной крепи «К-3.04»

6.2.1. Конструктивная высота механизированной крепи в лавах должна удовлетворять условиям:

,

,

где Н_min и H_max – минимальная и максимальная конструктивная высота секции крепи, мм;

m_min и m_max – минимальная и максимальная вынимаемая мощность пласта (слоя) в пределах выемочного столба, мм;

ℓ _п и ℓ ₃ - расстояние от забоя до оси передней и задней стоек секции (комплекта) крепи, замеряемое по почве лавы или основанию крепи, м (для однорядной крепи ℓ _n= ℓ ₃);

а - коэффициент опускания кровли, м^-1, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, а = 0, 015 м^-1;

b - запас раздвижности стоек на разгрузку крепи от горного давления:

b = 30 мм - для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

b = 50 мм - для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м;

t_п - cуммарная толщина породной подушки под основанием и на перекрытии секции (комплекта) крепи:

t_п = 35 мм для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

t_п = 45 мм для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м.

Из вышеперечисленного расчета следует, что требуемое условие для крепи «К-3.04» соблюдается.

6.2. 2.Несущая способность механизированной крепи (q_с) в лаве должна быть не ниже удельной нагрузки (q) от горного давления: q_с ≥ q; (q_к – удельная нагрузка на крепь от горного давления при ширине призабойного пространства ).

;

Расчет несущей способности механизированной крепи производится по формуле:

где Q_с - рабочее сопротивление стойки, кН – берется из инструкции по эксплуатации, представляемой заводом-изготовителем крепи;

n - количество стоек в секции (комплекте), шт.;

К_н - безразмерный коэффициент, учитывающий угол наклона стоек крепи в зависимости от вынимаемой мощности пласта, для крепей с минимальным (не более 5°) углом наклона стоек К_н=1, 0;

В₃ - ширина призабойного пространства (расстояние от забоя до завального конца перекрытия крепи, имеющего контакт с кровлей, берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи), В₃ =4, 7м;

S - шаг установки секций (комплектов) крепи в лаве, м.

;

;

При ширине призабойного пространства В₃ > 4, 2 м значения удельной нагрузки должны быть скорректированы в соответствии с зависимостью

где К - размерный коэффициент м⁴/кН, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, К=0, 0225 м⁴/кН.

Согласно произведенным расчетам применяемая забойная крепь «К-3.04» обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства.

6.3.Расчет параметров механизированной крепи «К-3.05»

6.3.1. Конструктивная высота механизированной крепи в лавах должна удовлетворять условиям:

,

,

где Н_min и H_max – минимальная и максимальная конструктивная высота секции крепи, мм;

m_min и m_max – минимальная и максимальная вынимаемая мощность пласта (слоя) в пределах выемочного столба, мм;

ℓ _п и ℓ ₃ - расстояние от забоя до оси передней и задней стоек секции (комплекта) крепи, замеряемое по почве лавы или основанию крепи, м (для однорядной крепи ℓ _n= ℓ ₃);

а - коэффициент опускания кровли, м^-1, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, а = 0, 015 м^-1;

b - запас раздвижности стоек на разгрузку крепи от горного давления:

b = 30 мм - для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

b = 50 мм - для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м;

t_п - cуммарная толщина породной подушки под основанием и на перекрытии секции (комплекта) крепи:

t_п = 35 мм для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

t_п = 45 мм для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м.

Из вышеперечисленного расчета следует, что требуемое условие для крепи «К-3.04» соблюдается.

6.3. 2.Несущая способность механизированной крепи (q_с) в лаве должна быть не ниже удельной нагрузки (q) от горного давления: q_с ≥ q; (q_к – удельная нагрузка на крепь от горного давления при ширине призабойного пространства ).

;

Расчет несущей способности механизированной крепи производится по формуле:

где Q_с - рабочее сопротивление стойки, кН – берется из инструкции по эксплуатации, представляемой заводом-изготовителем крепи;

n - количество стоек в секции (комплекте), шт.;

К_н - безразмерный коэффициент, учитывающий угол наклона стоек крепи в зависимости от вынимаемой мощности пласта, для крепей с минимальным (не более 5°) углом наклона стоек К_н=1, 0;

В₃ - ширина призабойного пространства (расстояние от забоя до завального конца перекрытия крепи, имеющего контакт с кровлей, берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи), В₃ =4, 7м;

S - шаг установки секций (комплектов) крепи в лаве, м.

;

;

При ширине призабойного пространства В₃ > 4, 2 м значения удельной нагрузки должны быть скорректированы в соответствии с зависимостью

где К - размерный коэффициент м⁴/кН, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, К=0, 0225 м⁴/кН.

Согласно произведенным расчетам применяемая забойная крепь «К-3.05» обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства.

6.4.Расчет параметров механизированной крепи «Хемшайдт 2400-07/14М».

6.4.1. Конструктивная высота механизированной крепи в лавах должна удовлетворять условиям:

,

,

где Н_min и H_max – минимальная и максимальная конструктивная высота секции крепи, мм;

m_min и m_max – минимальная и максимальная вынимаемая мощность пласта (слоя) в пределах выемочного столба, мм;

ℓ _п и ℓ ₃ - расстояние от забоя до оси передней и задней стоек секции (комплекта) крепи, замеряемое по почве лавы или основанию крепи, м (для однорядной крепи ℓ _n= ℓ ₃); ℓ _п =2, 8м, ℓ ₃ =3, 7м;

а - коэффициент опускания кровли, м^-1, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, а = 0, 015 м^-1;

b - запас раздвижности стоек на разгрузку крепи от горного давления:

b = 30 мм - для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

b = 50 мм - для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м;

t_п - cуммарная толщина породной подушки под основанием и на перекрытии секции (комплекта) крепи:

t_п = 35 мм для пластов (слоев) мощностью до 1, 5 м;

t_п = 45 мм для пластов (слоев) мощностью 1, 5 м.

Из вышеперечисленного расчета следует, что требуемое условие для крепи «Хемшайдт 2400-07/14М» соблюдается.

6.4.2. Несущая способность механизированной крепи (q_с) в лаве должна быть не ниже удельной нагрузки (q) от горного давления: q_с ≥ q; (q_к – удельная нагрузка на крепь от горного давления при ширине призабойного пространства ).

;

Расчет несущей способности механизированной крепи производится по формуле:

где Q_с - рабочее сопротивление стойки, кН – берется из инструкции по эксплуатации, представляемой заводом-изготовителем крепи;

n - количество стоек в секции (комплекте), шт.;

К_н - безразмерный коэффициент, учитывающий угол наклона стоек крепи в зависимости от вынимаемой мощности пласта, для крепей с минимальным (не более 5°) углом наклона стоек К_н=1, 0;

В₃ - ширина призабойного пространства (расстояние от забоя до завального конца перекрытия крепи, имеющего контакт с кровлей, берется после снятия комбайном полосы полезного ископаемого при задвинутых к конвейеру секциях крепи), В₃ =4, 8м;

S - шаг установки секций (комплектов) крепи в лаве, м.

;

;

При ширине призабойного пространства В₃ > 4, 2 м значения удельной нагрузки должны быть скорректированы в соответствии с зависимостью

где К - размерный коэффициент м⁴/кН, принимаемый по результатам специальных исследований на Старобинском месторождении, К=0, 0225 м⁴/кН.

Согласно произведенным расчетам применяемая забойная крепь «Хемшайдт 2400-07/14М» обеспечит устойчивость кровли призабойного пространства.

7.Перечень средств механизации.

Для механизации процессов выемки сильвинита и управления кровлей полным обрушением предусматривается применение комплекса в составе:

· Забойной линейной крепи типа «Хемшайдт 2400-07/14М» - 106 шт.

· Забойной линейной крепи типа «К-3.04» - 1 шт.

· Забойной линейной крепи типа «К-3.05» - 1 шт.

· Забойной линейной крепи типа «Фазос 09/15.5» - 3 шт.

· Очистных комбайнов «ЕВ 200/230 ЛН» - 2 шт.

· Крепи сопряжения типа “ Фазос - 15/31М” - 2 шт.

· Забойного конвейера ЕКФ-3 228 м - 1 шт.

· Штрекового конвейера СПШ-1-228 110м - 1 шт.

· Штрекового телескопического конвейера ЛТ-1000 800м - 1 шт.

· Устройства для передвижки штрековых конвейеров

УПШ-1700-01 - 1 шт.

· Электрооборудования лавы («энергопоезда»), в том числе

установки для охлаждения комбайна RK-130-1 - 1 шт.

Характеристика основного оборудования лавы приведена в “Сборнике технических характеристик основного горношахтного оборудования, применяемого на рудниках РУП «ПО “Беларуськалий”».