Крепи - Комплексное техническое переоснащение шахт современным горно-шахтным оборудованием

Институт "Донгипроуглемаш" проводит активную работу по исследованию, разработке и внедрению двухстоечных однорядных щитовых крепей. К числу их достоинств относятся: расширение рабочего диапазона мощности пласта (за счет увеличения коэффициента раздвижности), повышение удобства, скорости и безопасности работы персонала (за счет наличия двойного прохода между конвейером и стойками), улучшение условий поддержания непосредственной кровли (за счет высокой маневренности перекрытия и создания в кровле горизонтально-сжимающих напряжений) и др.

Механизированная крепь КДД

Опыт эксплуатации этих крепей позволил, с одной стороны, положительно оценить возможность их эффективной работы в условиях шахт Украины, а, с другой, показал, что ряд технических решений в их конструкции нуждается в более глубокой проработке, особенно применительно к сложным горно-геологическим условиям.

Результаты исследований легли в основу первой отечественной конструкции двухстоечной щитовой крепи КДД, предназначенной для работы в комбайновых очистных комплексах на пологих пластах мощностью 1,0-2,4 м (2 типоразмера).

По основным техническим характеристикам крепь КДД (табл. 5) не уступает зарубежным аналогам, а по ряду принципиально важных для специфики горно-геологических условий Украины параметров имеет следующие преимущества:

Таблица 5

Наименование показателей

Значение для типа крепи

1КДД

Glinik

055/15

Fazos-

073/17

2КДД

3КД90

Glinik

08/22-Oz

КМ500

Тип секции

Щитовая, 2-стоечная

Щитовая, 4-стоечная

Щитовая, 2-стоечная

Вынимаемая мощность пластов, м

1,0-1,6

0,85-1,4

0,9-1,6

1,35-2,4

1,35-2,00

1,0-2,2

1,55-2,50

Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2

450-515

350-440

320-450

530-570

542-558

370-482

475-540

Сопротивление секции крепи, кН

2600-3010

1900-2400

1700-2510

2980-3300

3149-3241

1770-2250

2460-3180

Удельное сопротивление на конце передней консоли перекрытия, кН/м

400-440

230-280

250-300

400-440

432-445

88

51

Шаг установки секций, м

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

Усилие передвижки, кН секции конвейера
    392 230
    189 150
    340 190
    392 230
    392 230
    339 188
    493 288

Габариты секции, мм

    - высота (min - max) - ширина - длина
    740-1600; 1410; 4600-4900
    550-1500; 1450; 4050-4510
    730-1700; 1410; 4120-4480
    1115-2400; 1410; 4470-5040
    1000-2030; 1420; 4730
    800-2200; 1450; 4045-4800
    1150-2500; 1400; 4600-5100

Наличие механизма подъема основания

Есть

Нет

Нет

Есть

Есть

Нет

Нет

Масса секции, кг

8050

7195

8000

8720

7400

8358

10300
    - наличие механизма подъема основания секций крепи (для работы на пластах со слабыми почвами); - повышенная несущая способность крепи (в сравнении с крепью "Глиник" 08/22-Оз - на 13-17 %); - повышенное усилие на поджимной консоли секции крепи; - наличие нескольких исполнений секции крепи (с цельным либо раздельным основанием, с поджимными консолями, управляемыми от гидростойки, либо специальными домкратами, с различными типами механизма перемещения), позволяющих произвести оптимальный выбор оборудования для конкретных горно-геологических условий.

Институтом "Донгипроуглемаш" была также создана двухстоечная щитовая крепь ДМ (табл. 6), предназначенная для работы в комбайновых очистных комплексах на пологих пластах мощностью 0,85-1,5 м со сложными горно-геологическими условиями, обладающая рядом преимуществ по сравнению с одним из лучших мировых аналогов - крепью "Глиник" 055/15.

Таблица 6

Наименование показателей

Значение для типа крепи

ДМ

КД80

1КД90

Glinik

055/15

Fazos-

073/17

Тип секции

Щитовая,

2-стоечная

Щитовая, 4-стоечная

Щитовая, 2-стоечная

Вынимаемая мощность пластов, м

0,85-1,5

0,85-1,25

0,90-1,30

0,85-1,4

0,9-1,6

Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2

385-505

465-474

434-488

350-440

320-450

Сопротивление секции крепи, кН

2200-2800

2592-2637

2838-3194

1900-2400

2100-2600

Удельное сопротивление на конце передней консоли перекрытия, кН/м

340-420

321-327

337-380

230-280

250-300

Шаг установки секций, м

1,5

1,35

1,5

1,5

1,5

Усилие передвижки, кН:

    - секции крепи - конвейера
    300 180
    300 180
    390 230
    189 150
    340 190

Габариты секции, мм

    - высота (min-max) - ширина -длина
    610-1500; 1440; 4186-4530
    560-1065; 1300; 4990
    655-1365; 1420; 5010-5170
    550-1500; 1450; 4050-4510
    730-1700; 1410; 4120-4480

Наличие механизма подъема основания

Есть

Нет

Есть

Нет

Нет

Масса секции, кг

7200

5900

7190

7195

8000

Совместная эксплуатация секций этих крепей в одной из лав подтвердила эффективность новых технических решений, заложенных в конструкции крепи ДМ.

Двухстоечная щитовая крепь ДМ впервые в мировой практике, работающая в пласте мощностью 0,85 м, имеет:

    - механизм подъема носка основания при передвижке; - короткие поджимные консоли с высоким усилием прижатия, обеспечиваемым компактным механизмом передачи усилия от гидростоек; - обернутое размещение домкрата передвижки, позволяющее повысить усилие перемещения секции до Рс=30 т (более чем в 1,5 раза выше, чем в крепи Глиник 055/15).

Успехи в создании двухстоечных щитовых крепей КДД и ДМ, предназначенных для работы на пластах с легкими кровлями, послужили фундаментом для развития этого направления в области крепления пластов с тяжелыми кровлями.

В 2001 г. институт "Донгипроуглемаш" разработал конструкцию двухстоечной щитовой крепи ДТ, предназначенной для работы в комбайновых очистных комплексах на пологих пластах с тяжелыми кровлями мощностью 1,1-2,5 м (два типоразмера). В конструкции этой крепи применены многие кинематические и конструктивные решения, прошедшие проверку в крепях ДМ и КДД. Основными отличиями этой крепи от своих предшественниц являются увеличение удельного сопротивления до 700-800 кН/м2, соответствующее повышение усилия прижатия поджимной консоли, а также изменения конструкции ряда узлов секции, направленные на повышение удобства и скорости работы персонала.

Работы по созданию двухстоечных щитовых крепей для работы на пластах с тяжелыми кровлями были продолжены в 2002 г. созданием конструкции крепи ДТМ (табл.7). Эта крепь предназначена для мощных пластов 2,1-3,5 м с тяжелыми кровлями.

Таблица 7

Наименование показателей

Значение для типа крепи

ДТМ

М171

1М174

2М174

2М174Б

Тип секции

Щитовая, 2-стоечная

Вынимаемая мощность пластов, м

2,1-3,5

2,0-3,5

1,6-2,8

2,2-3,8

2,7-4,3

Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2

1100-1200

840

875-1080

1220-1320

840-900

Сопротивление секции крепи, кН

8400-9100

4300

6720-8420

9330-10230

5100

Удельное сопротивление на конце передней консоли перекрытия, кН/м

450

50

90

90

600-690

Шаг установки секций, м

1,75

1,5

1,75

1,75

1,5

Усилие передвижки, кН:

    - секции - конвейера
    640 310
    392 230
    640 310
    640 310
    392 230

Габариты секции, мм

    - высота (min - max) - ширина - длина
    1710-3500; 1650; 5475-6225
    1650-3500; 1400; 5030
    1300-2800; 1650; 6250
    1300-2800; 1650; 6250
    2300-4300; 1400; 5470

Наличие механизма подъема основания

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Масса секции, кг

21500

12000

19000

18000

14000

Конструкция секции крепи обеспечивает удельное сопротивление 1100-1200 кН/м2, при сопротивлении гидростойки 440 т, шаге установки секций 1,75 м и шаге передвижки 0,8 м. Технические характеристики крепи ДТМ соответствуют основным мировым тенденциям развития крепей для мощных пластов (повышение удельного сопротивления, увеличение шага установки и шага передвижки секций) что позволяет повысить надежность и экономическую эффективность работы выемочной техники.

Новые механизированные крепи успешно работают на шахтах Украины: "Красноармейская-Западная №1", им. Засядько, "Краснолиманская", "Родинская", "Ореховская", "Павлоградская" и других.

Конструктивно-технические параметры крепей и опыт их успешной эксплуатации позволяют сделать выводы не только о ликвидации принципиального отставания украинских механизированных крепей от мирового уровня, но и о превышении этого уровня по ряду показателей, что создает двухстоечным щитовым крепям украинского производства хорошие экспортные перспективы в странах СНГ.

Сравнение плановых и фактических средних нагрузок, достигнутых механизированными комплексами на базе щитовых крепей с новыми очистными комбайнами и скребковыми конвейерами на шахтах Украины, показывает, что первые образцы принципиально новой техники (комбайны КДК500, КДК700, УКД300, скребковые конвейеры типа КСД, двухстоечные крепи ДМ и КДД) уже на начальном этапе эксплуатации способны обеспечить плановые нагрузки. Не случайно в последние годы на передовых шахтах Украины идет процесс вытеснения импортных механизированных крепей современными украинскими крепями.

Новое поколение базовых моделей горных машин создано институтом "Донгипроуглемаш" на основе модульного принципа (или по принципу типажных рядов), что дает возможность любой шахте заказывать, а заводу - оперативно, с минимальными издержками, изготавливать машины в индивидуальном исполнении, наиболее полно отвечающем условиям эксплуатации.

Похожие статьи




Крепи - Комплексное техническое переоснащение шахт современным горно-шахтным оборудованием

Предыдущая | Следующая