Способ контроля формы очистного забоя

 

Изобретение относится к горному делу, м.б. использовано при отработке пластовых месторождений полезных ископаемых и позволяет повысить оперативность и снизить трудоемкость работ по контролю за формой очистного забоя. На первых 1Ц1клах выемки движении выемочного механизма (ВМ) вдоль линии очистного забоя и работе по выемке угля определяют одновременно координату местонахождения ВМ и по значениям скорости движения ВМ и потребляемой мощности - величину удельного импульса Р сил сопротивления горного массива на выемку угля в i-M цикле. Устанавливают зави- . симость величины продвигания координат забоя от величины удельного импульса сил сопротивления горного массива в каждом цикле выемки nr-k 21Р; , где 1 - продвигание коорди наты X забоя за п циклов выемки; п - количество циклов выемки; г - ширина захвата комбайна; k - коэф. пропорциональности, зависящий от координаты забоя. После, каждого цикла выемки угля определяют величину максим, отклонения координат забоя от его прямолинейной формы. При непрев1лпении указанным отклонением ширины захвата ВМ выемку угля в следующем цикле ведут по всей длине забоя , при превышении - выемку угля в следующем цикле ведут избирательно в тех частях забоя, где соблюдается условие д 1 ,, где Л1х и Л1,м - соответственно отклонение и максим. отклонение координат забоя от еГо прямоугольной формы. (Л 4 сл 4: СО 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,SU„„1454987 А1

yg 4 E 21 С 39/00, Е 21 С 41/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Способ осуществляется следующим образом.

По длине прямолинейного забоя устанавливают репера. После этого на

5 первых циклах выемки при движении выемочного механизма вдоль линии очистного забоя и работе по выемке угля ,определяют одновременно координату

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4228613/22-03 (22) 13.04.87 (46) 30.01.89. Бюл. У 4 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.Д.Аюров и В.В.Савченко (53) 622;23 052275 (088 8) (56) Оглоблин Д.Н. и др. Маркшейдерское дело. М.: Недра, 1981, с. f 43-144.

Технологические схемы разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа. М.: ИГД им. Скочинского, 1982, с. 254. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРИИ ОЧИСТНОГО

ЗАВОЯ (57) Изобретение относится к горному делу, м.б. использовано при отработке нластовых месторождений полезных ископаемых и позволяет повысить оперативность и снизить трудоемкость работ по контролю за формой очистного забоя. Йа первых циклах выемки при движении выемочного механизма (ВМ). вдоль линии очистного забоя и работе по выемке угля определяют одновременно координату местонахождения ВИ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано нри отработке пластовых месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение оперативности и снижение трудоемкости ! работ по контролю за формой очистно:го забоя. и по значениям скорости движения ВМ н потребляемой мощности - величину удельного импульса Р;„ сил сопротивления горного массива на выемку угля в i-м цикле. Устанавливают зави- . симость величины продвигания координат забоя от величины удельного импульса сил сопротивления горного массива в каждом цикле выемки 1„д

nr-k +P;„, где 1„ „ — продвигание коордийаты х забоя sa п циклов выемки; и — количество циклов выемки;

r - "ширина захвата комбайна; коэф. пропорциональности, зависящий от координаты забоя. После каждого цикла выемки угля определяют величину максим. отклонения координат забоя от его прямолинейной формы. При непревышении указанным отклонением ширины захвата ВМ выемку угля. в следующем цикле ведут по всей длине забоя, при превышении - выемку угля в следующем цикле ведут избирательно в тех частях забоя, где соблюдается условие а 1„ 41„ r где Ь1 „и Ь 1„ — соответственно отклонение и максим; отклонение координат забоя от его прямоугольной формы. з 14 местонахождения выемочного механизма х, его скорость ч;„, где i — индекс цикла выемки, и потребляемую мощность N;,. По значениям величин скорости движения выемочного механизма и потребляемой мощности определяют величину удельного импульса сил сопротивления горного массива в каждом цикле выемки

p. = 0

N -N е,х тх где N — потребляемая комбайном мощность на холостом ходу.

По истечении не менее трех часов после окончания последнего цикла выемки определяют по всей длине забоя подвигание его координат 1„ „ относительно линии установленных реперов.

Устанавливают зависимость величины подвигания координат забоя от величины удельного импульса сил сопротивления горного массива в каждом цикле выемки и

kQp;„

1» где n — количество циклов выемки;

r — - ширина захвата комбайна, м; — коэффициент пропорциональх ности, зависящий от координа.ты х.

При отработке пласта непрерывно контролируют скорость движения выемочного механизма и потребляемую им мощность, определяют по ним величину удельного импульса сил сопротив- . ления горного массива и по установленной зависимости определяют подвигание координат забоя 1„ „.

После каждого цикла выемки определяют величины отклонения линии забоя от прямолинейной формы по формуле где 1„ — подвиганне конечной координаты забоя, му

1по - подвигание начальной координаты забоя, м;

L — длина забоя, м; х — координата забоя, м, По: ним определяют максимальную seличину отклонения координат забоя от забоя прямолинейной формы.

При непревышении величиной .максимального отклонения ширины захвата выемочного комбайна выемку угля

54987

4 в следующем цикле ведут по всей длине забоя.

При превышении величиной максимального отклонения ширины захвата комбайна выемку угля в следующем цикле производят только в той части забоя, где выполняется условие

10 1х 4 1хм + гэ где b, 1„„„- максимальная величина отклонения координат забоя в сторону отстава15 ния от забоя прямолинейной формы, м.

Способ реализуется при прямолинейной форме забоя; технология способа ориентирована на поддержание в каждом Wwre выемки исходной ðмы забоя (если исходная форма забоя непрямолинейна,. то в каждом цикле выемки она сохраняется, что нежелательно как по условиям надежности б работы оборудования в забое, так и по условиям безопасности). .Установку реперов в забое производят по почве вплотную к линии за-. боя, забивая их вровень с почвой таким образом, чтобы они остались между секциями крепи при подвигании забоя. Количество циклов выемки при определении устанавливаемой зависимости выбирают исходя из того, чтобы общее подвигание координат забоя было соизмеримо с размером секций крепи либо кратно им. Используют трубчатые репера, так как в них при определении 1„ „ можно установить стол40 бики. На столбики натягивают бечевку и относительно нее производят измерение общего подвигания всех координат забоя за первые циклы выемки.После окончания последнего иэ них делают выдержку времени не менее 3 ч, 45 так как в этот период идет формирование зоны разгрузки впереди забоя, которое сопровождается отжимом угля.

Зависимость величины подвигания координат очистного забоя от величины удельного (на 1 м очистного забоя) импульса сил сопротивления горного массива, а не от какой-либо другой величины, например сил сопротивления горного массива нли работы его разрушения, устанавливают потому, что отход работающего комбайна от горного массива реализуется за счет действия закона сохранения им5 1454987 пульса. Величина импульса сил, приведенная к 1 м забоя, равна

78-20 кВт мин2

2,то 2,82

Ft

Э где F — сила сопротивления горного массива, кН;

t — - время действия этой силы на комбайн, с;

1 — размер участка, на котором действует импульс сил, м, поэтому д- а

v ч

Пример. Угольный пласт сложного строения мощностью 0,9.м состоит из двух пачек угля, разделенных прослоем глинистого сланца. Уголь обеих пачек блестящий, средней крепости, сложный, хрупкий, разбит четко выраженными трещинами кливажа с включением мелких линз серного колчедана. Непосредственная кровля пласта представлена песчаным сланцем, темно-серым,трещиноватым, с прослойками блестящего угля толщиной 1-2 см через О, 1-0,7 м, не имеющим на контактах связи. Сланец разбит трещинами кливажа, склонен к обрушению, не выдержан по мощности (0,2-0,9 м), его крепость f = 4-6.

По почве прямолинейной лавы через каждые 10 м вплотную к забою пробивают репера заподлицо с уровнем почвы. При работе комбайна fK101 непрерывно измеряют его координату, потребляемую мощность и скорость движения..

Замер мощности производят самопишущим киловаттметром,который подключается в магнитном пускателе к линии. питания комбайна через трансформатор тока. Скорость движения комбанка и координату его местонахождения вдоль линии очистного забоя определяют с помощью средств АСУ ТП шахты. По мощности комбайна и скорости его движения находят величину удельного импульса сил сопротивления горного массива. Так, при х = 70 м в первом цикле выемки И = 20 кВт, v o

= 3 м/мин, N,ä0 = 85 кВт. Поэтому

85-20 кВт мин

32 м

Во втором цикле выемки в этой же точке забоЯ ч,2чо = 2,8 м/мине Нито=

78 кВт, В третьем — шестом циклах выемки величины удельного импульса сил сопротивления горного массива на работу комбайна равны: р 7 43 КВт мин .

10 Э,20 м2 р 7 35 квт мин

4,ZO М2

Р 7 30 КВт H

15 5,10 2 M2

p = 7 42 квт.мин

6,то м

В ремонтную смену по истечении 3 ч

20 после ее начала определяют подвигание координаты забоя х = 70 м за 6 циклов выемки, для этого измеряют удаление кромки забоя относительно ранее установленного репера 14

25 = 3,39 м. Ширина захвата комбайна

r = 0,6 м. Определяют коэффициент пропорциональности

6 ° 0,6 — 3,39

20 7,25+7,38+7,43+7,35+7, 30+7,42

30 м2

0,49 10 кВт мин

Для координаты забоя х 70 м искомая зависимость имеет вид ь

10 чо =0,6п-0,49 10, -Р 10

1=1

Аналогичным образом устанавливают вид зависимости для всех координат забоя. Для х = 0 м, например, оказалось и

1„=0,6пп-О,31 10 QP; а для конца лавы x = L = 180 м

1„„зо=0,6п-0,2310ZPl

При дальнейшей отработке пласта непрерывно контролируют скорость движения комбайна и потребляемую им мощность. По ним определяют величину удельного импульса сил сопротивления горного массива и затем по установленным зависимостям определяют подвигание всех координат забоя ° Так, например, после восьмого цикла выемки угля подвигание координаты х = 70 м относительно установленного репера определяют по

4op Msce

Значения величин подвигания других координат после .восьмого цикла выемки угля определяют аналогичным образом. В частности, оказалось, что в,о 4,60. м, а 1в,1во =-4,65 м.

Определяют величину отклонения координаты х = 70 м от забоя прямолинейной формы

Формула изобретения

Ь iso =4,52 2 ° 4,60 — 18P 70

7 1454987 8

1 „ 8 0,6-0,49 ° 10 (7,25+7,38+ лено что величина отклонения коор динаты очистного забоя х 47 м

+7 43+7в35+7 ° 30+7 ° 42+7э40+7э44) принимает значение 6147 = +0,6| м.

4,52 м, Так как максимальное значение отклонения координат забоя превышает кВт. >AH ширину захвата комбайна, то слеРтдо = 7 4 дующий цикл выемки является избирательным. Поскольку величина максиР 7 44 ™н, мального отставания координаты забоя х = 111 м составляет hl

= -0 24 м, то значение координат забоя, в которых произвели выемку, определяют из условия 1„ -0,24+

+0,6. Этому условию соответствуют координаты забоя с 0 по 29 м и с

157 по 380 м, где величины отклонений меньше 0,36 м.

0,1 м. . Аналогичным образом в этом цикле выемки определяют величины отклонения других координат забоя. Иэ них наибольшее отставание от прямолиней ной формы забоя имеет координата х =:

108 м, для которой Ь1,0,= 0,13 м.

Отставание других координат забоя от забоя прямолинейной формы изменяется от 0 до минус 0,33 g. Так как величина максимального отклонения координат забоя после данного цикла выемки не превышает ширины захвата комбайна, то форма очистного забоя считается прямолинейной и девятый цикл выемки угля проводят по всей длине забоя.

После 52-ro цикла выемки угля по предлагаемой технологии быпо установлено, что координата очистного забоя х : 127 м отстает от забоя прямолинейной формы на 0,63 м. Так как величина максимального отклонения превышает ширину захвата комбайна, то из условия Ь1 а .-0,63+0,60 определяют значение координат забоя, где в следующем 53-м цикле выемки следует вести выемку угля. Оказалось, что условию Ь1„ < -0,03 м отвечают координаты очистного забоя с 30 по 1I63 м. Поэтому 53-й цикл выемки угля производится только в этой части лавы.

При дальнейшей отработке пласта в одном иэ циклов выемки с помощью предлагаемой технологии установСпособ контроля формы очистного забоя, включающий непрерывное определение по длине забоя при выемке

25 угля координаты местонахождения выемочного механизма и величины ее подвигания в сторону забоя за каждый цикл выемки, установление показате.— лей и их критических значений для

ЗО контроля формы очистного забоя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения оперативности и снижения трудоемкости работ по контролю за формой очистного забоя, при движении выемочного механизма в каждой координате его местонахождения определяют величину удельного импульса сил сопротивления горного массива на выемку угля и устанавли40 вают зависимость от него величины подвигания координат забоя из соотношения

l „„=nr-k„ p. х х, хp

45 где 1 — подвигание координаты х ю,х забоя за и циклов выемки;

n — - количество циклов выемки;

r — - ширина захвата комбайна;

Р— величина удельного импе.ьi,õ

В0 са сил сопротивления горного массива на выемку угля в i-м цикле;

К„ - коэффициент пропорциональности, зависящий от коор55 динаты забоя, причем после каждого цикла выемки угля определяют величину максималь ного отклонения координат забоя от его прямолинейной формы и при не1454987

61 «с 1М+г, 5

Составитель В.Тычина

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Заказ 7424/37 Тирам 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Умгород, ул. Проектная, 4 превышении указанным отклонением ширины захвата выемочного механизма выемку угля в следующем цикле ведут по всей длине забоя, а прн превышении величины максимального отклонения координат забоя от ширины захвата выемочного механизма выемку угля в следующем цикле ведут избирательно в тех частях забоя, где соблюдается условие где Ь 1 — величина отклонения координат забоя от его прямолинейной формы, h1 — максимальная величина отклонения (отставания) координат забоя от его прямолинейной формы.