Аналітичні дослідження параметрів розміщення породи присікання із застосуванням горизонтально-замкнутого закладного конвеєра

Abstract

Мета. Визначення параметрів розміщення породи присікання у виробленому просторі горизонтально-замкнутим закладним конвеєром при селективній технологічній схемі відпрацювання тонких вугільних пластів. Методика. Для досягнення поставленої мети у роботі використано аналітичні та чисельні методи визначення технологічних параметрів. Результати. У роботі представлені результати аналітичних досліджень, що дозволяють визначити основні параметри розміщення породи присікання при використанні горизонтально-замкнутого закладного конвеєра для забезпечення організації ефективного селективного видобування тонких вугільних пластів. На прикладі чисельних методів розрахунків для обраних характерних умов Західного Донбасу визначено ступінь заповнення виробленого простору Kз від конструктивної висоти встановлення закладної конвеєрної лінії hвст, кута укосу породи γ та виймальної потужності вугільного пласта mв min. Обґрунтовані максимальні величини присікання породи mпр з урахуванням об’єму порожнини виробленого простору, що підлягає до заповнення породою, розташування елементів закладного обладнання та варіантів технологічних схем селективного відпрацювання пласта. Встановлено, що при селективному відпрацюванні вугільного пласта за один прохід комбайна у діапазоні виймальної потужності mв min = 1,16 – 1,22 м весь об’єм породи присікання, що виймається в очисному вибою може бути розміщено у повному обсязі у виробленому просторі. При цьому кут нахилу закладного конвеєрного поставу повинен складати β ≤ 15˚ у разі відпрацювання вугільного пласта геологічною потужністю mвуг = 0,65 – 0,7 м; β ≤ 20˚ при mвуг = 0,75 м; β ≤ 25˚ при mвуг = 0,8 м. При селективному відпрацюванні пластів з геологічною потужністю mвуг = 0,7 – 0,8 м за два проходи комбайна, забезпечується залишення повного обсягу порід присікання у виробленому просторі. У разі відпрацювання пласта з геологічною потужністю mвуг ≤ 0,7 м, утворюється надлишок породи, який необхідно вивозити за межі очисної дільниці. Виявлені тенденції зміни довжини породної смуги lз, що формується у виробленому просторі від конструктивних параметрів розташування горизонтально-замкнутого закладного конвеєра та параметрів відпрацювання пласта, які дозволяють оцінити можливості безпечної експлуатації очисного комплексу при селективному видобуванні вугілля. Наукова новизна. Встановлено, що ступінь заповнення виробленого простору Kз прямопропорційно залежить від конструктивної висоти встановлення закладної конвеєрної лінії hвст, кута укосу породи γ та обернено пропорційно від виймальної потужності вугільного пласта mв min, що дозволяє встановити технологічні параметри розміщення породи присікання при селективному видобуванні вугілля. Встановлено, що висота породної смуги hп, яка формується у виробленому просторі знаходиться в прямій залежності від виймальної потужності пласта mв min, ширини поставу bр горизонтально-замкнутого закладного конвеєра, фракції порід, що транспортуються, та їх фізико-механічних властивостей. Практична значимість. Результати досліджень можуть бути використані при проектуванні технологічних схем селективного видобування вугілля із залишенням пустих порід у виробленому просторі.