455000 Челябинская область
г. Магнитогорск, ул. Комсомольская,
д. 17
+7 (902) 86-228-45
+7 (3519) 23-20-93

Организация проходческих работ в угольной промышленности

Вверх на один уровень

Важнейшим условием повышения эффективности и технического уровня горнопроходческих работ на угольных шахтах является решение всего комплекса этих работ в органическом единстве:

  • рациональная подготовка выемочных полей с оптимальным объемом подготовительных выработок; взаимоувязке подготовительных и очистных работ по времени исходя из закономерностей проявления горного давления;
  • применение и эффективное использование современной горнопроходческой техники;
  • взаимоувязка по производительности машин и оборудования с общей технологией проведения выработок;
  • повышение надежности и качества изготовления, ремонта и технического обслуживания горнопроходческой техники;
  • повышение квалификации обслуживающего персонала;
  • широкое внедрение передовых методов и форм организации горнопроходческих работ;
  • создание и внедрение машин и оборудования более высокого уровня и качества.

Значительными резервами повышения уровня механизации проходческих работ на шахтах являются дальнейшее увеличение объемов комбайновой проходки выработок, сокращение объемов ручного труда.
В последнее время на шахтах Кузбасса произошло коренное техническое перевооружение горнопроходческих работ.
На смену комбайнам легкого типа пришли высокоэффективные отечественные комбайны среднего класса КП -21, КПЮ-50, комбайны ближнего зарубежья -КСП -32, а также комбайны иностранного производства (см. Т5).

Значительно механизированы процессы крепления, доставки материалов и оборудования, вспомогательные процессы. Появились крепеустановщики, Созданы комплексы оборудования, решающие практически все вопросы проведения выработок.
Применение новых крепежных материалов, особенно сталеполимерной анкерной крепи, позволило снизить трудоемкость возведения крепи, повысило устойчивость и сохранность выработок.

Но в настоящее время большая часть аварий горнопроходческой техники и неудовлетворительное качество ремонта оборудования происходит вследствие низкого квалификационного уровня обслуживающего персонала. По этой причине велики затраты времени на выявление причин отказа в работе машин и механизмов, на устранение аварий. Из - за низкого уровня знаний значительного числа рабочих происходит ряд аварий машин и механизмов, преждевременно выводится из строя оборудование.

Опыт работы передовых проходческих бригад свидетельствует о больших резервах повышения технико – экономических показателей горнопроходческих работ. В передовых проходческих бригадах в 2-3 раза выше скорость проведения выработок, производительность труда, значительно увеличивается безопасность работ. Внедрение новой высокопроизводительной техники и прогрессивных технологий проведения выработок обусловливает необходимость непрерывного совершенствования форм организации труда.

Накопленный опыт показывает, что наиболее высокие стабильные технико – экономические показатели проходки и рациональное использование машин и оборудования достигается при организации труда в форме бригада – подготовительный участок, работающей по коллективному подряду.
Так же, формы организации труда, могут быть и такие - специализированные бригады: Бригада подготовки ( рассечка сопряжений, монтаж и опробование проходческого оборудования, демонтаж оборудования), бригада проходчиков, бригада доставщиков, бригада ремонтников и пр.
При проведении выработок важны такие понятия, как нормативы на проходку выработок.
Это время, затраты в денежном выражении, потребное количество людей и пр. требуемые для проведения 1м выработки.

Для примера рассмотрим несколько примеров работы передовых проходческих бригад.

Как работали проходчики 20 лет назад в канун «реструктуризации» угольной отрасли.

Рассмотрим работу передовой бригады А.Ф. Попова с шахты им. «Ленина» объединения «Южкузбассуголь»,(Журнал «Уголь», №9 1988г).
- пласт мощностью 2,8 – 3,2 м;
- угол падения 10 -110;
- кровля алевролиты f =3-5;
- почва алевролиты f =6-8;
- комбайн ГПК, конвейер С-53,
- временная крепь – стойки ВК;
- доставка материалов – волокуша, две лебедки ЛВД-24;
- постоянная крепь – смешанная: верхняк СВП-22 на двух деревянных стойках;
- перетяжка – сетка – рабица, борта – деревянными затяжками;
- шаг установки крепи – 1,5м.

В зависимости от устойчивости кровли и боковых пород постоянную крепь допускалось возводить с отставанием на величину корпуса комбайна (5-6м.), т.е. на величину, когда можно закреплять выработку постоянной крепью с одновременной отбойкой угля комбайном ( Всетаки, это нарушение ТБ, машинист комбайна находился в незакрепленном пространстве)
Метод проведения – двухзабойный. Т.е. имеются два забоя, оборудованные одинаковой техникой. Работа во втором, резервном забое, велась в одну- две смены в сутки. Это давало возможность сократить простои оборудования, выполнять качественный ремонт.
Бригада состояла из пяти звеньев по 6-7 проходчиков и дополнительного звена из десяти проходчиков. Режим работы: четырехсменный с 6 часовым рабочим днем и общим выходным в воскресенье. Первая смена – ремонтно- подготовительная, последующие – по проведению выработки.
В первую смену выходят 9-10 чел. Машинист комбайна, два проходчика и электрослесарь занимаются ремонтом и осмотром комбайна, электроаппаратуры, противопожарных систем, наращивают на 7,5 м скребковый конвейер, вентиляционные трубы, регулируют системы автоматики и дистанционного управления.
Одновременно четверо рабочих доставляют крепежные материалы, рештаки, трубы и пр.
Один рабочий обслуживает конвейерную линию.

В конце ремонтно – подготовительной смены (за 1,5 -2 ч) машины и оборудование опробуют под полной нагрузкой, обеспечивая проведение выработки 2-3м. В это время работают машинист комбайна и четыре проходчика.
В проходческие смены проходческий цикл состоит из следующих операций:
В начале смены осматривается забой, приводится в безопасное состояние (постоянная крепь – до забоя, скребковый конвейер, вентиляционный и водяной став - нарощены, пылевые мероприятия выполнены, газовая обстановка – в норме).
Машинист комбайна осматривает и опробует комбайн, один рабочий – конвейерную линию, остальные проходчики заготавливают крепежный материал.
Машинист комбайна включает комбайн и производит выемку, уголь транспортируется по конвейеру С-53 до магистрального конвейера.
Если позволяет кровля, то постоянную крепь допускается возводить за комбайном, т.е. с отставанием 5-6. (Нарушение! Крепость пород кровли-f=2-3)
Когда горно – геологические условия не позволяют обнажать кровлю на значительных площадях, постоянна крепь возводится вслед за подвиганием забоя. После выемки полосы угля в 1,5м комбайн отгоняется от забоя на 1,5 – 2м, выключается и блокируется. Один проходчик производит оборку кровли пикой длиной не менее 2м, делает лунки в почве для установки деревянных стоек. Два проходчика устанавливают рамную крепь, производят перетяжку бортов и кровли. В конце смены производят наростку конвейера для следующей смены. На наростку уходило 30-40 мин.

При работе в обычном режиме выполнялось пять – шесть циклов в смену, обеспечивалось подвигание забоя на 6-7 м в смену, 18-24 м в сутки. Средняя скорость проведения – 400- 500м в месяц.
При организации рекордных проходок (свыше 1000м в месяц) в ремонтную смену увеличивали количество рабочих на 7-8 чел, а на проведение выработок – на два проходчика в каждую смену. Увеличивали длину ленточного перегружателя на 10 – 15 м, для доставки материалов монтировалась монорельсовая дорога.
Для организации рекордного проведения выработок на шахте подробно разрабатывались организационно – технические мероприятия, составлялись оперативные графики работ, предварительно тщательно проверялась техника, обеспечивался забой необходимыми запасными частями, использовались различные приспособления и устройства, облегчающие возведение крепи и обслуживание машин и механизмов. Заранее подготавливали элементы крепи так, что время установки одной рамы сокращалось до 8-10мин.
Максимальная скорость проведения достигала 48м\сут, производительность труда проходчика составляла 30м\мес – в 2-3 раза выше обычной. Себестоимость проведения снижена на 20-30 %.

9 лет назад (2000 год), шахта «Чертинская» ОАО «УК Беловоуголь».

Подготовка лавы № 359 (вентиляционный, конвейерный, монтажная камера).
- пласт №3, m= 2,7-3,0м;
- Sсв= 10,1 – 13,2 м2;
- глубина разработки средняя 430м;
- угол падения пласта – 80;
-опасные зоны: зоны повышенной трещиноватости от геологического нарушения, опасные зоны по прорыву воды и штыба от затопленных выработок (целик 35м), проведение выработок осуществляется по пласту опасному по внезапным выбросам угля и газа и угрожаемому по горным ударам.
- крепь:
арочная АКМПАЗ 13-22, шаг установки 0,8м;
смешанная , верхняк СВП – 22 на двух деревянных стойках;
анкерная, верхняк швеллер №10 на 4 анкера типа АСП длиной 2,2м на 1 ампулу;
перетяжка- сетка – рабица, мет. Решетка, деревянная затяжка;
перетяжка бортов: стека – рабица, анкера клиновые l=2,0м, однорезка или мет.
полосы через 2м.
- способ транспортирования горной массы: СР-70, волокуша;
-способ проходки – комбайн ГПКС;
- подвигание забоя за цикл - 1,0м;
за сутки – 4,9м;
за месяц - 148м;

Шахта «Заречная», 2008год, за 29 календарных дней 1015м штрека

Комплекс в составе: проходческий комбайн КСП-33; ленточного перегружателя КЛП-1, конструкция которого разработана специалистами шахты; энергоблока; ленточного конвейера 1ЛТП-800 с телескопической частью длиной 50 м; пневматических анкероустановщиков СБР-СП; вентиляторов местного проветривания ВМЭ-8-90 с телескопическим устройством длиной 60 м;

Технология проведения и крепления выработки

Проведение и крепление выработки производится поэтапно и включает в себя следующие этапы:

1-й этап: установка под концы верхняка стоек ВК-8, бурение и установка двух средних анкеров;
2-й этап: с отставанием от забоя не более 40 м производится бурение и установка двух крайних анкеров, между верхняками из СВП-22 по центру выработки, производится дополнительное крепление кровли штрипсами и л и швеллером на двух анкерах АСП, длиной 2,2 м. Производится крепление бортов выработки анкерной крепью;
3-й этап: с отставанием от забоя не более 40 м производится бурение и установка двух крайних анкеров АСП длиной 2,2 м, верхняков из СВП-22. Убираются и переносятся в забой стойки ВК-8 для дальнейшего использования.
Это позволяет разместить во времени необходимые технологические процессы проведения выработки с соблюдением требований Правил безопасности.

Ниже представлен порядок проведения выработки комбайном.

1. Работы в забое выполняются звеном из четырех человек, в состав которого входит машинист горных выемочных машин. Проверяется состояние ранее установленной крепи в забое и над комбайном.
2. Комбайном производится выемка угольного массива под проектное сечение выработки глубиной не более 1,6м с погрузкой горной массы на ленточный перегружатель.

Один проходчик следит за погрузкой горной массы на ленточный перегружатель, управляет направлением перегружателя и в случае необходимости останавливает перегружатель комбайна и подает машинисту комбайна обусловленный сигнал «Стоп».
Другой проходчик следит за погрузкой горной массы на ленточный конвейер, управляет направлением погрузки и в случае необходимости останавливает перегружатель.
После обработки забоя на величину установки шага крепи, в соответствии с паспортом, комбайн отгоняется от забоя, исполнительный орган опускается на почву.
Под защитой постоянной крепи звеньевой и его помощник производят оборку отслоившихся кусков породы и угля с боков и кровли выработки с помощью «пики» длиной 2,5 м.

После этого рабочие приступают к установке крепи выработки:
рабочие 1 и 2 подносят стойки ВК-8, зачищают почву для установки стоек и устанавливают их;
рабочие 3 и 4 подносят решетчатую затяжку, готовят анкероустановщики;
рабочие 5 и 6, занятые до этого на креплении кровли за перегружателем, подносят верхняк и анкеры, укладывают верхняк на стойки ВК-8 и затем вместе с рабочими 3 и 4 приступают к бурению и установке анкерной крепи;
рабочие 1 и 2 производят перетяжку кровли, поджимают верхняк к кровле.

После окончания процесса, крепления забоя рабочие 5 и 6 переносят датчик АГЗ и следуют за энергопоезд для продолжения бурения и установки анкерной крепи между верхняками, установленными в забое согласно паспорта.
Наращивание коммуникаций и ленточного конвейера производится по мере подвигания забоя в первую смену при неработающем комбайне.

Изложенная выше технологическая схема проведения горных выработок позволила за 29 календарных дней августа 2008 г. провести смешанным забоем 1012 м конвейерного штрека № 1109, подготовить горными работами очистной забой, что позволило произвести предварительную дегазацию пласта «Надбайкаимский» для обеспечения безопасных условий отработки выемочного участка. Производительность труда проходчика составила 0,74м в смену, или 15,1 м/мес. Среднесуточный объем проведения по бригаде — 34,9 м.

В авангарде шахты «Заречная» — блок горно-подготовительных работ. Нелегкий проходческий труд традиционно пользуется в коллективе особым уважением, оттого, насколько быстро и качественно подготавливается фронт очистных работ на предприятии, зависит практически все: создание безопасных условий труда горняков, выполнение плана добычи и перспективы стратегического развития шахты. Руководство предприятия традиционно относится к проходчикам с повышенным вниманием — это касается вопросов эффективности труда проходчиков, элементарного комфорта рабочих процессов, уровня социальной обеспеченности горняков и других вопросов их трудовой деятельности. Сегодня у проходчиков шахты самая высокая производительность труда в регионе и, естественно, самый высокий уровень заработной платы.

В качестве примера были приведены технологии работ двух передовых проходческих бригад работавших с разницей по времени в 20 лет, а так же приведены параметры проведения лавы № 359 ш. «Чертинская» в 2000 году. По такой технологии работали и работают по настоящее время большинство проходческих бригад. Что же изменилось за это время?

Лавы с нагрузкой от 1 – 3 млн.т. требуют более высоких темпов проведения горных выработок.
Если очистные работы комплексно механизированы, а некоторые и автоматизированы, то проходческие работы по уровню механизации и автоматизации пока еще находятся на низком уровне.
Самое главное, повсеместно не решен вопрос поточной технологии проведения выработки - увеличения машинного времени, т.е. совмещения работы проходческого комбайна с работами по креплению выработки.
Стандартная технология: комбайн, скребковый конвейер – применяют большинство проходческих бригад. Отрубил 1-2м. Комбайн отгоняется, стопорится, производится крепление.
На передовых шахтах стали применять более производительную проходческую технику, больше комбайнов среднего и тяжелых типов, появилось большое количество импортной техники.
Появилось новое оборудование для транспорта. В основном, все вновь вводимые предприятия, да и предприятия построенные несколько десятков лет назад, переходят на доставку материалов, оборудования, на перевозку угля дизелевозным транспортом.
Выпускаются самоходные вагоны, бункер – поезда, бункер – дозаторы, которые позволяют увеличить машинное время проходческой техники.
Изменились технологии возведения крепи, вместо рамного крепления и крепления анкерами с закреплением в одной точке (клиновыми типа ШК) повсеместно перешли на крепление сталеполимерными анкерами с закреплением по всей длине.
Вместо электросверл с принудительной подачей, применяются пневматические анкероустановщики. Выпускаются крепеустановщики, комбайны с крепеустановщиками. Т.е. вопросы механизации решаются. Выпускается оборудование для проведения выработок, из которого можно создать наборы оборудования, комплексы для различных условий и различной стоимости.

Но опять же, не решен вопрос совмещения работы комбайна с работами по креплению выработки. Нужна механизированная временная крепь, которая позволит производить крепление выработки без остановки комбайна.
А почему не применяются проходческие комплексы, к примеру КН-5Н- «Кузбасс»?
Трудности с этим вопросом, вероятно, в следующем: для комплекса требуется предварительное проведение выработки длиной от 100 до 200м (в зависимости от конструкции комплекса) - т.е. проведение по традиционной технологии.
Средняя длина проводимых штреков на большинстве шахт составляет чуть более 1000м. (Хотя современные высокопроизводительные забои имеют длину столба до 3-х и более км., но это в основном новые шахты). А производительность комплекса – 1000м и более. Т.е., чтобы обеспечить комплекс работой на 1 месяц (затем перемонтаж), нужно дополнительное проходческое оборудование и подготовительная работа сроком 1 -2 месяца.
Т.е. проходческие комплексы эффективны при нарезке штреков большей протяженности (2-3км).
Существенную роль играет цена этого комплекса.

И все – таки, в будущем, комплекс по проведению выработок, будет состоять из отдельных горных машин. Его можно будет собрать, как конструктор, в зависимости от горно – геологических условий, нужных темпов проведения выработок и финансовых возможностей предприятий.
На ближайшее будущее, при благоприятном развитии угольной отрасли, оптимальная технология проведения выработок: это будет комбайн (среднего или тяжелого типов), как с установленными на нем крепеустановщиком, так и с крепеустановщиком, как самостоятельной единицей. Ленточный перегружатель на телескопический ленточный конвейер (возможен бункер – перегружатель или самоходный вагон). Оборудование для доставки – монорельсовый дизелевоз (с контейнерами и пакетами), увеличиться количество самоходных вагонов. Основная крепь – сталеполимерные анкеры. Будет применяться в больших объемах крепь из набрызг - бетона.
При такой технологии, даже одна проходческая бригада при темпах проведения в 300м\мес., всегда во время подготовит для очистного участка следующий забой.

Новости
ООО «Промышленная Компания РосУголь»
г. Магнитогорск , 2009г.
Изготовлено: «Prime»
Дизайн: Черкасова Н.Д.