Блок модулей В.
Рассмотрены требования и общие принципы выбора способа очистной выемки, формирования структуры технологической схемы очистных работ
Цель – формирование знаний и умений выделять основные факторы, которые характеризуют технологию очистных работ при подземной разработке осадочных месторождений
|
Технология, как наука, изучает закономерности с целью определения и использования на практике наиболее эффективных экономичных производственных процессов.
Производство угля (его добыча) слагается из системы определенных работ (подготовительных, очистных, монтажных, транспортных, изменение состояния массива). Их выполняют исполнители (люди) при помощи орудий труда. Выполнение горных работ характеризуется рабочим местом, его окружением, взаимным расположением и взаимодействием предметов труда со средствами труда.
В угольной промышленности «рабочим местом» добычи угля служат очистные забои. В очистном забое предметом труда является угольный массив, а окружением – вмещающие пласт породы, горные машины, крепи, механизмы, выработанное пространство или закладочный массив, шахтная атмосфера, а также электрические и тепловые поля. Орудиями труда служат инструменты (лопата, кайло, зубки, коронки, приспособления, топоры, ключи и др.), горные машины (очистные комбайны, струги, конвейеро-струги, скребковые конвейеры, буровые станки, перегружатели и др.). К ним относятся и специальное оборудование (механизированные и индивидуальные крепи, верхняки, кабелеукладчики, освещение, вентиляторы, насосы для нагнетания жидкости в горный массив и др.). Под действием орудий труда монолитный угольный массив превращается в сыпучую среду. Как следствие, происходит качественное изменение естественного напряженного состояния массива горных пород, их структурного строения и свойств, водного и газового режима с развитием различных горно-геологических явлений.
|
Цель очистной выемки угля – создание товарного угля для его потребителей при эффективных и экономичных производственных процессах и приемлемого изменения состояния массива горных пород для безопасного ведения горных работ с минимальным влиянием на окружающую среду.
Характерной особенностью технологии очистной выемки угля является то обстоятельство, что «рабочее место» вместе с орудиями труда перемещается в пространстве залегания угольного пласта и таким образом воздействует на угольный пласт (предмет труда). Изменение горно-геологических условий залегания пласта требует корректировки параметров технологии и технологической схемы.
Выбор способа (метода) выемки угля в очистном забое зависит от свойств и состояния угольного пласта, устойчивости вмещающих пород, наличия технических требований, предъявляемых к качеству угля потребителями, условий безопасности и затрат на выемку.
Классификация способов очистной выемки, применяемых при разработке угольных пластов, приведена на рис. 1.1.
              |
Рис. 1.1. Классификация способов очистной выемки,
применяемых при разработке угольных пластов
|
| Терминология | Определение |
| Технология Технология очистной выемки Производственный процесс Рабочий или технологический процесс Операция Основные операции Вспомогательные операции Подготовительные операции Заключительные операции Обеспечивающие операции Действие Технологическая схема очистных работ Добыча угля Технологический цикл в очистном забое Организация очистных работ | (от греческого технё – искусство, мастерство, умение и логия – совокупность), совокупность методов обработки, изменения состояния, свойств и формы сырья, осуществляемых в процессе производства удобной для потребления продукции горного производства совокупность производственных процессов, операций и действий, выполняемых в определенной последовательности в пространстве и во времени, которые направлены на получение товарного угля последовательная смена явлений, состояний, происходящих в горном массиве во времени, при развитии горных работ. Это может быть совокупность последовательных действий, операций, выполняемых на добычном участке и имеющих определенное технологическое или организационное содержание. Производственный процесс представляет совокупность рабочих процессов. часть работы с однородными орудиями труда (крепление рабочего пространства, возведение закладочного массива и т.д.), выполняемая во времени, в четко очерченном пространстве и отличающаяся по своей организационной структуре и технологическому содержанию. Технологические процессы состоят из операций совокупность рабочих действий (приемов), выполняемых последовательно исполнителем на рабочем месте с однородным оборудованием или инструментом, и характеризуется связанными не совмещенными затратами времени на управление операцией и перемещением в пространстве. При их выполнении конечный продукт не создается операции, которые вносят изменения в форму, положение и состояние объекта труда и определяют содержание, а также конечную цель процесса операции, которые сопутствуют основным и не вносят изменения в форму, положение и состояние предмета труда (зачистка лавы, замена светильников и др.) операции, которые связаны с подготовкой рабочего места и оборудования перед началом выполнения основных операций технологических процессов и являются существенным дополнением к ним. Они определяют состояние угольного массива и вмещающих пород на сопряжении очистного забоя операции, которые связаны с уборкой рабочего места и оборудования по завершению выполнения основных операций технологических процессов и определяют их состояние перед началом следующего цикла работ операции, которые сопутствуют основным и вспомогательным операциям, но не вносят изменения в форму и состояние предмета труда и связаны с ремонтом горных выработок, оборудования, доставкой к рабочему месту материалов, оборудования, энергоносителей законченная часть работы с наименьшими затратами энергии во времени (разгрузка крепи, создание предварительного распора у крепи и др.) графическое изображение горных выработок в пределах выемочного участка и расположение в них средств механизации, позволяющие выполнять во времени технологические процессы и операции в установленном режиме отдельные стадии производственного процесса, которые группируются по назначению и месту их выполнения совокупность всех процессов и операций, выполняемых в определенной последовательности для выемки угля по всей площади забоя на установленную глубину в массиве упорядоченность технологических процессов, операций и действий в очистном забое, в соответствии с технологической схемой и горно-геологическими условиями при соблюдении правел безопасности, направленная на получения качественного, с наименьшими затратами труда и средств выполнения работ по добыче угля |
|
Технология очистных работ при выемке угольных пластов должна отвечать следующим требованиям:
· обеспечивать добычу угля в соответствии с установленными потребителем качественными параметрами;
· соблюдать меры безопасности ведения горных работ и санитарные нормы с применением комплекса мер по предотвращению всех опасных и вредных производственных факторов;
· не допускать потерь угля, не предусмотренных технологической необходимостью;
· обеспечивать полноту выемки угольного пласта при минимальных удельных энергетических затратах и высокой производительности труда;
· использовать средства комплексной механизации, автоматизации на вспомогательных процессах для обеспечения безопасных, комфортных условий труда с минимальным использованием ручного труда;
· обеспечивать эффективную выемку угля при минимальном воздействии технологических процессов на окружающую среду.
|
Технология добычи угля на выемочном участке осуществляется в три этапа, которые выполняются последовательно: подготовительный период, очистная выемка и заключительный период. Выделение этапов в технологии происходит по назначению и месту выполнения производственных процессов.
Подготовительный этап включает производственные процессы, которые предшествуют очистной выемке.
Этап очистной выемки состоит из производственных процессов, которые задействованы при выемке угля, и обеспечивают их эффективное выполнение. Срок выполнения этого этапа определяется запасами угля в выемочном поле и производительностью очистного забоя.
Заключительный период технологии предусматривает плавный переход из режима очистной выемки в затухание горных работ. Он связан с выполнением работ, обеспечивающих наведение порядка в горных выработках перед их выводом из эксплуатации.
Выполнение этапов технологии очистной выемки и их взаимосвязь обеспечивается организацией работ, вентиляцией горных выработок, снабжением работ материальными, людскими ресурсами и транспортом (рис. 1.2).
Структура и продолжительность каждого этапа технологии очистных работ дает возможность определить срок существования технологии очистной выемки в отдельной части шахтного поля. Совмещая соответствующие перемещения во времени, изменяя их последовательность или исключая производственные процессы из отдельного этапа, можно получить множество технологий и их формализацию.
Параллельное выполнение производственных процессов с обязательной увязкой с перемещениями предусматривает определенное запаздывание последующего процесса или операции.
|
Технология очистных работ состоит из отдельных элементов, которые составляют иерархическую систему подчиненности по уровню взаимодействия между собой в выемочном поле (рис.1.3). Составными элементами технологии очистных работ являются действия или приемы, операции и технологические процессы, которые взаимодействуют между собой в ограниченном пространстве и во времени.
 |
Рис. 1.2. Структурно-логическая схема технологии очистной выемки угля на добычном участке
Первый уровень –
рабочее
пространство
Второй уровень –
технологические зоны
очистной выемки
Третий уровень –
процессы в
выемочном поле
Рис. 1.3. Элементы технологии очистной выемки
       |
 |
Рис. 1.4. Структура технологической схемы очистной выемки
|
Структура технологии очистных работ выражается технологической схемой, на которой показывается расположение предмета труда, орудий производства, параметры их характеризующие и последовательность взаимодействия (рис. 1.4).
1. Какое значение имеет технология очистных работ в горном производстве?
2. Какие элементы составляют технологию ведения очистных работ?
3. Какова структура технологии добычи угля?
4. Что представляет собой технологическая схема очистных работ?