Как уже отмечалось, ниши подготавливают буровзрывным способом, с помощью отбойных молотков и нишенарезными машинами.
В принципе, при наличии ниши концевые операции значительно упрощаются. Комбайн вместе с приводом конвейера задвигают гидродомкратами в нишу и начинает новый цикл выемки угля. При этом нет необходимости снимать ножки штрековой крепи, существенно увеличивать его ширину, что влечет к удорожанию проведения выработки и возникают проблемы с его поддержанием. Исключается также необходимость использования гидрофицированных столов для удержания привода на штреки в требуемом положении, а также применение крепей сопряжения. Однако большая трудоёмкость проведения ниш и др. негативные моменты вынуждают выносить приводы конвейеров из лавы.
Недостатком подготовки ниш буровзрывным способом, кроме большой трудоёмкости, являются: перерывы в работе лав на время ведения взрывных работ, проветривания и приведения забоя ниши в безопасное состояние (60-80 мин), «встряхивание» взрывом массива пород, что приводит к раскрытию естественных трещин в породе и ухудшению состояния кровли на сопряжениях лавы с выработками. Во многих горно-геологических условиях это создает аварийную ситуацию в забое и ухудшает условия труда.
Производительность труда рабочего очистного забоя в нише в три раза меньше, чем в лаве. При подготовке ниш с помощью отбойных молотков трудоемкость работ повышается в три раза.Трудности создания машин для подготовки ниш заключается в том, что нанебольшой длине лавы (5-10 м) необходимо иметь дополнительный комплект оборудования для очистных работ – углевыемочный комбайн, конвейер и призабойную крепь.
Рис. 3,1. Схема работы нишенарезной машины МНФ
Созданы нишевыемочные машины, механизирующие процесс отделения угля от массива. Например, нишевыемочная машина на базе грузчика комбайна «Кировец». Однако в этих конструкциях погрузка угля на забойный или штрековый конвейер производится вручную.
Более совершенной оказалась нишенарезная машина МНФ, созданная Донгипроуглемашем и ДонУГИ на базе нарезного комбайна КН78. Длительный опыт эксплуатации на шахтах ГХК «Торезантрацит» и «Павлоградуголь» показал, что при их применении механизируется как отделение угля от массива, так и погрузка его на забойный конвейер.
Рис. 3,2. Последовательность выполнения работ по подготовке ниши и выемке угля
В состав МНФ входит нарезная машина 1 и перегружатель 2 с изменяющейся длиной транспортирования (рис. 3,1.). Фронтальная подача машины на забой осуществляется гидродомкратами, закрепленными на стойках крепи «Спутник». Нарезная машина оснащена качающимся баром, что позволяет без переналадки производить выемку ниш в пластах мощностью 0,63-1,43 м, или 0,93-1,76 м, отрабатываемых по простиранию или восстанию с углом падения до 120 и сопротивляемостью угля резанию до 300 кН/м.
Схема работы комбайна может быть челноковой или односторонней.
Последовательность выполнения работ по подготовке ниши при челноковой схеме работы комбайна представлена на рис. 3,2.
В исходном положении 1 (рис. 3,2) нишенарезная машина расположена в нише, забой которой опережает забой лавы на 2,4 м, конец перегружателя находится рядом с забойным конвейером и бесперебойно производит на негопогрузку угляиз забоя ниши. Очистной комбайн в это время может производить выемку угля в любой части лавы.
В процессе выемки угля в нише машина с помощью домкратов подачи фронтально перемещается в направлении подвигания забоя лавы, а перегружатель удлиняют с тем, чтобы уголь грузился на забойный конвейер. После подвигания забоя ниши на 0,8 м устанавливается индивидуальная призабойная крепь, а домкраты вместе с крепью «Спутник» подтягиваются к нишевыемочной машине (положение 2). Аналогичные операции выполняют после подвигания забоя ниши еще на 0,8 м (положение 3), после чего перегружатель подтягивают в исходное положение, освобождая пространство для входа очистного комбайна в нишу (положение 4).
Перевод комбайна на новую полосу осуществляется задвижкой его в нишу вместе с приводом и концевым участком конвейера. После выхода комбайна из ниши,работы по ее подготовке повторяются в том же порядке.
Крепь в нише и в лаве устанавливают в соответствии с паспортом, разработанным к конкретным условиям эксплуатации.
Хронометражными наблюдениями установлено, что применение нишенарезной машины уменьшает трудоемкость работ на концевых участках примерно в два раза по сравнению с подготовкой ниши буровзрывным способом.
Размеры ниши, когда привод конвейера не выносится из лавы определяется из выражения:
Lн=lприв+lпер.р+lк+lпрох+lз, м
где: Lн – длина ниши, м;
lприв, lпер.р, lк, lпрох, lз – соответственно длина привода, переходного рештака, корпуса комбайна, прохода и зазора между комбайном и проходным рештаком, м. (lз =0,2-0,3 м).
Минимальная ширина ниши Шн определяется из выражения
Шн=r+lпрох
где: r – ширина захвата комбайна, м.
Контрольные вопросы
1. Перечислите пути уменьшения трудоёмкости работ на концевых участках лавы.
2. В чём заключается сущность самозарубки комбайна способом «косых заездов»?
3. В чём заключается сущность фронтальной самозарубки комбайна?
4. Как различают очистные комбайны по типу исполнительных органов?
5. Как различают очистные комбайны по схеме работы?
6. Перечислите способы проведения ниш и негативные последствия буровзрывных работ.