Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования
Наведено покращений варіант відпрацювання комбайном потужного гіпсового пласта. Improved variant of combine refining of thick gypsum seam is given.
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33288 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования / Р.Б. Лесовицкая, В.Н. Трипольский // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 83. — С. 174-180. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860202091433164800 |
|---|---|
| author | Лесовицкая, Р.Б. Трипольский, В.Н. |
| author_facet | Лесовицкая, Р.Б. Трипольский, В.Н. |
| citation_txt | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования / Р.Б. Лесовицкая, В.Н. Трипольский // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 83. — С. 174-180. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Наведено покращений варіант відпрацювання комбайном потужного гіпсового пласта.
Improved variant of combine refining of thick gypsum seam is given.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:10:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
174 Выпуск № 83
УДК 622.363.51.016
Р.Б. Лесовицкая, инженер
(НПП Технополис «Экоиндустрия»)
В.Н. Трипольский, гл. технолог
(ИГТМ НАН Украины)
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМБАЙНОВОЙ ВЫЕМКИ
МОЩНОГО ГИПСОВОГО ПЛАСТА С ЦЕЛЕВОЙ ПОДГОТОВКОЙ
КАМЕР ДЛЯ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Наведено покращений варіант відпрацювання комбайном потужного гіпсового пласта.
IMPROVEMENT OF COMBINE EXCAVATION OF THICK GYPSUM
SEAM WITH TARGET PREPARATION FOR REUSABILITY.
Improved variant of combine refining of thick gypsum seam is given.
Важнейшей социально-экономической проблемой является освоение под-
земного пространства территории страны, как в процессе добычи полезных ис-
копаемых, так и при специальном подземном строительстве.
В качестве этой проблемы важнейшей задачей является освоение вырабо-
танных пространств после отработки мощных пластов гипса [1], соли [2] и
пильных известняков [3]. Поэтому в рамках такой общей проблемы выделяется
подпроблема конструирования систем разработки указанных пластов с обяза-
тельным учетом технологических особенностей отработки запасов. Наша раз-
работка относится к эксплуатации гипсовых месторождений и использованию
выработанных подземных пространств на гипсовых шахтах. При выемке гипсо-
вых пластов камерно-столбовой системой разработки высота камер достигает
15-20 м при их ширине – 8-15 м, при этом объемы выработанных пространств
составляют миллионы кубических метров.
В настоящее время отработка гипсовых пластов ведется с применением бу-
ровзрывной и комбайновой отбойки полезного ископаемого. По разработкам
ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины [1] комбайновая технология внедрена
на Артемовской, Пешеланской, Камско-Устьинской и Порецкой гипсовых шах-
тах. Институтом ВНИИСоль такая технология внедрена на гипсовой шахте Но-
вомосковского гипсового комбината. Практика применения комбайнов «Урал-
20КС», «Урал-10КС», ПК-8М, 4ПП-2Ш показывают, что по прочным гипсам с
сопротивляемостью резанию до 600 Н/мм среднемесячная производительность
составляет соответственно 5,4 (максимальная 7) 4,2, 3 и 1,7 тыс. м3. Использо-
вание в комплексе с комбайнами средств непрерывного транспорта обеспечива-
ет темпы проходки выработок 350-450 м в месяц. Комбайновая технология по-
зволяет проходить в гипсовых шахтах выработки больших сечений при много-
слоевой многоходовой выемке полезного ископаемого. Используя различные
комбайны можно получить любую форму поперечного сечения камер.
Таким образом, открываются большие возможности для целевой подготовки
выработанных пространств в части погоризонтной отработки запасов камер,
проходки спиральных съездов для обслуживания производств с вертикальным
расположением технологического оборудования, надежной трассировки выра-
"Геотехническая механика" 175
боток с оставлением изолируюших вертикальных (межходовых) и горизонталь-
ных (междуэтажных) целиков, сооружения подземных камер различного назна-
чения. Практикой показано, что комбайны типа «Урал-20КС» весьма перспек-
тивны для сооружения камер больших сечений – 200-300 м2, что необходимо
для организации подземного крупного производства. Комбайны типа ПК-8М
предпочтительны для проходки вентиляционных, водоотливных и коммутаци-
онных выработок. Для проведения вертикальных выработок разработан целый
ряд комбайнов, например, комбайн 2КВ, машина «Стрела» и др.
Очевидно, что в области отработки мощных пластов гипса – задачи в боль-
шей мере решены. Актуальными остаются задачи геомеханики [4] и конструи-
рования системы разработки, так как существующие имеют ряд недостатков.
Остановимся на сравнительном анализе и изложении предложения в части
совершенствования системы отработки мощного гипсового пласта с целевой
подготовкой камер для повторного использования.
Известна технология разработки мощных пологих пластов камерами боль-
шого сечения с применением комбайнов. Сущность ее заключается в образова-
нии наклонного съезда на всю ширину камеры, отработке камер нисходящими
слоями с выемкой полезного ископаемого в слое заходками с перекрытием хо-
дов [5]. Недостаток этой технологии характеризуется большими потерями по-
лезного ископаемого в целике, оставляемом для охраны выработок. Известна
технология разработки мощных месторождений полезных ископаемых, вклю-
чающая образование наклонного съезда, отработку камер нисходящими слоями
с выемкой камерного запаса заходками с перекрытием ходов [6]. Наклонный
съезд образуют путем уменьшения длины заходов по мере выемки слоев, затем
дорабатывают оставшуюся часть камерного запаса, при этом выемку первой за-
ходки на каждом слое производят у борта камеры с образованием по всей ее
длине в пределах слоя тупиковых заездов и проведением в них восстающих,
выемку последующих заходок в слое ведут поочередно прямым и обратным хо-
дом. Очевидно, что для вышеприведенных технологий характерен большой
объем подготовительных работ, потеря производительности при подготовке и
отработке наклонного съезда, потери полезного ископаемого в целиках остав-
ляемых между блоковыми вентиляционными и конвейерными штреками.
Повышение эффективности очистной выемки гипсового пласта должно
быть достигнуто за счет роста производительности труда, исключая холостых
перегонов выемочной машины, путем концентрации выемочно-погрузочных
работ и снижения потерь полезного ископаемого. Эта цель может быть достиг-
нута тем, что подготовка и выемка полезного ископаемого в пределах блока
(панели) ведется по кольцевой схеме, исключающей холостые перегоны ком-
байна. Переход на нижний вынимаемый слой осуществляется путем понижения
отметок подошвы сборных блоковых камер. Аккумулирование полезного иско-
паемого производится в сборно-блоковой (панельной) камере.
На рис. 1 показана схема, поясняющая такой способ разработки, на рис. 2
разрез по А-А, на рис. 3 – разрез по Б-Б при понижении отметок подошвы
сборной блоковой камеры
176 Выпуск № 83
Р
и
с.
1
–
Т
ех
н
о
л
о
ги
я
п
о
д
зе
м
н
о
й
р
аз
р
аб
о
тк
и
м
о
щ
н
ы
х
м
ес
то
р
о
ж
д
ен
и
й
п
о
л
ез
н
ы
х
и
ск
о
п
ае
м
ы
х
п
о
к
о
л
ь
ц
ев
о
й
с
х
ем
е
1
2
3
4
4
5
5
6
6
8
3
А
А
Б
Б
"Геотехническая механика" 177
Р
и
с.
2
–
Р
аз
р
ез
п
о
А
-А
4
5
6
1
8
6
5
4
2
П
о
Б
-Б
П
о
В
-В
В
В
Р
и
с.
3
–
Р
аз
р
ез
п
о
Б
-Б
и
р
аз
р
ез
п
о
В
-В
178 Выпуск № 83
Подготовка панели к очистной выемке заключается в проведении по верх-
нему слою сборного блокового штрека 1, оконтуривании панели по кольцевой
схеме и проведении камерных 3 и блоковых 2 вентиляционных штреков.
Проведение подготовительных выработок осуществляется проходческо-
очистным комбайном «Урал-20КС» или ПК-8М (4) в комплексе с бункерами
перегружателями (5), транспортирование полезного ископаемого производится
самоходными вагоном (6).
Очистные работы в камере ведутся по многоходовой многослоевой схеме
сверху вниз с перекрытием ходов комбайна. При подходе к границам панели
(блока) комбайн разворачивают на 900 (1800) по радиусу разворота и производят
очистную выемку в следующей камере. После выемки полезного ископаемого в
верхнем слое осуществляется переход на следующий вынимаемый слой путем
понижения отметки (подрезки почвы с образованием наклонного съезда в
сборных блоковых камерах. Выемка последующих слоев происходит аналогич-
но. Аккумулирование полезного ископаемого осуществляется в сборниках бло-
ковых камерах.
По сравнению с известными предлагаемая технология подземной разработ-
ки мощных гипсовых месторождений обеспечивает повышение производитель-
ности труда при проведении горных выработок и на очистных работах за счет
увеличения коэффициента использования машинного времени комбайна на 25-
30%, применения безотгонной технологии ведения подготовительных и очист-
ных работ; снижения потерь полезного ископаемого на 2-3 % и концентрации
погрузочных работ. Очевидно, что такая технология отработки камерного запа-
са обеспечивает упрощение целевой подготовки камер для повторного исполь-
зования.
Нами проведены экспериментальные исследования в гипсовых шахтах на
Артемовском (Донецкая обл.), Пешеланском (Нижнегородская обл.), Камско-
Устьинском (Татарстан) месторождениях, выполнено технико-экономическое
обоснование целесообразности применения технологических схем на базе 10
комплексов при полученных экспериментальным путем производительностях
выемочных машин и различных коэффициентах использования машинного
времени комплекса (см. табл. 1). Наиболее экономически целесообразно при-
менение комплексов на базе комбайнов ПК-8М и «Урал-20КС» в сочетании с
перегружателями и самоходными вагонами. Комплексы на базе комбайнов из-
бирательного действия рекомендовано использовать только на вспомогатель-
ных операциях.
"Геотехническая механика" 179
Таблица 1 – Технические возможности комплексов
Производительность
сменная, т/смену
месячная, т/месяц
Т
и
п
к
о
м
п
л
ек
са
К
-в
о
р
аб
о
ч
и
х
см
ен
в
м
е
ся
ц
М
и
н
у
тн
ая
п
р
о
и
зв
о
д
и
те
л
ь
-
н
о
ст
ь
, т
/м
и
н
Э
к
с
п
л
у
а
та
ц
и
о
н
н
а
я
п
р
о
и
з
в
о
д
и
-
те
л
ь
н
о
ст
ь
, т
/ч
ас
В
р
ем
я
о
тб
о
й
к
и
, с
В
р
ем
я
ц
и
к
л
а,
с
При
Км=0,17
При
Км=0,3
При
Км=0,5
ПК-8
5ВС-15
78 1,53 54 483 780 55/4290 97/7582 162/12636
ПК-8
БП-ЗА
5ВС-15
78 1,53 92 483 483 80/6254 141/11036 236/18394
ПК-8
БП-ЗА
5ВС-15
ПНБ-ЗД
78 1,53 92 483 483 79/6129 139/10815 231/18026
ПК-8
БП-ЗА
5ВС-15
КЛЗ-500
78 1,53 92 483 483 76/5941 134/10484 224/17472
Урал-20КС
5ВС-15
78 2,21 132 393 690 80/6206 140/10500 234/17550
Урал-20КС
БП-ЗА
5ВС-15
78 2,21 132 393 393 115/8970 203/15225 339/25425
Урал-20КС
5ВС-15
5ВС-15
78 2,21 132 393 393 124/9679 218/17004 365/28466
Урал-20КС
БП-ЗА
5ВС-15
СП-63М
78 2,21 132 393 393 105/8190 185/14441 308/24024
Урал-20КС
БП-ЗА
5ВС-15
КЛЗ-500
78 2,21 132 393 393 109/8524 193/15043 321/25071
4ПП-2
1ЛТ-80
КЛЗ-500
78 0,48 29 - - 30/2293 52/4044 87/6739
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Усаченко Б.М. Геомеханика продземной добычи гипса. К., Наук думка, 1986. – 216 с.
2. Ярембаш И.Ф. Совершенствование камерной системы разработки и технологии подземной добычи ка-
менной соли в условиях Артемовского месторождения / И.Ф. Ярембаш, С.Н. Пырин, А.Н. Ещенко, М.И. Стан-
кевич. // Наукові праці Донецького Національного технічного університету. Серія: гірничо-геологічна. Випуск
54. – Донецьк, ДонНГУ, 2002. – С. 32-38.
180 Выпуск № 83
3. Демченко И.И. Повышение эффективности и безопасности подземной разработки пильных известняков /
И.И. Демченко, Ф.П. Спиваков // Кишинев, “Картя Молдовяняска”, 1982. – 196 с.
4. Шемякин Е.Н. Проблемы геомеханики и освоение подземного пространства // Маркшейдерский вестник,
199. - № 1 (27). – с. 15-19.
5. Технологические схемы механизации очистной выемки калийных пластов Верхнекамского месторожде-
ния. Пермь, Уральский филиал ВНИИГ, 1979 г, с. 40-41.
6. Авторское свидетеллство СССР № 1011861 кл. Е21С 41/06; Е21С 41/08, 1983.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-33288 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:10:47Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лесовицкая, Р.Б. Трипольский, В.Н. 2012-05-27T13:52:35Z 2012-05-27T13:52:35Z 2009 Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования / Р.Б. Лесовицкая, В.Н. Трипольский // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 83. — С. 174-180. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33288 622.363.51.016 Наведено покращений варіант відпрацювання комбайном потужного гіпсового пласта. Improved variant of combine refining of thick gypsum seam is given. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования Improvement of combine excavation of thick gypsum seam with target preparation for reusability Article published earlier |
| spellingShingle | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования Лесовицкая, Р.Б. Трипольский, В.Н. |
| title | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования |
| title_alt | Improvement of combine excavation of thick gypsum seam with target preparation for reusability |
| title_full | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования |
| title_fullStr | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования |
| title_full_unstemmed | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования |
| title_short | Совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования |
| title_sort | совершенствование комбайновой выемки мощного гипсового пласта с целевой подготовкой камер для повторного использования |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33288 |
| work_keys_str_mv | AT lesovickaârb soveršenstvovaniekombainovoivyemkimoŝnogogipsovogoplastascelevoipodgotovkoikamerdlâpovtornogoispolʹzovaniâ AT tripolʹskiivn soveršenstvovaniekombainovoivyemkimoŝnogogipsovogoplastascelevoipodgotovkoikamerdlâpovtornogoispolʹzovaniâ AT lesovickaârb improvementofcombineexcavationofthickgypsumseamwithtargetpreparationforreusability AT tripolʹskiivn improvementofcombineexcavationofthickgypsumseamwithtargetpreparationforreusability |