В декабре 2019 года ОА «АрселорМиттал Темиртау», Республика Казахстан, и филиал УПП “Нива”-«Завод горно-шахтного оборудования», Республика Беларусь, заключили договор о проведении испытаний опытной партии секций механизированной крепи. Испытания секций проводили с целью получения объективной информации об эффективности работы изделия, удобстве эксплуатации, монтажа и демонтажа в особых горно-геологических условиях угледобывающих предприятий АО «АрселорМиталл Темиртау».
Секции механизированной крепи КН 15/30 предназначены для работы в лавах, отрабатываемых с обрушением кровли. Область применения секций – очистные забои угольных шахт, опасные по газу и пыли, с мощностью отрабатываемых пластов 1,7-2,8 м с углами падения до 35° вдоль лавы и до 15° вдоль столба. Технические характеристики испытываемых секций приведены в табл. 1. Секции крепи соответствуют требованиям технических регламентов таможенного союза ТР ТС 010/2011 и ТР ТС 012/2011 и государственных стандартов.
Таблица 1 – Техническая характеристика секции КН15/30 |
|
| Наименование параметра | Значение параметра |
|---|---|
| Тип крепи | поддерживающе-оградительная |
| Тип системы управления | ручное (мультишланг) |
| Высота крепи в сложенном состоянии, мм | 1500 |
| Высота крепи в раздвинутом состоянии, мм | 3000 |
| Рабочий диапазон, м | 1,7-2,8 |
| Наклон лавы при работе, градус: | |
| поперечный | до 35 |
| продольный | +-15 |
| Количество гидростоек в секции,шт: | 2 |
| Шаг установки крепи,мм | 1500 |
| Шаг передвижки, мм | 630 |
| Вид верхняка, кВт | активно-выдвижной с устройством удержания груди забоя |
| Давление питания, МПа | 25-32 |
| Масса секции,кг, не более | 18 800 |
| Сопротивление секции крепи, кН | 4050-4290 |
| Сопротивление крепи,кН/м2 | 630-665 |
| Удельное сопротивление на основном перекрытии,кН/м2 | 1100-1160 |
| Среднее давление на почву,МПа | 1,44-1,52 |
В период с января 2020г. по октябрь 2022г. были проведены испытания опытной партии секций крепи в условиях лав №231К-18С шахты «Абайская» и №4.05Д6-2-3 шахты «им. Ленина». Общий объем испытаний составил 1125 циклов передвижки.
Горно-геологические условия, в которых проходили испытания секций, указаны в таблице 2. Отличительной особенностью горно-геологических условий данных лав является наличие слабой почвы, призабойных вывалов непосредственной кровли, а также значительной просыпи мелкой фракции горной массы, приводящей к заштыбовке подвижных соединений секций, см. фото 1 и 2.
Таблица 2-Горно-геологические условия испытаний на шахте “Абайская” |
||||||
| Показатели | Значение показателей | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Шахта | Шахта “Абайская” | Шахта”им.Ленина” | ||||
| Глубина отработки,м | 297-366 | 485,5-668,0 | ||||
| Шаг обрушения кровли,м: | ||||||
| -первичный | 32,0-45,1 | – | ||||
| -вторичный | 10,7-15,0 | – | ||||
| Длина лавы,м | 160 | 190 | ||||
| Длина столба по простиранию,м | 853 | 680 | ||||
| Вынимаемая мощность,м | 2,2 | 2,8 | ||||
| Угол наклона пласта вдоль лавы, градус | от -10 до 20 | от 4 до 21 | ||||
| Угол наклона пласта вдоль столба, град | -10 до 11 | от 3 до 33 | ||||
| Сопротивляемость угля резанию, кг/см2 | 75-80 | 125 | ||||
| Зольность угольных пачек, % | 24,2 | 13-15 | ||||
| Природная газоносность пласта, м3/т г.м. | 18,0 | 25,0 | ||||
| Наличие геологических нарушений и их амплитуда | 3 сброса Н=0,5-2,7 | нет | ||||
| Ожидаемый приток воды в лаву, м3/час | 3,0-3,5 | 0,5 | ||||
| Максимальная нагрузка на очистной забой по газовому фактору, т/сут | 3000 | 2800 | ||||
Фото 1. Общий вид лавы №231К-18С шахты «Абайская» с вентиляционного штрека
Фото 2. Секции крепи КН15/30 на сопряжении лавы с откаточным штреком в условиях ш. «им. Ленина»
Тесная работа конструкторов с горняками на стадиях монтажа (фото 3), эксплуатации и демонтажа позволила выявить ряд замечаний и предложений по усовершенствованию конструкции и адаптации ее под конкретные горно-геологические условия.
Фото 3. Выявление замечаний разработчиком в процессе перемонтажа секций с ш. «Абайская» на ш. «им. Ленина»
Горняки ш.«Абайская» и ш.«им. Ленина», вплоть до руководства предприятий, охотно делились с разработчиками своим опытом эксплуатации механизированных комплексов в особых, присущих им, горно-геологических условиях. В процессе испытаний были предложены весьма ценные идеи и решения. В рамках этого проекта удалось решить проблемные вопросы, выявленные при эксплуатации аналогичных изделий, связанные с заштыбовкой механизма передвижки секции, защиты лемнискатного механизма со стороны завального ограждения при отработке лавы по падению столба. Ряд предложений, направленных на улучшение эксплуатационных и потребительских качеств изделия, удалось реализовать непосредственно в процессе испытаний.
При таком тесном взаимодействии за более чем двухлетний период испытаний у инженеров-разработчиков с горняками выстроились не только деловые, но и дружеские отношения. Итогом работы стали не только положительные испытания в условиях двух производственных предприятий, но и получение разработчиком неоценимого опыта в области работы оборудования в условиях слабых почв и наличия значительной просыпи горной массы.
Коллектив филиала УПП “Нива” «Завод горно-шахтного оборудования» благодарит горняков АО «АрселорМиталл Темиртау» за совместную работу и неоценимый вклад в создание современного очистного оборудования.
«Завод горно-шахтного оборудования» был создан в 1990-х годах и в настоящий момент является филиалом управляющей компании УПП «Нива», входит в состав холдинга «Нива-холдинг».Основная продукция филиала – секции механизированных крепей, устройства для демонтажа, гидроцилиндры и пневмоцилиндры специального и общепромышленного назначения, шнековые исполнительные органы для очистных комбайнов, устройства для приготовления эмульсии, установки для бурения шпуров.
Выпускаемая продукция сертифицирована на соответствие требованиям Технических регламентов Таможенного союза ТР ТС.