Ключевые технологии и оборудование для полностью механизированной выемки с обрушением кровельной части угольного массива при большой высоте выемки в сверхмощных угольных пластах

Мощные и сверхмощные угольные пласты являются основными пластами, обеспечивающими высокую производительность и эффективность угледобычи в Китае; на них приходится 44% общих извлекаемых запасов угля. Полностью механизированная выемка с обрушением кровельной части угольного массива является одним из основных способов подземной добычи угля из сверхмощных пластов. Технологии выемки угля из пластов мощностью менее 14 м широко применялись в Китае. Однако для пластов мощностью более 14 м в мире не было зарегистрировано случаев безопасной и высокоэффективной механизированной подземной выемки с высоким коэффициентом извлечения угля. Для решения этой задачи China Coal Technology & Engineering Group, Datong Coal Mine Group и еще 15 китайских организаций реализовали крупный фундаментальный проект по разработке технологий и оборудования для выемки угля из пластов мощностью более 14 м. После завершения проекта были разработаны способ выемки с обрушением кровельной части при большой высоте выемки и теория управления горным давлением для сверхмощных пластов. Кроме того, были разработаны и внедрены технология выемки с обрушением кровельной части при большой высоте выемки, технология крепления выработок большого поперечного сечения в угольных пластах, а также технологии предотвращения и контроля газовых и пожарных опасностей. Были также разработаны и изготовлены гидравлическая крепь с высотой выемки 5,2 м, высоконадежный очистной комбайн и вспомогательное оборудование. Практическое применение разработанных технологий и оборудования было успешно осуществлено на лаве № 8105 шахты Ташань в Датуне (Китай). Основные достижения проекта обобщаются следующим образом: 1. Предложен способ выемки сверхмощных угольных пластов с обрушением кровельной части при высоте резания 5 м и высоте обрушения кровельной части 15 м. Разработана структурно-механическая модель вышележащих пород, названная моделью консольной балки — шарнирно-сочлененной породной балки. На основе этой модели сопротивление нагрузке...