Свойства угольного пласта в зоне отжима
В зоне отжима шириной b сопротивляемость угля резанию иная, чем в глубине массива. Поэтому для практических расчетов применяют два показателя резания:
сопротивляемость угля разрушению при резании А, определяемая в неотжатой зоне массива;
сопротивляемость угля резанию Аb в призабойной части массива.
Величина А используется в качестве основного классификационного признака разрушаемости угля.
Поскольку исполнительные органы выемочных машин частично или полностью разрушают уголь в отжатой зоне, сопротивляемость резанию при машине, имеющей ширину захвата r, определяется по выражению
(2.7)
где k0Т — коэффициент отжима, учитывающий снижение сопротивляемости резанию при данной ширине захвата по сравнению с сопротивляемостью резанию неотжатого массива.
Разрушение угля в зоне отжима изменяется от кромки в глубь массива. Выделяют зону явного отжима и зону, в которой деформации растяжения не достигают предельных значений и уголь не подвергается видимому разрушению. Эта часть зоны называется зоной неявного отжима.
Если бы отжим завершался разрушением, то исполнительные органы выемочных машин выполняли бы только погрузочные операции. Однако часто деформации у поверхности забоя не достигают предельных, но и в таких случаях они ослабляют массив.
Таблица 2.2
Тип углей | Значения k0Т при заглублении в массив Am, доли мощности пласта | ||||||
0-0,1 | 0,1-0,2 | 0,2-0,3 | 0,3-0,4 | 0,4-0,5 | 0,5-0,6 | 0,6-0,7 | |
Карагандинские вязкие | 0,48 | 0,66 | 0,81 | 0,92 | 0,98 | 1,0 | 1,0 |
Донецкие весьма хрупкие | 0,23 | 0,38 | 0,56 | 0,73 | 0,83 | 0,93 | 1,0 |
Таблица 2.3
Категория углей по разрушаемости | Классы углей по сопротивляемости резанию | Наиболее представительные районы распространения | Количество шахтопластов с углями данной категории, % | |
хрупкие | вязкие | |||
Весьма слабые | - | Угли коксовых марок и весьма слабые антрациты украинской части Донбасса | 10,2 | |
Слабые | - | Некоторые антрациты и угли коксовых марок украинский части Донбасса; угли -коксовых марок восточной части Донбасса и месторождений Дальнего Востока | 21,9 | |
Средней крепости | Антрациты и некоторые угли коксовых марок украинской части Донбасса; угли Кузнецкого и Карагандинского бассейнов; бурые угли Подмосковного, Челябинского бассейнов и месторождений Дальнего Востока; угли Воркутинского месторождения | 24,7 | ||
Выше средней крепости | Угли марок Г, Д и некоторые антрациты украинской части Донбасса; угли Кузнецкого и Карагандинского бассейнов; бурые угли Подмосковного бассейна и месторождений Дальнего Востока; угли Интинского месторождения | 26,4 | ||
Крепкие | Угли марок Г, Д украинской части Донбасса; антрациты восточной части Донбасса; некоторые угли Кузнецкого и Карагандинского бассейнов; угли марок Г, Д месторождений Дальнего Востока | 9,2 | ||
Весьма крепкие | - | 5-6 | Угли марок Г, Д украинской части Донбасса; некоторые антрациты восточной части Донбасса; угли Кизеловского бассейна; угли марок Г, Д месторождений Дальнего Востока | 6,6 |
Особо крепкие | - | 7-9 | Некоторые угли марок Г, Д украин ской части Донбасса; угли марок Г, Д западной части Донбасса; угли Кизеловского бассейна | 1,0 |
Таблица 2.4
Категория угля | Относительная энергоемкость разрушения углей при сопротивляемости резанию А, кгс/см | |||||||
<60 | 60-120 | 120-180 | 180-240 | 240—300 | 300-360 | 360—420 | >420 | |
Хрупкие Вязкие | 0,2 | 0,6 0,9 | 1,0 1,35 | 1,4 1,9 | 1,9 2,4 | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
По данным E.3. Позина, зависимость коэффициента отжима от ширины захвата (выраженной в долях от мощности пласта) может быть описана смещенной гиперболой вида
(2.8)
где k0Т 0 — значение коэффициента отжима на кромке забоя;
r— ширина захвата;
т — мощность пласта;
с и d — коэффициенты, зависящие от свойств угля и горнотехнических условий выемки.
Коэффициенты отжима для карагандинских и донецких углей при разном заглублении в массив в долях от мощности пласта приведены в табл. 2.2.
По разрушаемости угли разделяются на восемь классов (по E.3. Позину) (табл. П.З).
Сопротивляемость углей резанию и относительная энергоемкость разрушения для хрупких и вязких углей приведены в табл. 2.4.