- Страница 48

Решение проблемы гашения пыли в забое приобретает первостепенное социальное значение. Вместе с тем, решение этой проблемы является задачей технически сложной и трудной. Сокращение до минимума концентрации пыли в воздухе забоя осуществляется или предварительным нагнетанием воды в пласт для его увлажнения, или орошением забоя водой или пеной с подачей их, по возможности, через исполнительный орган (шнеки и коронки) непосредственно в места отбойки угля, а также дополнительно, путем внешнего орошения, направленного в места погрузки угля на конвейер. При расходе воды до 35 л на каждую тонну добываемого угля, давлении воды у оросителей до 10-15 атмосфер и рациональном расположении оросителей эффективность способов гашения пыли предварительным нагнетанием и орошением достигает 95%.
Однако при отбойке особо пыльных пластов совместное применение этих двух способов не позволяет снижать запыленность воздуха до санитарной нормы 10 мг/м3. В связи с этим проводятся опытные работы по третьему способу уменьшения запыленности воздуха в забое - улавливания пыли путем отсасывания запыленного воздуха.
Новый этап в решении вопросов управления кровлей и крепления начался с создания и внедрения в очистных забоях Донецкого бассейна механизированной крепи и агрегатов.
После войны работа конструкторских, научно-исследовательских организаций и изобретателей привела к созданию ряда механизированных крепей: МНК, М-87, М-97, М-96, А-2М, М-100, ОМКТ, «Донбасс» и др. Частично механизированная крепь МПК получила промышленное применение, однако из-за несовершенства этой конструкции (жесткость стоек, значительное количество ручных операций, необходимость в специальном механизме для передвижения секций) не применяется. Жесткая характеристика в этой крепи была принята потому, что не существовало еще удовлетворительного решения для осуществления податливости при высокой несущей способности стоек.
Крепь МПК, предложенная работниками треста «Гуковуголь» и разработанная Гипроуглемашем, состояла из отдельных секций, располагаемых по падению. Секция передвигалась специальным передвижником, построенным на базе врубовой машины. Крепь МПК применялась в сочетании с комбайном «Донбасс» и изгибающимся конвейером КС-1. Наибольшее распространение она получила в 1956 г.: ею было закреплено свыше 20 лав.
Крепь МПК жесткой конструкции в благоприятных условиях давала удовлетворительные технико-экономические показатели. В лавах резко сокращался расход крепежного леса. Но появились значительные амортизационные расходы вследствие деформаций жестких секций. Были сделаны попытки перейти от жестких стоек в крепи МПК к гидравлическим (в опытных секциях М-74 и М-77). Однако неудовлетворительные результаты испытаний, проведенных на шахте «Западная-Капитальная» комбината «Ростовуголь» в 1959 г., положили конец дальнейшей работе над этой крепью.
В первые послевоенные годы область применения способа управления кровлей полным обрушением оставалась без изменения и только с 1953 г. (данные на 1 января) намечается более широкое применение этого способа на шахтах Донбасса. Это было связано с внедрением новых конструкций крепей, главным образом, посадочных стоек. Там, где в довоенное время и сразу после войны управляли кровлей способом частичного обрушения, переходили на полное обрушение. Полная ручная закладка на пологих и наклонных пластах применялась лишь в отдельных лавах.
Это обусловливалось наличием излишней породы от больших прослоек или мощной ложной кровли.
Управление кровлей способом полного обрушения - наиболее эффективное и прогрессивное, что объясняется меньшей его трудоемкостью по сравнению с частичной закладкой, большей безопасностью, возможностью механизировать все процессы управления кровлей, а, следовательно, повысить производительность труда и снизить себестоимость угля. Поэтому полное обрушение стало основным способом управления кровлей на пологих и наклонных пластах.
На начало 1968 г. этот способ управления кровлей применялся в 80% лав бассейна.
При широкозахватной выемке и управлении кровлей способом полного обрушения наиболее распространенными конструкциями приоабойной крепи являются рамки по простиранию из двух или из трех стоек. Для режущей крепи используют в основном посадочные стойки ОКУ, реже - органку и кусты из металлических и деревянных стоек и металлические костры.
После войны разработка теоретических и практических вопросов горного давления была сосредоточена в Донецком научно-исследовательском угольном институте (ДонУГИ). В эту работу включились Всесоюзный научно-исследовательский угольный институт (ВУГИ, впоследствии ИГД им. А. А. Скочинского), Всесоюзный научно-исследовательский маркшейдерский институт (ВНИМИ), Донецкий индустриальный институт (ДИИ, впоследствии политехнический ДПИ), Днепропетровский горный институт (ДГИ) и др. В эти годы для решения задач горного давления все более широкое развитие получают аналитические исследования, базирующиеся на методах теории упругости, теории пластичности, механики сыпучих, вязких и жидких тел и пр.
Эти исследования сосредоточены во ВНИМИ, ИГД им. Скочинского, Сибирском отделении АН СССР, Институте горной механики АН УССР и др.
Аналитические методы направлены в целом на определение напряженно-деформационного состояния неоднородного породного массива, ослабленного горными выработками. Из частных практических задач, решаемых этим методом в настоящее время, следует отметить следующие: определение давления в вертикальных, штрекообразных и околоствольных выработках, определение наиболее допустимых пролетов потолочин камер, определение оптимальных размеров целиков различного назначения и их расчет на прочность, определение давления, передаваемого закладкой или замагазинированным полезным ископаемым, на крепь и ограждающие поверхности, установление напряженного состояния вокруг горных выработок и пласта угля, склонного к внезапным выбросам угля и газа и пр.
В проекте основных технических направлений развития угольной промышленности СССР на 1966-1970 гг. на основе последних исследований вопросов горного давления даны рекомендации по управлению кровлей и креплению в Донецком бассейне.
В них, наряду с широким внедрением механизированных крепей, на пологих и наклонных пластах предусматривается дальнейшее совершенствование существующих способов управления кровлей с применением индивидуальных металлических крепей.
Дальнейшему увеличению производительности труда и нагрузки на лаву в условиях пологих и наклонных пластов содействует переход при всех системах разработки на управление кровлей способом полного обрушения. Этот способ может применяться не менее чем в 80% лав.
Управление кровлей способом частичной закладки должно применяться в 12 -15% лав на пологих и наклонных пластах.
Металлические индивидуальные крепи должны стать в ближайшие годы основным видом крепи в очистных забоях на пологих и наклонных пластах.
Комплексное использование металлических крепей (призабойные стойки совместно с металлическими верхняками и посадочными стойками) обеспечит высокую технико-экономическую эффективность.
Развитие техники транспортирования угля в лавах неразрывно связано с научно-исследовательскими работами в этой области. Систематическое проведение научных исследований, направленных на усовершенствование методов расчета и конструкций скребковых конвейеров, начато с 1947 г.
В 1948 г. В. А. Кружков (Московский горный институт) впервые применил метод определения натяжений тяговых цепей скребковых конвейеров с помощью электрических проволочных тягодатчиков. Этот метод получил в дальнейшем широкое распространение не только применительно к скребковым конвейерам, но и к другим транспортным установкам.
В. А. Кружков одним из первых обнаружил резко циклический характер натяжений тяговых цепей и дал обоснованную критику применявшейся в то время методики расчета динамических нагрузок тяговых органов.
В 1951-1953 гг. В. А. Мурзин (ИГД АН УССР) и А. И. Двойнин (Днепропетровский горный институт) разработали и применили электрическую аппаратуру для исследования параметров кинематики и динамики скребковых конвейеров. В результате этих исследований были даны рекомендации по улучшению режимов работы скребковых конвейеров и по рациональному выбору их параметров.
В 1955-1956 гг. А. Г. Соснии (Днепропетровский горный институт) исследовал работу миогоприводных скребковых конвейеров, что позволило разработать теорию этих конвейеров и методику их расчета с учетом электромеханических характеристик двигателей.
В 1957 -1958 гг. В. А. Тимошкин (Днепропетровский горный институт) выполнил теоретические и экспериментальные исследования производительности скребковых конвейеров и дал рекомендации по максимальному использованию их.
Н. Д. Самойлюк (Гипроуглемаш) в 1958 г. завершил большую научно-исследовательскую работу по установлению параметров и конструктивных типов скребковых конвейеров для лав с механизированной выемкой угля, а в дальнейшем выполнил ряд исследований элементов и режимов работы скребковых конвейеров, которые были использованы при создании новых конструкций.
В истории развития средств транспортирования угля в лавах в послевоенный период могут быть выделены три основных этапа.
Первый этап. Характеризуется тем, что в лавах в качестве основного транспортного средства использовались качающиеся конвейеры с приводом ПК-19. Основные усилия машиностроителей направлялись на увеличение выпуска таких конвейеров. Но уже тогда, в связи с применением комбайнов «Донбасс» были начаты работы по замене качающихся конвейеров скребковыми
Второй этан. Он характерен созданием разборных переносных одноцепных и двухцепных скребковых конвейеров. Уже в 1949 г. количество работавших в шахтах качающихся конвейеров резко сократилось. Им на смену пришли скребковые конвейеры. В это же время начались работы по автоматизации этих конвейеров, а также совершенствуются способы транспортирования угля на крутых и наклонных пластах путем применения листов ДонУГИ и эмалированных рештаков.
В это же время создаются новые скребковые конвейеры, мощные двух-приводные, передвижные, оснащенные круглозвенными цепями.
Третий этап (1961 г. по настоящее время) характеризуется широким распространением передвижных скребковых конвейеров, имеющих более совершенную конструкцию и лучшее качество изготовления, созданием работоспособной аппаратуры для автоматизации их, появлением первых тормозных скребковых конвейеров для наклонных пластов, разработкой и успешным испытанием добычных комплексов механизирующих все основные производственные процессы в лавах.
После освобождения Донбасса от фашистских оккупантов в шахтах уцелело очень мало качающихся конвейеров, пригодных к работе.
На конец 1945 г. число работавших конвейерных приводов составило по сравнению с 1940 г. только 36,7%.
До 1950 г. работы по усовершенствованию качающихся конвейеров продолжались.