- - пласт - Страница 7

В 1957 г. конструкторы института Донгипроуглемаш разработали техническое задание, а затем технический и рабочий проекты угольного комбайна УКР (узкозахватный для крутых пластов, регулируемый по мощности пласта), предназначенного для механизации выемки угля на крутых пластах мощностью 0,6-1,1 м. Принципиальными особенностями УКР являлись:
Осуществление выемки угля при движении комбайна снизу вверх, без наличия специальной машинной дороги, что значительно сокращает некрепленное пространство в лаве.
Узкозахватный способ выемки, при котором ширина захвата равна шагу крепи. Барабанный рабочий орган этого комбайна, расположенный в зоне наиболее ослабленного уступа забоя, обеспечивал малую энергоемкость процесса разрушения и высокую производительность комбайна, оборудованного пневмодвигателем мощностью 32 л. с. Скорость выемки достигает 120 м/час.
Возможность раздельного ведения процессов выемки п крепления лавы, что позволяет: во-первых, вести работы по выемке угля без присутствия людей в лаве там, где это диктуется условиями безопасности, и, во-вторых, максимально ускорить каждую из этих операций за счет высоких скоростей подачи и большого фронта работ для возведения крепи одновременно в нескольких пунктах лавы.
Возможность осуществления выемки угля на всю мощность пласта за счет исполнительного органа, плавно регулируемого при помощи гидропривода без остановки комбайна. Эта особенность конструкции комбайна позволяет вести выемку угля по всей длине лавы по границе почва-кровля, не допуская при этом образования крупных кусков угля, которые при падении повреждают забойщицкую крепь.
Обеспечение прямолинейной груди забоя после прохода комбайна для лучшего поддержания призабойного пространства и ликвидации дополнительных ручных работ по оформлению забоя.
Крутые пласты Донбасса характеризуются следующими специфическими особенностями залегания и разработки:
неустойчивыми, в большинстве случаев, боковыми породами, требующими усиленного крепления призабойного пространства вплотную к груди угольного забоя;
значительными колебаниями мощности пласта в пределах лавы;
обильным метановыделением и склонностью пластов к внезапным выбросам угля и газа;
почти полным отсутствием явления отжима угля в пласте;
недопустимостью отделения от массива пласта больших глыб угля из-за опасности повреждения ими крепи;
магазинированием угля в нижней части лавы.
Специфические условия выемки угля на крутых пластах долгое время не давали возможности решить проблему механизации. Попытки применить для этих условий комбайны, разработанные для пологих пластов, не дали положительных результатов.
На основном процессе добычи угля, в очистных забоях на крутых пластах преобладал тяжелый ручной труд - выемка угля производилась как и в довоенный период - при помощи отбойных молотков.
Уменьшившееся за время Великой Отечественной войны количество отбойных молотков в Донбассе стало быстро расти и за пять послевоенных лет увеличилось более чем в 4 раза. Начиная с 50-х годов, наряду с увеличением численности работающих молотков, шло дальнейшее их усовершенствование; оно шло по пути уменьшения веса, упрощения золотникового устройства, улучшения условий работы. Так, молоток МОП-10 был снабжен золотниковым устройством, при этом воздушный и водяной пусковые клапаны сблокированы между собой, что исключает возможность подачи в молоток воды при прекращении подачи воздуха. Таким образом, к концу 50-х годов наша промышленность освоила серийный выпуск целого ряда отбойных молотков.
Для угольной промышленности, наряду с ростом объемов производства, решающее значение имеет значительное повышение качественных показателей.
Решение этих задач зависит от технического прогресса и, в частности, от внедрения новых машин и комплексов оборудования.
Угольщики не могут решить поставленные перед ними задачи, используя только существующие технику и технологию.
Поэтому дальнейшими направлениями научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ предусматривается создание таких машин и механизмов, которые позволят комплексно механизировать, а в дальнейшем и автоматизировать угледобычу.
Для этого, в первую очередь, необходимо усовершенствовать узкозахватные комбайны, как наиболее перспективные для комплексной механизации очистных работ. Исключительное внимание обращается на механизацию процесса выемки ниш, а также на возможность челноковой работы комбайна при условии обеспечения санитарных условий для шахтеров.
Выемка угля при использовании новых средств механизации осуществляется, как правило, по всей мощности пласта без оставления угольных пачек в кровле или почве пласта.
В связи с большим разнообразием горно-геологических условий залегания угольных пластов применение узкозахватной выемки в отдельных случаях является нецелесообразным, поэтому предполагается создание новых комбайнов с широким захватом исполнительных органов. В целях максимального упрощения технологии изготовления этих комбайнов, сокращения объемов работ по их производству, сокращения номенклатуры изделий и облегчения снабжения шахт запасными частями узлы и детали этих комбайнов будут максимально унифицированы.
Внедрение комбайнов УКР и «Комсомолец» обеспечило значительное повышение уровня механизированной выемки на крутых пластах Донбасса, высвободило тысячи забойщиков от тяжелого физического труда, сделало их труд более квалифицированным, производительным и безопасным. Однако в комбайновой лаве крутого пласта по-прежнему остаются весьма сложными и трудоемкими работами: крепление забоя, управление горным давлением, нарезка магазина и другие работы, которые не дают возможности получить при машинной выемке угля резкого повышения добычи и производительности труда.
Дело в том, что механизация только одного, пусть даже самого важного производственного процесса, не может принести значительного-эффекта для производства в целом. Применение комбайнов УКР и «Комсомолец» могло быть успешным лишь при механизации смежных работ - крепление и управление кровлей в очистном забое.
Дальнейшая механизация очистных работ на крутых пластах осуществляется в двух основных направлениях:
Создание новой техники для очистных забоев, движущихся по простиранию пласта, обеспечивающей продвигание линии очистного забоя не менее 3-5 м в сутки. Сюда входят: агрегаты, комплексы оборудования на базе узкозахватных комбайнов или стругов в сочетании с передвижными механизированными крепями, комплексы оборудования с применением полной закладки выработанного пространства (комплекс КДЗ с крепью РГКД, крепь КГД для работы в комплексе с комбайнами типа УКР, комплексы УВК, КБС и КБК).
Создание новой техники для очистных забоев, движущихся по восстанию или падению пласта. Сюда входят: комплексы щитовой выемки для пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа; угольные пилы для блочной выемки; машины для выемки в условиях камерной системы разработки (2 ШКЭ-КСШ, АШ, КМД и др.).
В Украинской части Донбасса очистные забои на наклонных пластах составляют 21,2% от общего количества лав бассейна.
До 1960 г. лавы наклонных пластов не выделялись в особую группу, и средства механизации выемки, доставки и крепления специально для них не создавались.
Технология выемки угля на наклонных пластах имеет свои особенности, которые влияют на трудоемкость производственных процессов в очистном забое и, в конечном счете, на технико-экономические показатели работы.
Разработка наклонных пластов производится во всех случаях длинными очистными забоями, располагаемыми по падению пласта. При этом выемка, крепление забоя, наращивание доставочных средств по мере продвижения комбайна и управление кровлей в лаве производятся в направлении только снизу вверх. Машинное время значительно снижается (по сравнению с работой выемочной машины в лавах пологих пластов) благодаря тому, что в наклонной лаве трудно совместить по времени такие трудоемкие процессы как выемку угля с креплением и наращиванием доставочных средств, спуск комбайна с зачисткой лав и управлением кровлей. В условиях наклонных пластов значительно увеличивается трудоемкость крепления и управления кровлей. Все это вместе взятое увеличивает длительность цикла и снижает технико-экономические показатели работы очистного забоя.
Для механизации выемки угля на наклонных пластах в большинстве случаев применяли комбайны типа «Донбасс», ЛГД, «Кировец» и другие, предназначенные для пологих пластов, и модернизированные применительно к наклонным пластам. Так, комбайн «Донбасс-1» используется на наклонных пластах без грузчика, работает по односторонней схеме снизу вверх и движется вдоль забоя по первой дороге непосредственно у груди забоя. Комбайн перемещается при помощи каната, наматываемого на барабан подающей части. В случае обрыва рабочего каната комбайн поддерживается предохранительным канатом, один конец которого укреплен на корпусе подающей части комбайна, а другой наматывается на предохранительный барабан лебедки.
ГТК-ЗМ отличалась от ГТК-3 более мощным двигателем (часовая мощность 25 кет, длительная - 16 кет), наличием расштыбовщика, удаляющего штыб от ведущей звезды режущей цепи и значительно уменьшающего общий расход мощности на ведение зарубки, наличием бара и режущей цепи новой конструкции и рядом конструктивных улучшений в подающей части. Однако новая машина имела одну рабочую скорость по¬дачи - 0,58 м/мин и одну маневровую - 6,6 м/мин, т. е. у нее еще отсутствовала возможность выбирать нужную скорость подачи в соответствии с изменением крепости зарубки, а также при встрече участков с включениями колчедана или кварцита и т. п. Только при замене шестерней в редукторе подающей части можно было получать рабочую скорость подачи в 0,46-0,71-0,91-1,05-1,22 и 1,48 м/мин.
Интенсификация добычи угля с переводом очистных забоев на работу по графикам цикличности требовала создания более мощных врубовых машин, позволяющих производительно работать в крепких и вязких угольных пластах с изменением на ходу машины скорости подачи в достаточно широких пределах.
Конструкторы Копейского машиностроительного завода им. С. М. Кирова Н. А. Шурис, Ф. В. Костюкевич и др. под руководством Я. И. Альшица создали новую врубовую машину КМП-43 (Копейская мощная, пульсирующая, 1943 г.) на базе электродвигателя с часовой мощностью 47 и длительной 25 кет. В опытной партии, выпущенной в 1944 г., машина именовалась КМП-44, а в серийном производстве, начатом в 1945 г.,- КМП-1.
Взрывонавалкой называют операцию погрузки (навалки) угля силой взрыва. Предварительно производится вруб реягущим баром увеличенной высоты или сдвоенным баром с целью получения более высокой врубовой щели в угольном пласте. В подрубленной пачке бурятся шпуры, куда закладываются взрывчатые вещества. Когда забойный скребковый конвейер будет передвинут к самому очистному забою, включается в работу скребковая цепь и производится взрыв. Отбитые куски угля, падая на конвейер, разбиваются на более мелкие и транспортируются цепью скребкового конвейера вдоль забоя на ближайший штрек.
Врубовая машина чаще перемещается по раме забойного конвейера и тогда она снабжается 2-образным баром увеличенной высоты и двух шарнирной режущей цепью. В этом случае зарубка производится без оставления земника у почвы пласта, предоставляя возможность крепить забой вслед за проходом врубовой машины и не затрачивать сил и времени на отделение земника, который получается при передвижении врубмашины с обычным плоским баром по раме забойного конвейера.
Гипроуглемашем в 1946-1947 гг. выпущены и испытаны в шахтах мощные скребковые конвейеры СТР-30 (скребковый транспортер, разборный, 30 кет) и СТП-30, передвигающийся в забое без разборки; позднее выпускался также модернизированный разборный скребковый конвейер СТР-ЗОМ. Опыт их применения в шахтах комбинатов «Ростовуголь» и «Луганскуголь» показал, что при правильной организации работ можно грузить способом взрывонавалки до 40% добываемого угля. Однако оставшийся уголь требовал трудоемкой и тяжелой операции ручной навалки на конвейер.
Поэтому взрывонавалка, как самостоятельный способ отбойки угля,, не получила распространения.