- - шахта - Страница 35

Первая опытная шахта с гидравлическим способом добычи угля построена в Донецком бассейне в 1939 г. в тресте «Орджоникидзеуголь». Шахта имела производственную мощность 270 т в сутки. Проведение выработок и очистная выемка осуществлялась гидромониторами. Угольная пульпа транспортировалась по желобам в околоствольный двор. Здесь уголь качающимися конвейерами обезвоживался и скипами выдавался на поверхность. Вода со шламом выдавалась насосами и осветлялась в системе отстойников.
Опыт работы первой гидрошахты показал, что в благоприятных горно-геологических условиях (устойчивые боковые породы, нижесредняя крепость угля) при новой технологии достигается более высокая производительность труда, снижается себестоимость угля, обеспечиваются более легкие и безопасные условия труда. В 1940 г. в Харькове создается специализированная контора «Гидроуголь». По ее проектам была начата реконструкция, с переходом на гидромеханизацию, одной шахты и строительство двух гидрошахт в Центральном и Донецко-Макеевском районах Донбасса. Однако эти работы прервала война.
В послевоенный период гидромеханизация подземной добычи угля возобновилась в Кузбассе, а с 1954 г.- ив Донецком бассейне. По проектам, разработанным конторой «Проектгидромеханизация» (Москва), началось строительство гидроучастков на шахте № 3 «Новогродовка» треста «Селидовуголь» на пологом пласте и в шахтоуправлении № 1 «Хацапе-товское» треста «Орджоникидзеуголь» на крутом пласте. Строительство их вело специализированное шахтостроительное управление «Подзем-гидромеханизация». На шахте им. Ленина треста «Макеевуголь» строился комплекс для гидротранспорта породы от шахты в отвал (расстояние 1,5 км) с попутным извлечением из нее угля.
Комплекс КМ-9 предназначается для механизации выемки и доставки угля, передвижки конвейера и управления кровлей в лавах пластов пологого падения мощностью 0,55-0,75 м.
Комплекс состоит из комбайна типа УКТ (КЦТГ) с цепной (в ранние периоды канатной) подачей, скребкового передвижного конвейера СП-46 (раньше КС-15), секционной передвижной крепи М-9 и передвижника М-10 для передвижки крепи, конвейера и самого себя. Технические характеристики комбайнов и конвейеров приведены в XV и XI главах соответственно.
Крепь М-9 состоит из забойных и посадочных полукомплектов. Забойный полукомплект включает две забойные стойки трения типа ТС и специальный забойный упругий верхняк.
Отличительной особенностью забойных упругих верхняков является их хорошее прилегание к кровле и способность воспринимать сосредоточенную нагрузку до 3 т в пролете шириной 2,2 м, что создает необходимые условия для размещения комбайна и передвижного конвейера.
Посадочный полукомплект включает забойную стойку типа ТС, посадочную стойку типа М-85 и посадочный упругий верхняк.
Дистанционная разгрузка и механизированная передвижка посадочных полукомплектов позволяет полностью исключить применение контрольных деревянных стоек. Забойный конвейер передвигается телескопическим домкратом передвижки. Все операции в лаве совмещены во времени; передвижка конвейера и крепи на новую дорогу заканчивается вслед за окончанием очередного цикла выемки комбайном. Комбайн УКТ обеспечивает двухстороннюю работу по выемке угля с разворотом в концах лавы.
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 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.
В первые послевоенные годы в Советском Союзе (в основном в Донбассе) началось создание струговых установок статического и динамического действия. В феврале 1945 г. Луганское конструкторское бюро Гипроуглемаша начало проектирование экспериментального угольного струга статического действия. Упрощенный вариант его изготовил Луганский завод им. Октябрьской революции.
В начале 1946 г. струг испытывался на шахте «Дельта-3» в Донбассе. С учетом результатов испытаний этого и двух промышленных образцов установки угольного струга типа УС-2 (сварной вариант) и УС-3 (литой вариант) была спроектирована усовершенствованная установка УС-4.
Угольный струг УС-4 имел ступенчатый рабочий орган со сплошными ножами. Глубина стружки составляла 200 мм. Максимальное тяговое усилие достигало 40 т. Скорость движения струга - 0,12 м/сек. Тяговый орган - канатный. Работа струга основывалась на отделении угля от массива при помощи строгания и отделения; верхней пачки с использованием отжима угля горным давлением. Струг работал по челноковой схеме.
В 1948 г. завод им. Пархоменко выпустил 36 комплексных установок УС-4, 22 из них в 1948-1950 гг. работали на шахтах Донбасса. В некоторых случаях при работе УС-4 были достигнуты удовлетворительные технико-экономические показатели. Так, среднемесячное подвигание очистных забоев струговых лав на шахтах № 1 им. Челюскинцев и «Новомоспино» в течение 6 месяцев 1949 г. колебалось от 23,8 до 27,2 м.
Однако на многих шахтах слабая кровля, крепкий уголь с включе¬нием колчедана и отсутствие отжима вынудили демонтировать струговые установки.
Для добычи углей выше средней крепости в 1950 г. Луганское конструкторское бюро Гипроуглемаша и конструкторское бюро завода им. Пархоменко предложили ступенчатые струги СКУ-2 (струг крепких углей) и УСП-1 (угольный струг завода им. Пархоменко). При этом был использован принцип образования опережающей щели в груди забоя и последующей выемки пачек угля. В 1951 г. завод им. Пархоменко изготовил оба струга. Испытывались они в Кузбассе в комплексе с передвижной гидравлической крепью. В Донбассе струги не испытывались.
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.
В годы пятой пятилетки советские комбайностроители совершенствовали уже созданные угледобывающие комбайны и создавали новые конструкции для различных горно-геологических условий.
Развитие конструктивных идей комбайна «Донбасс». В результате модернизации основных узлов комбайна «Донбасс-1» был создан надежный и эффективный угледобывающий комбайн «Донбасс-1К». Модернизируя комбайн, конструкторы и машиностроители стремились повысить прочность узлов машины, улучшить конструкцию исполнительного и погрузочного органов, чтобы повысить эффективность разрушения угля и погрузку его на забойный конвейер.
Постепенно совершенствовалось мастерство машинистов комбайнов и квалификация персонала надзора участков и шахт. Успешно осваивались новые машины, передовые приемы и методы работы с комбайнами, совершенствовалась организация труда в лаве, неуклонно возрастала и производительность комбайнов, которая по шахтам Донецкого бассейна достигла в первом квартале 1964 г. в среднем 7590 т в месяц.
Характерным было то, что этих высоких показателей достигли не отдельные механизаторы, а десятки и сотни шахтеров. Опыт эксплуатации комбайнов «Донбасс» показал, что правильное их использование позволило повысить производительность труда рабочих по лаве на 40- 45%, что способствовало росту угледобычи в среднем на 25%. Количество комбайнов «Донбасс» постоянно росло, однако темпы роста объема механизированной навалки на пологих пластах в 1952-1953 гг. начали несколько снижаться.
Чтобы увеличить объем механизированной навалки на пологих пластах, необходимо было в первую очередь создать специализированные комбайны для условий, где комбайны «Донбасс» не нашли применения.