Опыт работы над широкозахватными комплексами с механизированной крепью показал, что последняя должна быть гидравлически податливой, ее секции должны быть самопередвижными, при этом необходимо исключить установку временно крепи в процессе работы лавы.
Агрегат А-2. В 1954 г. в Гипроуглемаше начались работы по созданию агрегата А-2, предназначенного для добычи угля в лавах пологопадающих пластов мощностью 0,8-1,3 мм. Агрегат состоит из струга, автоматически регулируемого по мощности пласта с помощью копир-линейки, установленной над задним бортом конвейера, скребкового цельно-передвижного конвейера, служащего опорой струга и средством доставки угля, гидрофицированной крепи, оросительного устройства, системы электроприводов и штрекового перегружателя. Крепь агрегата состоит из системы забойных и посадочных секций.
Двухстоечная посадочная секция состоит из основания с гидродомкратом для передвижения, гидростоек с несущей способностью 75-100 т, рессорного (в экспериментальном образце) или шарнирно-жесткого (в последующих образцах) перекрытия, гидроблока управления, также подключенного к гидропроводу, идущему вдоль лавы. Каждое основание забойной секции одновременно служит и направляющей для соседней посадочной секции. Все забойные секции управляются дистанционно с пульта, находящегося в штреке, и передвигаются одновременно и вместе с передвижкой забойного конвейера после снятия стругом каждой стружки.
Испытания экспериментального образца агрегата А-2 длиной 25 м проводились в 1958-1959 гг. на шахте «Новомоспино» треста «Пролетарск-уголь», а двух последующих опытных образцов длиной по 60 м - в 1961- 1962 гг. на шахте 17-17-бис треста «Краснолучуголь» и «Мушкетовская-Вертикальная» треста «Пролетарскуголь». Государственная комиссия по результатам испытаний рекомендовала изготовить в 1963-1964 гг. еще три агрегата А-2 для лав длиной до 100 м, что было выполнено после корректировки чертежей, имевших своей целью устранение выявленных конструктивных недостатков в системах агрегата.
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.
В 1935 г. в СССР впервые в мировой практике была опробована в лаве передвижная механизированная крепь Журавлева, а в последующие довоенные годы - и другие, в частности, передвижная комплектная крепь для пластов пологого падения в Донецком бассейне.
Работы по созданию комплексов оборудования с механизированными передвижными крепями возобновились в СССР в 1946 г. Основное внимание было направлено на поиски новых технических решений в целях установления способов поддержания и управления кровлей, средств передвижки, управления крепью в процессе передвижки и т. д. Наряду с разработкой и испытанием крепей, изучались условия взаимодействия крепей с боковыми породами и проявления горного давления, определялась величина нагрузок на крепь, интенсивность опускания кровли и др.
Большую роль в активизации работы по созданию комплексов оборудования с механизированными крепями сыграл проведенный в 1949 - 1950 гг. Министерством угольной промышленности СССР совместно с Всесоюзным научным инженерно-техническим горным обществом конкурс на разработку проекта конструкций передвижной и щитовой крепей для очистных забоев.
На конкурс поступило более 100 проектов, часть из которых была в дальнейшем реализована. Изготовленные по этим проектам крепи прошли шахтные испытания.
Важную роль сыграла также проведенная в 1950-1951 гг. журналом «Уголь» дискуссия о направлениях конструирования передвижных механизированных крепей.
Промышленные испытания комплексов оборудования с узкозахватными комбайнами и индивидуальной крепью для выемки угля в полого-падающих пластах Донбасса мощностью 0,7-1,2 м позволили накопить ценный опыт и приступить в 1964-1965 гг. к проектированию комплексов для более тонких пластов, а также для пластов наклонного падения (до 35°). В ближайшие годы на угольные шахты поступают новые узкозахватные комплексы.
Комплекс БК-101 разработан Гипроуглемашем и предназначен для механизации выемки антрацитов и энергетических углей выше средней крепости без значительных твердых включений в пластах мощностью 0,75-1,0 м. Он состоит из комбайна БК-101, передвижного изгибающегося трехцепного скребкового конвейера СП-64, средств передвижки конвейера и индивидуальной металлической крепи. Конструкция и технологическая схема работы бурового комбайна БК-101 аналогична комбайну БК-52.
Комплекс БКТ разработан Гипроуглемашем для механизации выемки пластов антрацитов и энергетических углей выше средней крепости без значительных твердых включений в пластах мощностью 0,55-0,8 м, при челноковой работе.
Комплекс состоит из комбайна БКТ, передвижного изгибающегося конвейера СПТ-46, автоматического укладчика электрического кабеля и шланга орошения, гидропередвижчика конвейера и индивидуальной металлической крепи.
Буровой комбайн БКТ предназначен для работы с почвы пласта по схеме в «лоб» уступа забоя; он оснащен двухсторонним отбойно-погрузочным исполнительным органом, каждый из которых представлен в виде двух буровых коронок, трех зачистных дисков с горизонтальной осью вращения и одного верхнего диска, регулируемого по высоте для отбойки верхней пачки.
Управление комбайном предусмотрено как с выносного пульта, установленного на штреке, так и с пульта, установленного на комбайне.
В 1949 г. в Донбассе был испытан узкозахватный комбайн УЗК-1, предложенный В. Г. Яцких и другими авторами. Позднее применялись опытные узкозахватные комплексы типа ДУ, УДК-1, КУ-1. Эти первые комплексы не нашли широкого промышленного применения.
В 1956 г. в Гипроуглемаше были начаты работы по созданию узкозахватного (ширина захвата 0,5-0,8 м) комбайна К-52.
Работы по созданию узкозахватного двухбарабанного челнокового комбайна К-52 с непрерывной подачей по цепи, протянутой по лаве, оснащенного средствами регулирования исполнительного органа по гипсометрии почвы и по мощности пласта, явились принципиально новыми в практике создания узкозахватных угольных комбайнов.
На основе опыта создания и применения комплекса с комбайном К-52 Гипроуглемаш в конце 1963 г. начал работы по созданию, а с 1966 г. Горловский завод - производство комплекса с двухшнековым Челноковым комбайном К-101 с захватом 0,63 и 0,8 м для очистных забоев на пластах пологого падения мощностью 0,75 -1,2 м.
В 1963 г. в Гипроуглемаше началось создание комплексов с буровыми комбайнами. В 1965 г. Горловский завод приступил к промышленному производству комплекса с Челноковым буровым комбайном Б К-52 для пластов пологого падения мощностью 0,95-1,4 м.
В 1964 г. в Гипроуглемаше разработан комплекс с Челноковым буровым комбайном БК-101 для пластов пологого падения мощностью 0,75 - 1,0 м; при этом был использован опыт создания комплексов БК-52 и К-101.
Учитывая высокую эффективность эксплуатации комбайна с буровым исполнительным органом при добыче антрацитов и энергетических углей, Гипроуглемаш в 1965 г. приступил к разработке и в 1967 -1968 гг. проводил испытания на шахтах комбинатов «Донецкуголь» и «Ростовуголь» комплекса с Челноковым буровым комбайном БКТ для пластов пологого падения мощностью 0,55-0,8 м.
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.