- - - Послевоенный опыт создания комбайнов на крутых пластах Донбасса

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.
Однако, несмотря на усовершенствование моделей отбойных молотков, производительность труда забойщиков оставалась низкой. С одной стороны, на производительность отрицательно влияло изнуряющее действие на организм вибраций отбойных молотков, работающих с частотой ударов более 1000 в минуту, и постоянное вынужденное нахождение рабочего в непосредственной близости от очага пылеобразования. С другой стороны, рост производительности выемки угля отбойными молотками в значительной мере был ограничен физическими возможностями забойщика. Поэтому, используя и дальше отбойные молотки, невозможно было сколько-нибудь значительно повысить производительность труда в очистных забоях. Так, с 1950 по 1961 гг. производительность труда рабочего очистного забоя на крутых пластах выросла только на 5,8%, тогда как на пологих и наклонных пластах рост производительности составил за этот период 32,2%. За этот период, следовательно, темпы роста производительности труда в очистных забоях пологих пластов почти в 5 раз превышали темпы роста производительности на крутых пластах. Это объясняется, в первую очередь, сравнительно высоким уровнем оснащения забоев пологих пластов машинами и механизмами.
Попытки применить ряд конструкций угольных комбайнов на пластах крутого падения, не дав положительных результатов, помогли однако установить, что для специфических условий крутого падения необходимо создать комбайны особого типа. Работы в этом направлении, начатые еще в довоенные годы, особенно интенсивно проводились в послевоенный период. С 1946 по 1962 г. в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР поступило более 100 заявок на комбайны для крутых пластов. Часть из них содержала технические идеи, копировавшие принципы работы отбойных молотков (пневматическая машина, предложенная А. Д. Сукачом в 1947 г., уступная врубмашина Б. А. Кутузова - в 1957 г., угольный комбайн В. Е. Стебунова - в 1959 г. и др.). Большое число технических решений сводилось к использованию исполнительных органов режущего типа в сочетании с вертикальными штангами, набором дисков или барабанов с зубками.
В 1946 г. В. Я. Холодов предложил угледобывающий комбайн, который принципиально не отличался от комбайна УК-40 (1940-1941 гг.). При работе он опускался на канате вниз и за счет силы собственного веса производил подачу на забой режуще-отбойных органов, состоявших из нижнего треугольного цепного бара, верхнего прямого бара и отрезной штанги, установленной на нижнем баре у груди забоя. Комбайн изготовил в 1947 г. Горловский завод. Он испытывался на шахте им. М. И. Калинина треста «Горловскуголь».
Испытания комбайна выявили ряд недостатков, которые не удалось устранить и в дальнейшей его переработке. Поэтому работы эти были прекращены. В 1948 р. в ЦЭММ треста «Калининуголь» на базе врубовой машины ГТК-8М была изготовлена врубово-отбойная машина ГКД с длиной бара 0,9 м и вертикальной отбойной штангой на его конце. Эта машина неоднократно модернизировалась, а в 1957 г. Горловским машиностроительным заводом им. С. М. Кирова по чертежам ДонГипроуглемаша была выпущена опытная партия машин ГКД-3 (16 штук) с пневматическими двигателями. С 1959 г. завод начал выпускать машины более совершенной модификации - ГКД-4.
Врубово-отбойная машина ГКД-4 состоит из исполнительного органа, редуктора привода исполнительного органа, пневмодвигателя, прицепного устройства и направляющего полка.
Исполнительный орган машины - плоский горизонтальный бар с вертикальной штангой на конце. Отбойная штанга получает вращение от режущей цепи бара. В зависимости от мощности пласта можно увеличить высоту отбойной штанги, устанавливая подставку.
Машина не имеет подающей части. Подача ее во время работы, маневровые операции и спуск осуществляются с помощью лебедки с пневматическим приводом, установленной на вентиляционном штреке.
К недостаткам машины ГКД относятся: ограниченная область применения, отсутствие регулировки исполнительного органа в процессе работы, не совмещение во времени выемки и крепления, отсутствие средств пылеподавления, периодические остановки машин, необходимые для крепления лавы, сокращающие машинное время на 40-70%.
Врубово-отбойные машины типа ГКД применялись на шахтах Донбасса при разработке наклонных и крутых пластов. Так, на шахте им. Дзержинского треста «Дзержинскуголь» к началу 1960 г. в работе находилось семь машин. Суточная добыча машиной достигала 150-180 то, а производительность по очистному забою на выход - более 5 т. На шахте им. Румянцева треста «Калининуголь» добыча достигала 8 тыс. то угля в месяц.
Применение в комбайнах для крутых пластов исполнительных органов типа ГКД оказалось нецелесообразным. Для них советскими конструкторами были предложены и конструктивно разработаны коронковые исполнительные органы, оснащенные тремя-четырьмя мощными резцами, скалывающими относительно крупную стружку угля с открытой поверхности забоя. Такие коронковые исполнительные органы были применены на комбайнах ККП-1 и К-19.
ККП - первый из комбайнов, нашедших промышленное применение на крутых пластах Донбасса, был разработан конструкторами Гипроуглемаша в 1949 г. Его использовали для механизации выемки угля различной крепости на пластах мощностью от 0,8 до 1,3 м.
Комбайн работал по технологической схеме сверху вниз «в лоб» косого уступа забоя. Его коронковый исполнительный орган разрушал уголь скалыванием с поверхности забоя. Вращающаяся коронка исполнительного органа, имеющая три резца, перемещалась вдоль рамы комбайна по зубчатой рейке. При этом резцы отделяли уголь кусками на глубину 50-200 мм. При мягком угле комбайн работал с непрерывной подачей, при более крепком угле - с прерывистой подачей. Ширина захвата комбайна 2,0 м. В качестве привода исполнительного органа был применен пневматический шестеренчатый двигатель, сжатый воздух к которому подводился по резинотканевому рукаву.
Опытный образец машины, изготовленный Малаховским экспериментальным заводом, испытан в конце 1949 г. на шахте им. Румянцева треста «Калининуголь» комбината «Артемуголь». Серийное производство их организовано в 1950 г. на Горловском машиностроительном заводе им. С. М. Кирова.
В процессе работы комбайн удерживался у груди забоя при помощи специальной лыжи, которая опиралась на стойки первого ряда крепи и не позволяла комбайну уходить в сторону выработанного пространства.
Исполнительный орган имел ступенчатую регулировку по мощности пласта, которая обеспечивалась выдвижением из рамы и лыжи трех опорных лап, на которых комбайн двигался по почве пласта. Для гашения угольной пыли на машине было предусмотрено оросительное устройство.
Снизу вверх, в исходное положение для работы по выемке угля, комбайн доставлялся в транспортном положении по первой дороге от груди забоя.
Поддержание комбайна в процессе работы и подъем в исходное положение производилось канатом, идущим от пневматической однобарабанной предохранительной лебедки ЛГКН, установленной на вентиляционном штреке.
Средняя добыча на работающий комбайн составляла 3500-4000 т/мес. По сравнению с выемкой угля отбойными молотками производительность труда рабочих возросла на 30-40%, а себестоимость угля снизилась на 10-20%.
Стремясь к быстрейшему внедрению комбайна, шахтеры-новаторы внесли немало ценных усовершенствований в его конструкцию. По предложению машиниста комбайна шахты им. Румянцева В. Сугоняко и механика участка А. Чичкана был значительно уменьшен вес машины (примерно на 300 кг), упрощена ее конструкция, улучшено дистанционное управление. Комбайнер шахты им. К. Маркса М. Халимошкин значительно улучшил подготовку комбайна к подъему и перевод его в рабочее положение, сократил ее на 3-4 часа. Он же предложил приспособления для разрыхления верхней пачки угля, остающейся после прохода комбайна.
Бригада В. Сугоняко выступила инициатором социалистического соревнования горняков за лучшее использование новой техники на крутых пластах и взяла на себя обязательство довести добычу комбайном ККП-1 до 6 тыс. т угля в месяц. Эта ценная инициатива была поддержана областной партийной организацией и получила распространение среди горняков Центрального района Донбасса. Передовые комбайновые бригады, настойчиво осваивая угледобывающий комбайн в сложных горно-геологических условиях, подняли месячную добычу до 9 тыс. т.
За создание и освоение комбайна ККП-1 группа работников угольной промышленности в 1952 р. удостоена Государственной премии.
Для механизации выемки угля на тонких крутых пластах мощностью менее 0,8 ж институтом Гипроуглемаш разработан угольный комбайн К-19. Первый образец комбайна был изготовлен Малаховским экспериментальным заводом Гипроуглемаша и прошел промышленные испытания на шахте № 1-2 «Красный Октябрь» треста «Орджоникидзеуголь». Последующие образцы комбайна К-19 с 1957 г. работали на шахте № 19-20 треста «Горловскуголь».
Комбайн К-19 предназначен для выемки угля любой крепости в длинных очистных забоях крутых пластов мощностью 0,55-0,85 м с устойчивыми боковыми породами, допускающими незакрепленную площадь над комбайном не менее 8 м2.
Комбайн работал по односторонней схеме сверху вниз в лоб уступа дугообразного забоя с холостым подъемом в комплексе с дистанционно управляемой лебедкой. Комбайн К-19 широкозахватный с коронковым исполнительным органом.
Исполнительный орган комбайна выполнен в виде коронки, на которой, в зависимости от крепости угля, устанавливают один или два резца. Коронка, вращаясь вокруг собственной оси, одновременно с редуктором привода и пневмодвигателем совершает качательное движение с помощью гидроцилиндра в плоскости пласта вдоль дугообразного забоя. Во время выемки угля гидродомкраты надежно распирают комбайн между кровлей и почвой пласта.
Комбайн в лаве подвешен на канате, закрепленном на барабане лебедки, установленной на верхнем штреке. Имеющаяся в кинематической схеме редуктора лебедки червячная самотормозящая передача позволяет удерживать комбайн в любом положении. Лебедка управляется дистанционно машинистом из лавы. Для управления лебедкой применяется переносной пневматический пульт.
На шахте № 1 - 2 «Красный Октябрь» треста «Орджоникидзеуголь» испытания комбайна проводились на пласте «Золотарка» мощностью 0,55-0,7 м, а затем в пласте «Бураковка» мощностью 0,7-0,8 м. За две смены комбайном проходили до 72 пог. м. Фактически производительность комбайна на час чистой работы составляла 24 т. Максимальная производительность труда по лаве на выход достигала 14,3 т.
На шахте № 19-20 треста «Горловскуголь» на участке № 117 пласта «Великан» мощностью 0,55 м месячная производительность составила 3500 т, производительность труда рабочего по лаве увеличилась почти в три раза по сравнению с выемкой угля отбойными молотками.
Внедрение и эксплуатация комбайнов ККП-1 и К-19 в значительной мере способствовали созданию угледобывающих комбайнов для крутых пластов. Однако комбайны ККП-1 и К-19 в силу своих конструктивных и эксплуатационных недостатков (большая незакрепленная площадь под комбайном, трудность работы при неспокойной гипсометрии пласта и др.) не получили распространения на шахтах Донбасса. Достаточно указать, что за 1958 г. уровень механизированной выемки на шахтах, разрабатывающих крутые пласты, составлял всего лишь 2% (машинами было добыто около 0,4 млн. т угля), тогда как в Донбассе на шахтах с пологими пластами уровень механизированной навалки состав¬лял более 50%. Таким образом, проблема механизации выемки на крутых пластах требовала дальнейших интенсивных работ по конструированию более совершенных выемочных машин.



Теги: забой, комбайн, шахта, пласт. Просмотров: 3946
Другие новости по теме:

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.