Мощность пласта также существенно влияет на конструкцию выемочных машин. Очень сложной проблемой является создание и внедрение механизированных комплексов для тонких и особенно весьма тонких пластов в связи с тем что в стесненных условиях очистного забоя, ограниченной высоты (0,5 – 0,8 м) трудно разместить скребковый передвижной конвейер, механизированную крепь и выемочную машину (комбайн), обеспечив при этом свободное передвижение в забое обслуживающего комплекс персонала. В настоящее время конструкторам удалось создать уникальный механизированный комплекс для пологих тонких пластов – комплекс 1КМ103, который может успешно работать при мощности пласта 0,7 м. Комплекс выпускается серийно. На проходившей в 1983 г. международной выставке горного оборудования «Уголь-83» в г. Донецке экспонировавшийся образец этого комплекса привлек большое внимание русских и зарубежных специалистов.
На мощных пологих пластах очень сложной проблемой является обеспечение крепления кровли при значительной высоте лавы, а также удержание угля в забое, вываливающегося под действием горного давления крупными кусками, представляющими опасность для рабочих.
В настоящее время созданы механизированные комплексы, позволяющие вынимать уголь на пластах мощностью до 4,5 м, – это комплексы 2УКП и КМ130. На упоминавшейся выше выставке «Уголь-83» экспонировались комплексы и крепи, разработанные в Германии и Польше, с конструктивной высотой до 6 м. Вероятно, на данном этапе развития техники вынимаемая мощность пласта 6 м при применении комплексов максимальна. При мощности пласта более 5 м уголь вынимается слоями с применением механизированных комплексов, предназначенных для пластов средней мощности.
В последние 10 – 15 лет начали интенсивно применять механизированные комплексы, подвигание которых составляет в среднем 50 м в месяц, а при высоких нагрузках на лаву их подвигание составляет 100 м и более. Поэтому своевременная подготовка очистного фронта для каждого комплекса (т. е. выемочного поля – двух штреков длиной не менее 1 км каждый и монтажной камеры длиной, равной длине будущей лавы) является на шахте весьма актуальной задачей. В недалеком прошлом все подготовительные выработки проводились буровзрывным способом с погрузкой вручную или с помощью погрузочных машин. В настоящее время уровень механизированной погрузки горной массы – наиболее трудоемкой и тяжелой операции в подготовительном забое – составляет более 90%. Более 40% всех подготовительных выработок на шахтах проводятся проходческими комбайнами, механизирующими процессы отбойки и погрузки горной массы и обеспечивающими более высокую скорость проведения выработок, чем при применении буровзрывного способа.
В настоящее время одним из направлений повышения эффективности подземной добычи является более интенсивное применение проходческих комбайнов, особенно тяжелых, оснащенных приводами большой энерговооруженности. Современные проходческие комбайны со стреловидным исполнительным органом могут отбивать уголь и породу средней крепости, поэтому создаются комбайны с буровым исполнительным органом, способные вынимать более крепкие породы. В угольной промышленности в настоящее время находятся в эксплуатации более 1900 проходческих комбайнов и около 5000 погрузочных машин.
Посетим современный подготовительный забой, оснащенный комбайном и другими средствами механизации проходческих работ.
При подходе к подготовительным выработкам слышится шум работающего вентилятора, подающего свежий воздух по подвешенным к верхнякам крепи прорезиненным трубам диаметром 0,6 м. Вентилятора два – один работающий, другой резервный. Управля ются они автоматически с пульта диспетчера.
Подготовительная выработка трапециевидного сечения закреплена рамной крепью – деревянными стойка ми с металлическими верхняками. Между рамами, отстоящими друг от друга на расстоянии 1 м, просматриваются деревянные затяжки (доски). Идем по рельсовому пути рядом с ленточным конвейером. Бегущая по роликам резиновая лента несет уголь – это первый признак, что в забое в настоящее время работает проходческий комбайн. Слышатся лязг и скрежет металла, частые глухие удары падающей горной массы, гул электродвигателей, показался свет – это подготовительный забой. В 20 м от забоя лебедка – с ее помощью по рельсовому пути доставляются в вагонетках и на специальных платформах необходимые для крепления выработки лесные материалы и металлические верхняки, рельсы, шпалы. В забое работают пять проходчиков, из них один – машинист проходческого комбайна (машинист горных выемочных машин). Он у пульта управления внимательно наблюдает за забоем.
Двое проходчиков подготавливают элементы крепи – стойки и верхняки, двое устанавливают затяжки. Забой оборудован проходческим комбайном ГПКС с прицепным ленточным перегружателем, перегружающим отбитую комбайном горную массу на телескопический проходческий ленточный конвейер 1ЛТП-80. Комбайн состоит из стреловидного исполнительного органа с резцовой отбойной коронкой, ходовой гусеничной части (аналог – гусеничная тележка трактора со снятой кабиной и мотором) и погрузочного устройства (питателя) в виде плиты с вращающимися на ней нагребающими лапами (аналог – нагребающие лапы снегоуборочной машины). Резцовая конусообразная коронка длиной 0,5 м, врезаясь в массив угля и породы в забое, отбивает горную массу, которая, падая вниз, подхватывается нагребающими лапами и сбрасывается на скребковый конвейер, размещенный в центре корпуса комбайна. Далее горная масса перегружается на прицепной ленточный перегружатель и телескопический ленточный конвейер, смонтированный в выработке на всю ее длину. Он по мере продвигания забоя с помощью специального натяжного устройства в виде лебедки с канатами без разборки удлиняется за счет запаса конвейерной ленты, размещенной между грузовой и холостой ветвями. В этом и заключается его основное преимущество перед ленточными конвейерами постоянной длины.
Читайте в разделе