Подземный механизированный способ добычи угля с постоянным присутствием рабочих в очистном забое

Практически повсеместно применяется подземный механизированный способ добычи угля с постоянным присутствием рабочих в лаве. Эта технология включает в себя следующие процессы: выемку и навалку угля на конвейер, транспортировку угля вдоль забоя, крепление и управление кровлей, концевые операции. Кроме этого для бесперебойной работы лавы необходимо обеспечить нормальное проветривание выемочного участка, доставку крепёжного и других материалов, поддержание выемочных выработок в эксплуатационном состоянии.

Выемка угля может осуществляться выемочными комбайнами, стругами, скреперо-стругами, бурошнековыми установками, отбойными молотками.

Комбайны бывают широкозахватные с величиной захвата более 1м., такие как «Кировец», «КЦТГ». У них величина захвата равна 1,6; 1,8; и 2,0м. Эти комбайны движутся по почве пласта с помощью тягового каната или тяговой цепи. (рис. 5.2). Работают они по односторонней схеме снизу вверх. Вслед за проходом комбайна осуществляется крепление лавы металлическими или деревянными стойками под верхняки (распилы). Сверху вниз комбайн перегоняется в транспортном положении.

Рисунок 5.2 – Схема расположения широкозахватного комбайна в лаве

Узкозахватные комбайны выпускаются с величиной захвата 0,5; 0,63; и 0,8м. Комбайны бывают с расположением шнеков с одной стороны, например, 1К-101, 2К-52 и с расположением шнеков по краям комбайна,например ГШ-68, ряд РКУ. У последних оба шнека регулируются по мощности. Комбайны кроме шнекового могут иметь барабанный исполнительный орган, например, К-80, К-90. Все эти комбайны передвигаются вдоль забоя по раме конвейера с помощью тяговой цепи (рис.5.3) или бесцепной системы подачи.

Рисунок 5.3 – Схема расположения узкозахватного комбайна в очистном забое: а) – 1К-101, б) – КА-90

Традиционный комбайн, например, 1К-101, 2К-52, ГШ-68, РКУ имеет три составные части:

1. Электродвигатель.

2. Режущая часть.

3. Подающая часть.

Последние десятилетия серийно выпускаются комбайны с вынесенной подающей частью (ВСП), например, К-80, К-90, К-103. Подающая часть комбайна расположена на приводных головках конвейера.

За счет этого длина комбайна сокращается. Так, длина комбайна РКУ составляет более 10м, а К-80,К-90 и К-103 около 5м. Это позволяет при расположении приводных головок конвейеров в лаве резко сократить длину ниш. В комплексно-механизированной лаве трудоемкость выемки угля в нишах и их крепления достигает 40% общей трудоемкости всех работ в лаве. При выносе приводных головок конвейера на выемочные выработки можно вообще не проводить ниши.

Все современные комбайны позволяют осуществлять самозарубку косыми заездами, а некоторые из них - фронтальную самозарубку, а также работать по челноковой схеме, т.е. проводить выемку угля в двух направлениях.

Струг представляет собой металлическую конструкцию, которая перемещается вдоль лавы тяговой цепью. Толщина снимаемой стружки в зависимости от сопротивляемости угля резанью колеблется от 1 до 12см. Основание струга состоит из трех частей, и проходит под конвейером. Струг прижимается вместе с конвейером к груди забоя гидродомкратами. Уголь на конвейер грузится корпусом струга. Бывают статические и динамические струги. Струг работает по челноковой схеме в сочетании с индивидуальной или механизированной крепью (рис. 5.4).

Рисунок 5.4 – Схема струга

Бурошнековая выемка. При выемке ранее оставленных целиков угля или некондиционных по мощности запасов угля применяется выбуривание угольного пласта буровыми установками. Выемку угля в нормальных горно-геологических условиях с помощью этих установок проводить нецелесообразно, т.к. потери угля составляют 40-60% (рис.5.5).

Рисунок 5.5 – Бурошнековая выемка:

1 – бурошнековая машина; 2 – шнековый секционный став; 3 – буровые коронки; 4 – монорельс устройства для наращивания и складирования секций шнекового става (подвешивается к верхнякам крепи и служит для перемещения подъемника).

Скрепероструг (рис.5.6) представляет собой составной ящик, который скалывает тонкую стружку угля, загружает его в себя и транспортирует на откаточный штрек. Применяется он на мягких углях с мощностью пласта от 0,4 м и выше (шахта «Холодная балка» в г.Макеевке). Учеными ДонГТУ разработана и реализована технология крепления и управления кровлей в лаве путем дистанционного возведения бутовых полос с помощью приставки, закрепленной на скрепероструге с завальной стороны. В этом случае имеет место выемка угля без постоянного присутствия ГРОЗ в очистном забое.

Рисунок 5.6 – Схема скрепероструга