Технология очистных работ с применением струговых установок

Струговая очистная выемка — способ узкозахватной выемки, при котором разрушение угля осуществляется путем отбойки от массива тонких стружек толщиной до 10—12 см на всю длину очистного забоя в зоне максимального отжима угля горным давлением при высоких скоростях движения исполнительного органа струговой установки.

Струговая установка работает в комплексе с механизиро­ванными или индивидуальными крепями. При комплексной ме­ханизации очистных работ в забое при струговой выемке применяют комплексы, в состав которых входят струговая уста­новка и механизированная крепь.

Комплексы и струговые установки предназначены для меха­низации отбойки, навалки, доставки угля и передвижки кон­вейера в лавах длиной от 150 до 250 м на пластах с вынимае­мой мощностью 0,55 — 2 м и углом падения до 25° при сопротив­ляемости угля резанию (А) до 300 кН/м. Непосредственная кровля пласта должна быть не ниже средней устойчивости, гип­сометрия— спокойной, а верхняя пачка угля — легкообрушаться.

В настоящее время находят применение струговые уста­новки СН75, С075,УСВ, УСТ2М. Струговая установка УСТ2М предназначена для механизации выемки и доставки угля или антрацита в лавах длиной до 200 м при работе совместно с индивидуальной или в комплексе с механизированной крепью МК97Д или МК98 на пластах мощ­ностью 0,55—1 м с углом падения пласта до 25° при подвигании очистного забоя по простиранию, 8° —  по восстанию, 5° — по падению при сопротивляемости угля резанию до 200 кН/м в неотжатой зоне, хорошо выраженном кливаже и постоянном отжиме.

Струговая установка УСТ2М  состоит из струга с верхним и нижним приводами, тяговой цепи, специального скребкового конвейера, верхним подвесным устройством и ниж­ней балкой, гидро- и электрооборудования, оросительного устройства. Исполнительный орган струговой установки — струг — выполнен в виде трехшарнирно-соединепных плит, что позволяет лучше приспособиться к неровностям почвы пласта.

На концевых плитах струга установлены направляющие кронштейны, которые охватывают конвейер со стороны выра­ботанного пространства и обеспечивают направленное движение струга по рештачному ставу. К направляющим кронштейнам крепятся концы тяговой цепи. На средней плите смонтированы нижний корпус струга и верхний — поворотный с приставкой и крышкой для установки ножей. Почвенные ножи для зачистки почвы и опорной лыжи, с помощью которых регулируется толщина снимаемой стружки угля в пределах 6—10 см, устанавливаются на концевых пли­тах с забойной стороны. За счет сменных проставок высота струга ступенчато регу­лируется в пределах 0,36—0,56 м.

Направленное движение струга обеспечивает рештачный став конвейера, под которым свободно проходит опорная плита струга. Плита выходит с завальной стороны конвейера и к ее концам вертлюгами кренятся концы нижней рабочей ветви тя­говой цепи. Обе ветви цепи размещены внутри бортов конвей­ера со стороны выработанного пространства.

Базой струговой установки является скребковый конвейер, оснащенный верхним и нижним приводами, расположенными со стороны забоя и опирающимися на опорные балки, по кото­рым перемещаются приводы при передвижке.

Удержание установки от сползания и для подтягивания ее при необходимости осуществляется с помощью верхнего подвесного устройства. Приводы струга размещены с завальной стороны забойного конвейера. Каждый привод состоит из редуктора, гидромуфты и электродвигателя. Редукторы приводов струга и конвейера унифицированы.

Передвижка забойного конвейра, приводов струга, нижней балки, верхнего подвесного устройства и прижатие струга к забою осуществляются системой гидроцилиндров, которые получают питание от насосной станции СНУ5Р.

В процессе работы струговой установки линейные гндродом-краты постоянно включены в положение, соответствующее пе­редвижке конвейера и прижатию струга к забою. Струг при пе­ремещении вдоль забоя отжимает став конвейера. После про­хода струга гидродомкраты передвигают конвейер к забою.

Для подавления пыли струговая установка оснащена ороси­тельным устройством с форсунками, установленными вдоль за­бойного конвейера. Работает струговая установка в бесстоечном призабойном пространстве, закрепленном шарнирными верхняками и индиви­дуальными стойками или консольными частями верхняков меха­низированной крепи.

Струг перемещается с помощью тяговой цепи между забоем и конвейером, срезая с пласта стружку, тол­щина которой регулируется съемными ограничителями, укреп­ленными на раме струга, а высота ограничивается высотой струга. Оставшаяся пачка пласта у кровли обрушается под действием собственного веса по мере перемещения струговой установки. Погрузка отбитого угля на конвейер производится стругом.

В конечных положениях струг автоматически останавлива­ется и реверсируется. Управление установкой осуществляется машинистом струга с пульта управления, расположенного у од­ного из приводов с завальной стороны. У другого привода находится помощник машиниста. Машинист и его помощник между собой связаны телефонной связью и световой сигнали­зацией.

При индивидуальной крепи конвейеры и приводные головки передвигаются горизонтальными гидравлическими домкратами, которые крепятся к упорным стойкам. После ис­пользования полного хода цилиндр домкрата и упорная стойка подтягиваются, используя индивидуальное управление. Все работы в лаве выполняет суточная комплексная бригада, которая разделена по сменам на звенья. Состав звена зависит от длины лавы и объема вспомогательных работ со следующей примерной расстановкой: машинист, его помощник, по два ГРОЗ на каждом участке лавы длиной по 15—20 м, дежурный слесарь и рабочий на погрузочном пункте. В ремонтно-подготовительную смену установку обслуживают 5 — 6 электросле­сарей.

Смена членов бригады производится на рабочем месте. Ма­шинист и его помощник осматривают состояние струговой уста­новки и гидроприводов, наличие смазки. При выемке угля, после отхода струга от головки на 10—15 м, включением гидродом­крата машинист передвигает головку по опорной балке на рас­стояние, равное толщине снимаемой стружки: вместе с помощ­ником наблюдает за состоянием ножей — резцов на струге, следит за световыми сигналами, подаваемыми ГРОЗ.

В обязанности горнорабочих входит наблюдение за работой струга и конвейера и состоянием маслопровода на своем уча­стке, зачистка забоя от угольной мелочи, срыв земника и наве­сов, если они не обрушаются самопроизвольно. Они же устанав­ливают приззбойную крепь после снятия стругом ленты угля шириной, равной длине или половине длины верхняка. В последнем случае шарнирные верхняки навешиваются через один. Гор­норабочие периодически передвигают гидродомкраты, после того как их штоки выдвинутся на полную длину, равную ходу поршня. Для этого зачищают новое место, разгружают и подтягивают домкраты, упирая их в упорную стойку. Расстояние между домкратами 5—6 м. После снятия нескольких лент рабочие осуществляют обрушение пород кровли. Перед посадкой осматривают кровлю, зачищают почву, разгружают посадочные стойки и передвигают на новое место. После этого извлекают призабойные стойки и верхняки и укладывают их у конвейера.

В добычные смены производится и подготовка верхней и нижней ниш длиной соответственно 6 и 5 м и глубиной не менее 3 м. Ниши проводят буровзрывным способом или отбойными мо­лотками с ручной погрузкой угля. При проходке ниш буро­взрывным способом ручным электросверлом пробуривают шпуры по углю на расстоянии 1—2 м один от другого. При мощности пласта до 1 м шпуры бурят в один ряд, при большей мощности — в два ряда, располагая их в шахматном порядке. Расположение рядов шпуров по мощности пласта определяется его строением, свойствами пород кровли и удобством бурения шпуров. Длина шпуров порядка 2 м. Шпуры заряжают ВВ (суммарная масса патронов 400 г) И взрывают. Погрузка взо­рванного угля на конвейер ручная. Ниши крепят обычной при­за бонной и специальной крепью. Однако подготовка ниш буро­взрывным способом отличается высокой трудоемкостью.

В ремонтно-подготовительную смену бригада электрослеса­рей, члены которой специализируются по отдельным узлам, ос­матривают струговую установку, конвейер, направляющие и цепи струга, производят замену резцов, проверяют состояние гидродомкратов и маслостанций, передвигают лыжи приводных головок, заменяют деформированную металлическую крепь. Наиболее эффективное и перспективное направление струго­вой выемки — создание струговых агрегатов, в котором совме­щены в единое целое струг (один или несколько), система его приводов, средства доставки угля вдоль очистного забоя и ме­ханизированная крепь на основе автоматического и динамиче­ского управления оборудованием.

Струговая выемка по сравнению с комбайновой имеет ряд преимуществ, основными из которых являются следующие:

• уве­личение выхода крупно-средних сортов угля, что особенно важно при добыче антрацита;
• снижение пылеобразования;
• ра­бота по челноковой схеме обеспечивает поточный способ выемки угля и, следовательно, высокие нагрузки на очистной забой;
• относительная простота и надежность оборудования создают предпосылки для создания полностью механизированных и ав­томатизированных средств угледобычи;
• низкая энергоемкость разрушения угля.

Практикой установлено, что струговая установка успешно работает в лавах, где кливаж угля совпадает с направлением забоя. Отклонение направлений кливажа и забоя даже на 10— 15° значительно уменьшает производительность установки.