§ 6. Определение нагрузки на щитовой забои

При выемке угля щитовым агрегатом нагрузка на очистной вабой (т/сут) может быть определена по формуле

q_ T_CMnLmych

где Г_см — продолжительность добычной смены, мин; п — число добычных смен; L — длина очистного забоя, м; т — мощность пласта, м; у — плотность угля, т/м³; с — коэффициент извлечения угля, равный 0,97; h — глубина снимаемой полосы угля, рлвная 0,6—0,7 м; Тц — продолжительность цикла, мин:

^ = *(^ + ^) + *Лсп + Гр.

Здесь k — коэффициент, учитывающий непредвиденные пере­рывы в работе щитового забоя (k = 1,15); v_n — нормативная скорость подачи конвеиероструга при зарубке, всреднем.0,04 м/мии; Л_н — ширина начального вруба, равная 0,8; v_B — нормативная вертикальная скорость подачи конвеиероструга, в среднем 0,06 м/мин; kt — коэффициент, учитывающий норматив времени на подготовительно-заключительные операции, равный 1,06; Т_ьси— время на вспомогательные операции, мин:

■■ исц ⁼⁼ 'щ ~т~ 'кс "Т" ^п "Г" «о»

Здесь £_щ — норматив времени на посадку щита, распор крепи, осмотр агрегата, равный 8—10 мин; t_KC — время на поднятие и передвижку конвеиероструга, равное 8—10 мин на цикл; t_n — рремя на погашение углеспускной печи, равное 10—20 мни; t₀ — время на снятие угольного откоса, равное 5 мин; Т_р — время на ремонтно-подготовительные работы, равное в среднем 30 мин на цикл.

315

Глава 26.

БЕЗЛЮДНАЯ ВЫЕМКА УГЛЯ

§ 1. Выемка угля без постоянного присутствия людей в очистном забое

В одиннадцатой пятилетке и на ближайшую перспективу перед угольной промышленностью поставлены задачи по ускорению создания и внедрения комплексов очистного оборудования для выемки тонких угольных пластов и пластов со сложными горно­геологическими условиями, а также автоматизированных средств добычи угля без постоянного присутствия людей в очистных набоях.

Перспективным техническим направлением является создание струговых агрегатов фронтального действия. Агрегат такого типа вынимает уголь на полную мощность пласта сразу по всей длине лавы при непрерывном перемещении на забой. При этом полностью механизированы и автоматизированы процессы добычи угля в очистном забое. Особенностями агрегата являются, во-первых, наличие жесткой базы (обычно забойного конвейера или специальной балки), с которой технологически и кинематически связаны исполнительный орган и передвижная гидрофицирован-ная крепь, и, во-вторых, высокая степень автоматизации операций, число которых сведено до минимума. Это позволяет оператору дистанционно управлять агрегатом со штрека без постоянного нахождения рабочих в очистном забое. Присутствие людей в очист­ном забое необходимо лишь периодически, для профилактического осмотра и текущего ремонта агрегата.

В СССР это техническое направление начало формироваться в тридцатые годы. Первые разработки принадлежат инженерам А. К. Сердюку и Г. А. Ломову. В дальнейшем оно получило зна­чительное развитие: на шахтах Подмосковного и Кузнецкого угольных бассейнов испытан и доведен до серийного производства струговый фронтальный агрегат АК-3 конструкции Гипроугле-маша; в стадии создания и испытания опытных образцов н партий находятся струговые фронтальные агрегаты для тонких пологих пластов типа АСБ конструкции Гипроуглемаша, АФК Донгипро-углемаша, струговый агрегат ШахтНИУИ и др. Для крутых пластов созданы и серийно изготовляются струговые щитовые агрегаты 1АЩМ и 1АНЩ, получившие широкое применение в Донбассе, Кузбассе, Воркуте и за рубежом. Выемку угля этими агрегатами можно осуществлять дистанционно в автоматизирован­ном режиме, когда зарубка на полный шаг производится с вынос­ного пульта и в очистном забое нет людей (см. гл. 25, § 2—5).

Агрегат АК-3 (рис. 26.1) предназначен для полной механи-вации и автоматизации добычи угля из лав длиной до 120 м на пластах мощностью 1,6—2,5 м с углом падения от 0 до 90", разра­батываемых длинными столбами по простиранию при непрерывной 316

поточной выемке угля по всему фронту забоя на полную мощ­ность пласта без постоянного присутствия людей в очистном забое.

Основными частями агрегата являются: струговый отбойно-доставочный исполнительный орган; механиззфованная крепь; пульт дистанционного управления агрегатом с нахождением опе­ратора в штреке; перегружатель с кабелеукладчиком, располо­женные в конвейерном штреке; система орошения; гидравличе­ское и электрическое оборудование.

Струговый отбойно-доставочный исполнительный орган пред­ставляет собой кольцевую цепь /, протянутую вдоль забоя лавы. К цепи прикреплены рассредоточенные каретки 3 с мощными рез­цами 4. Каретки перемещаются по трубчатым направляющим 2, укрепленным на телескопических стенках секций. Механизирован­ная крепь 7 оградительно-поддерживающего типа состоит из одностоечных линейных секций, связанных друг с другом осно­ваниями и передними стенками, а также двух гидродомкратов передвижки — нижнего 5 и верхнего 6. В состав агрегата входят крепи сопряжения лавы со штреками.

Выемка угля кольцевым исполнительным органом произво­дится одновременно с подачей става на забой и дистанционной выдвижкой крепи. Однорезцовые каретки снимают стружку угля одновременно в 12 точках поверхности забоя. Крепь передвигается фронтально сразу группами секций, расположенных равномерно по длине лавы. Регулирование крепи по мощности пласта осуще­ствляется путем подъема или опускания гидродомкратами перед­ней телескопической стенки секций вместе с верхней трубчатой направляющей исполнительного органа.

Суммарная мощность электродвигателей агрегата составляет 510 кВт, исполнительный орган имеет два электропривода мощ­ностью по 115 кВт, напряжение 660 В.

При эксплуатации агрегата АК-3 в Кузбассе на шахте «Пио­нерка» в один из выходных дней на шахте работал только один агрегат АК-3. За три рабочие смены при числе выходов по агре-

317

гатному участку 28 было добыто 2250 т угля. Производительность труда рабочего по участку при этом составила 92,7 т угля на вы­ход, а по очистному забою — 162 т. Производительность агрегата достигала 12 т/мин.

Агрегат по своему техническому уровню не имеет аналогов в мировой практике угольного машиностроения. В нем впервые в мире применена автоматизированная крепь с дистанционным управлением оператором со штрека. Добыча угля ведется без постоянного присутствия человека в лаве.