книги из ГПНТБ / Дубровский Е.М. Выемка угля комбайнами за рубежом

возможность проводить сбойки, не прекращая транспортиров­ ку угля, вести разработку от сбойки к сбойке, извлекать уголь

были созданы сдвоенные машины (1954 г.), расширяющие область применения этих транспортных средств.

Для обслуживания комбайна во время проходки сбоек, где длины обычного мостового конвейера недостаточно, на шахте «Ориент» № 3 была создана конвейерная установка «Уотник». Она состоит из трех расположенных друг над другом ленточ­ ных конвейеров шириной по 760 мм, каждый из которых при­

управление, поворачиваться на угол 45° в обоих направлениях. Нижний конвейер имеет аналогичную конструкцию. Когда оба конвейера выдвинуты, общая длина конвейерной установки достигает 20 м (в исходном положении длина установки равна 7,3 м ). Весь комплект конвейеров смонтирован на ходовой части погрузочной машины с удлиненными гусеницами и яв­ ляется самоходным.

В 1957 г. было выпущено два новых типа мостовых конвейе­ ров с приводом, расположенным на разгрузочном конце. На одном из новых конвейеров установлен сдвоенный привод для преодоления пиковых нагрузок, возникающих при поточной выемке угля.

РАССТАНОВКА РАБОЧЕЙ СИЛЫ И ОБСЛУЖИВАНИЕ КОМБАЙНОВЫХ УЧАСТКОВ

На шахтах США участки с машинно-взрывной выемкой включают обычно 2—3 и более камер: в одной камере произ­ водятся зарубка и бурение, в другой — механизированная по­ грузка. Численность бригады рабочих составляет в этом слу­ чае 10— 11 человек: из них на зарубке, бурении и взрывании занято два человека в смену, на погрузке — два, на установке анкерной крепи— три и на транспортировке угля самоходными вагонетками — один-два человека; в бригаду входят также слесарь и десятник.

На участках с комбайновой выемкой угля работает обычно одна бригада, которая постоянно находится в одном забое;

ловек включает обычно машиниста комбайна, машиниста по­ грузочной машины, работающей по известному методу «пи­ кап» *, машиниста самоходной вагонетки, двух крепильщиков, слесаря и десятника.

С внедрением комбайнов получает полное развитие прин­ цип взаимозаменяемости рабочих в комплексных бригадах, который начал проводиться в жизнь с появлением средств механизированной погрузки угля.

В настоящее время на американских шахтах принята исключительно повременная (сменная или часовая) оплата труда, с разделением рабочих на две категории: подземных и рабочих поверхности.

Вследствие высокой стоимости оборудования комбайновые

Производительность комбайнов и раздвижных конвейеров за­ вышена и используется в среднем не более чем на 30%. Счи­ тают более выгодным заменять машины, вышедшие из строя вследствие аварии, чем ремонтировать их в подземных усло­ виях. Строятся' центральные подземные склады запасных ча­ стей, основных деталей и узлов машин. Одновременно сущест­ вуют и резервные рабочие участки, полностью оснащенные всем необходимым оборудованием. Для систематического

мечается тенденция к централизации" смазки подземного гор­ ного оборудования.

Комитет по механизации угледобычи при Американском угольном конгрессе ** провел исследование эксплуатации ком­ байнов. Было установлено, что причинами простоев комбайнов являются неполадки, в основном не зависящие от их конструк­ ции. Средние данные по шести шахтам, на каждой из кото­ рых работало от 3 до 10 комбайнов, показали, что простои комбайнов составляют 24—42% (в среднем 33%) общей про­ должительности смены. Из них на неполадки с комбайнами приходится 10% рабочего времени, на транспорт 4%, на крепление 13%, на доставку материалов 2% и на прочие при­ чины 4%.

* Сущность этого метода состоит в создании сборочного бункера между комбайном и самоходной вагонеткой. В качестве такого бункера использует­ ся обычно погрузочная машина «Джой», рабочая головка которой снаб­ жается боковыми пластинами, благодаря чему достигается увеличение ем­ кости, или дополнительная самоходная вагонетка.

** Н аучно-техническое общ ество горных инженеров СШ А,

128

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОТОЧНО­ НЕПРЕРЫВНОЙ ВЫЕМКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ УГЛЯ

На диаграмме (рис. 41) приведены данные о производи­

Рис. 41. Диаграмма роста производительности труда ра­ бочих и удельного веса механизированной погрузки угля в угольной промышленности США с 1900 по 1958 г.

тельность труда рабочих выше, чем на других шахтах, и со­ ставляет в среднем 12,77 т на выход и максимально (штат Западная Виргиния) — 17,2 г на выход.

Как уже говорилось, при одинаковой или даже большей добыче угля число рабочих, обслуживающих комбайновый уча­ сток, на 25—50% меньше, чем на участках с машинно-взрыв­ ной выемкой. Так, при внедрении комбайнов «Ли-Норс» на шахтах Западной Виргинии число рабочих сократилось на

33—53%.

На одной из американских шахт в одинаковых условиях были проведены сравнительные испытания различных угледо­ бывающих машин. Полученные яри этом результаты следую­ щие:

129

На английской угольной шахте «Донисторп» с. вводом камерной и камерно-столбовой систем разработки ц комбайна «Джой» JCM—3 производительность труда рабочих по забою увеличилась в четыре раза по сравнению со средними данными по угольной промышленности страны.

Показатели работы участков, оснащенных различными сред­ ствами механизации, соответствующими основным этапам раз­ вития угольной промышленности США *, приведены в табл. 37.

т/выход .

* Данные за 1958 г.

Как видно из таблицы, комбайновый участок дает в среднем 400 т угля в смену, максимальная добыча составляет 740 г,

* В США развитие механизации процессов угледобычи разбивают на четыре этапа. Первый — ручная выемка я навалка; второй — относится к мо­ менту появления погрузочных машин на колесах для передвижения по рельсовым путям; третий — переход на безрельсовый транспорт и четвер тый — появление комбайнов и поточной выемки угля.

130

и его помощник) и один — на наращивании забойного конвей­ ера. Вследствие наличия неустойчивой кровли и присухи зарубка осуществляется по верхней пачке угля; при нижней зарубке пот­ ребовалась бы большая плотность крепления. Применение верх­ ней зарубки позволило крепить непосредственную кровлю анкер­ ными болтами и деревянными стойками и увеличить вынимае­ мую мощность пласта. После зарубки угля по всей ширине забоя (6,1 м) производится взрывание. Отбитый уголь в течение 10 мин. выгружается погрузочной машиной, производительность которой равна 5 т'мин. В среднем в течение суток производится 48—50 врубов глубиной по 2,3 м, лучшие результаты — 20 врубов в смену. На зарубку требуется 12— 15 мин., на передвижку врубо­ вой машины из забоя в забой — 5 мин. и бурение шпуров для взрывных работ — 15 мин. Работа ведется одновременно в трех, забоях, вследствие чего применяемое высокопроизводительное оборудование не простаивает. Подвигание штреков равно 21 м в сутки. Передвижка камерного конвейера производится через каждые 90 м. Она осуществляется забойной бригадой, которая в течение рабочей смены производит также 9 врубов. Значитель­ но облегчает передвижку конвейера наличие самоходной при­ водной головки на гусеничном ходу. Доставка материалов в за­ бои штреков осуществляется вагонетками и панельными ленточ­ ными конвейерами, а перевозка людей — людскими аккумуля­ торными самоходными вагонетками легкого типа. Добыча угля и производительность труда рабочих возросли по сравнению с забоями, где применяется ручная погрузка угля нк конвейер. Средняя производительность труда рабочего по забою в первом квартале 1958 г. составила 17,2 т на выход.

Пример 2. Шахта «Хемфри» № 7 компании «Кристофор Коул»

угольный пласт Питтсбург, имеющий в пределах шахтного поля мощность 2,0— 2,3 м. Почва неровная, с местными понижениями

суфляры. Система разработки камерно-столбовая. Нарезаются камеры шириной 4,9 м при устойчивой и 4,3 м при слабой кровле, расстояние между главными штреками 15 м, между сбойками и панельными штреками 24 м. Квадратный столб угля со сторо­ ной 19,5 м извлекается открытыми заходками. В кровле остается невынутой пачка угля толщиной 0,3 м. Работа в камерах и про­ ведение 10 параллельных групповых штреков производится ком­ байнами режущего типа фирмы «Джой», которые сгружают до­ бытый уголь на почву. С почвы погрузочная машина «Джой» 11BV грузит уголь в одну-две самоходные вагонетки «Фейрмонт» или «Торкар» грузоподъемностью б—7 т, которые доставляют

132

его на канатно-ленточный конвейер, расположенный в централь­ ном нз групповых штреков, на расстоянии двух сбоек от забоя. Затем уголь транспортируется шахтными вагонетками грузо­ подъемностью 16 т.

Горное оборудование работает на постоянном токе напряже­ нием 250 в. Один канатно-ленточный конвейер обслуживает два комбайновых участка. Работа организована в три добычные смены. При очистных работах бригада состоит из 9— 10 человек (машинист комбайна, машинист погрузочной машины, маши­ нисты ■самоходных вагонеток, двое крепильщиков по установке анкерной крепи, двое рабочих по установке вентиляционных перемычек, рабочий на погрузочном пункте, механик и десят­ ник); при извлечении целиков численность бригады уменьша­ ется до 8—9 человек (отсутствуют рабочие по возведению пе­ ремычек, однако требуется дополнительно еще один машинист самоходной вагонетки). Средняя производительность добычного участка равна 360 т в смену, участка по извлечению целиков — 450 т в смену. Установка канатно-ленточного конвейера сокра­ тила путь самоходных вагонеток до 120 м. Переноска конвей­ ера не задерживает подвигания очистных забоев.

Пример 3. Шахта «Компасе» № 1 компании «Клинчфилд Ко­ ул» (Западная Виргиния), суточная производительность кото­ рой равна 5500 г, разрабатывает пласт Питтсбург. Средняя мощность пласта на комбайновом участке составляет 2,4 м, вы­

у почвы оставляется пачка угля). Пласт залегает на неболь­ шой глубине и содержит многочисленные глинистые про­ слойки и включения серного колчедана. Главные штреки шириной 4,3 м проводятся на расстоянии 18 м друг от друга машинно-взрывным способом. На комбайновом участке ши­ рина камер составляет 5,3 м, длина 300 м, расстояние между камерами 18 м. Коэффициент извлечения угля равен 90%. Комбайн «Джой» 1 — СМ работает в комплексе с раздвижным ленточным конвейером. Крепление кровли на всей шахте осу­ ществляется анкерными болтами. После окончания работ в ка­ мере комбайн, приводная головка и хвостовая часть конвейера (самоходные, на гусеничном ходу) переводятся в соседнюю ка­ меру, где имеется вторая конвейерная лента. Оставшаяся в пер­ вой камере конвейерная лента используется при извлечении це­ ликов. При такой системе работ сводятся к минимуму затраты времени, необходимые на введение конвейера в действие, хотя и увеличиваются расходы на оборудование.

При креплении камеры шириной 5,3 м на каждые 0,3 м вы­ работки затрачивается один болт. За смену расходуется 100— 140 анкерных болтов длиной 1,5 м, диаметром 16 мм, с разд­ вижной втулкой диаметром 35 мм. Бурение шпуров под болты

133

и их установка производятся двумя гидравлическими сверлами «Джой» RDY— 2, расположенными на комбайне.

Забойная бригада из шести рабочих и бригадира обслужи­ вает комбайн и раздвижной ленточный конвейер и включает машиниста комбайна, двух крепильщиков, двух подсобных ра­ бочих н механика. Машинист с. крепильщиками производят все операции в забое, остальные рабочие наращивают конвейерную ленту, убирают просыпавшийся уголь, ставят предохранитель­ ные стойки, при необходимости заменяют крепильщиков и т. д.

Комбайн производит пять заходок шириной по 1,07 м tи глу­ биной 0,46 м по всей мощности пласта, образуя при этом камеру шириной 5,35 м. На одну заходку требуется 5 мин. Во время выемки угля комбайном крепильщики бурят шпуры в кровле, устанавливают и затягивают болты. На участках со слабой кровлей болты усиливаются дубовыми клиньями. Наустановку

.максимальная — 635 т (продолжительность смены 8 час.). При одинаковой добыче численность рабочей бригады по сравнению с участками с машинно-взрывной выемкой уменьшилась в два раза.

Пример 4. Шахта, принадлежащая компании «Пек Ран Коул» (Западная Виргиния), разрабатывает пласт Редстоун мощно­ стью 1,3— 1,8 ж,содержащий крепкий уголь с ясно выраженным кливажем. В пласте часто встречаются включения серного кол­ чедана и глинистые прослойки, которые залегают преимущест­ венно в пачках угля, примыкающих к кровле и почве; комбай­ ном извлекается средняя, более качественная пачка угля. Кров­ ля представлена устойчивым серым сланцем, иногда встречается ложная кровля; почва— очень крепкий сланец, на отдельных участках внедряющийся в нижнюю пачку угля и затрудняющий работу комбайна.

Панели шириной 215—260 м разрезаны 3—5 параллельными штреками с. интервалами 15'лг. От них под утлом 60° проводятся выемочные штреки группами по три штрека в каждой, от кото­ рых нарезаются камеры шириной 5,8 м. Комбайн «Колмол»

ными вагонетками; в качестве временной крепи используются4 домкратные стойки.

Весь уголь на шахте добывается на одном комбайновом участке. Забойная бригада состоит из машиниста комбайна, ма­ шиниста погрузочной машины, двух машинистов самоходных ва­ гонеток и трех крепильщиков, дополнительно в дневную смену задалживается один рабочий на погрузочном пункте, в вечер­

134

нюю смену — рабочий на проветривании и в ночную — рабочий по доставке материалов. Первые две смены являются добыч­ ными, третья — комбинированной: ремонтно-подготовительной и добычной. Соответственно средняя добыча составляет: в первые две смены по 410 т, в третью 90—270 т; всего в сутки добывается

равна 23 т на выход. Основной причиной простоев комбайна яв­ ляется наличие твердых включений и породных прослойков.

Пример 5. Шахта «Федераль» № 1 (Западная Виргиния)раз­ рабатывает пласт Питтсбург с прослойками пирита толщи­ ной 6— 13 мм, сланцевым прослойком толщиной 130— 150 мм и отдельными включениями пирита в виде линз толщиной 50— 75 мм. Для поддержания кровли и избежания увеличения золь­ ности угля при .машинно-взрывном способе выемки верхняя пачка угля толщиной 25—30 см и нижняя толщиной 10 см не извлекаются. Применяется камерно-столбовая система разра­ ботки: проходятся три параллельных штрека с интервалами 22—24 м, которые соединяются сбойками, проходимыми под углом 60°. На проходке применяются комбайны, доставка угля производится ленточным конвейером. От выемочного штрека длиной 790 м нарезаются камеры длиной 100 м вначале под уг­

комбайна «Гудмен» 400 или 500, погрузочной машины «Джой» 11BV, работающей по методу, «пикап», двух самоходных ваго­ неток 10SC, одной самоходной вагонетки «Джой» 42—D для доставки материалов и осланцевания, ленточного конвейера «Гудмен» 97НС шириной 760 мм с электродвигателем мощностью

«Флетчер» для бурения шпуров под анкерную крепь, гидравли­ ческого толкателя шахтных вагонеток и распределительной электроаппаратуры.

Организация работ двухсменная; в каждую смену в забое работают бригадир, машинист комбайна, машинист погрузоч­

ный пункт при перегрузке угля с ленточного конвейера, крепиль­

Ряд, болтов ставится посредине штреков и сбоек, а также вдоль первого межкамерного целика. В местах сопряжений горных выработок также ставятся болты. Хорошее состояние кровли

135