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

скапливающийся у натяжного барабана, захватывается закреп­ ленными на краях барабана четырьмя черпаками, которые поднимают его и, достигнув вертикального положения, опроки­ дывают на рабочую ветвь ленты.

Натяжная головка поставляется вместе с телескопической секцией и имеет высоту погрузки 411 мм, понижающуюся до 280 мм в месте соединения с промежуточными секциями кон­ вейера.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ КОМБАЙНОВОЙ ВЫЕМКЕ УГЛЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМБАЙНОВ

Выемка угля европейскими комбайнами

менение узкозахватные угольные комбайны и целые комплексы. Большие преимущества узкозахватных комбайнов (возмож­ ность выемки угля, отжатого горным давлением, при больших скоростях подачи; эффективное применение схемы бесстоечного крепления призабойного пространства; безразборная передвиж­ ка забойного конвейера; выемка пласта по Челноковой схеме; возможность осуществления многоцикличного графика работ; высокие технико-экономические показатели) создали перспек­ тивы для их широкого внедрения. Этим объясняется интерес, проявленный в ряде стран к английскому узкозахватному ком­ байну «Андертон».

Наилучшие показатели комбайн «Андертон» дает в пластах угля невысокой вязкости, с ясно выраженным кливажем и хо­ рошим отделением угля от кровли и почвы. При выемке таких пластов комбайн может работать с высокой рабочей скоростью подачи и с оставлением достаточно мощной верхней пачки угля, самообрушающейся при выемке непосредственно над отвалом или с некоторым отставанием от комбайна на почву \ навали­ ваемой затем на конвейер при обратной ходе комбайна. Вме­ сте с тем комбайн не ставит особых ограничений по крепости разрабатываемых углей и хорошо работает по весьма крепким углям и в пластах с породными прослойками, а также по поро­ дам (например, по сланцам средней крепости) при прохожде­ нии геологических нарушений. Известен, в частности, случай прохождения комбайном сброса с амплитудой 1,52 м при мощ­ ности пласта 1,23 м без подрывки почвы. Возможна также работа комбайна в пластах с включениями колчедана, однако в этом случае результаты зависят от толщины и протяженно­

* В настоящем разделе использованы материалы обзора «Комбайн Андертон», М-, ЦИТИ угольной промышленности, 1958.

66

сти 'включений. Небольшая ширина захвата и сравнительно небольшое расстояние от груди забоя до первого ряда стоек при бесстоечном призабойном пространстве позволяют приме­ нять комбайн даже при относительно слабых и малоустойчи­ вых кровлях.

Комбайн «Андертон» в основной модификации (с одним рабочим органом) может использоваться в пластах мощностью от 0,8 м и выше. При минимальной рабочей мощности пласта 0,8 м комбайн должен иметь низкую режущую часть и рабочий орган диаметром 762 мм; для обеспечения необходимого .мини­ мального зазора между корпусом комбайна и верхняками тол­ щина последних в этом случае не должна превышать 76 мм.

Наибольшее распространение на английских шахтах полу­ чили комбайны с рабочим органом диаметрам 1016 мм; макси­ мальный диаметр рабочего органа (из применявшихся до на­ стоящего времени) достигал 1372 мм. Учитывая практическую нецелесообразность чрезмерного увеличения диаметра рабочего органа, следует считать, что верхний предел мощности пластов, разрабатываемых комбайном «Андертон» с одним рабочим органом, в основном определяется свойствами верхней пачки пласта, ее отделяемостью от пород кровли и трудоемкостью отбойки. Опыт эксплуатации комбайна «Андертон» показал, что при применяемых средствах отделения верхней пачки та­ ким пределом может считаться мощность пластов порядка 1,5— 1,6 м (хотя имеются примеры применения комбайнов на пла­ стах мощностью 1,82 и даже 2,13 м). При большой мощности пластов более целесообразным считается использование ком­ байнов «Андертон» с двумя рабочими органами, механизирую­ щими отделение верхней пачки и обеспечивающими выемку пласта на полную мощность. Однако не исключена возмож­ ность некоторого расширения области применения и комбай­ нов с одним рабочим органом в случае совершенствования спо­

При выборе диаметра рабочего органа комбайна необходимо учитывать ряд обстоятельств и прежде всего то, что оставле­ ние толстой верхней пачки, несмотря на трудность ее отделе­ ния, значительно улучшает сортность добываемого угля, повы­ шая выход крупных классов. С этой точки зрения в какой-то степени подтверждается целесообразность применения рабочих органов минимальных диаметров. Определенным преимущест­ вом такого решения является также возможность увеличения рабочей скорости подачи комбайна. Однако вместе с тем жела­ тельно, чтобы крепкие прослойки угля или породы, оставление которых препятствовало бы обрушению верхней пачки, по воз­ можности удалялись комбайном. При наличии крепких или вязких прослойков выемка должна производиться по меньшей мере на 50 мм выше прослойка для того, чтобы зубки могли

Комбайн «Андертон» применяется в английской угольной промышленности в лавах различной длины: от 90 и даже 70 м до 200—240 м. Тем не менее наблюдается тенденция к выбору лав по возможности большей длины, обосновываемая, в част­ ности, тем, что с увеличением длины лавы уменьшаются не­ производительные затраты труда. Лимитирующими факторами считаются длина забойного конвейера и возможность эффек­ тивного технического надзора за лавой (с учетом горнотехни­ ческих условий). При этом считается, что конвейер с двумя приводными головками может обслуживать лаву длиной 180— 200 м\ дальнейшее увеличение длины лавы снижает надежность работы конвейера. Соображения о необходимости обеспечения условий для эффективного технического надзора оказывают особое влияние на выбор длины лавы в пластах небольшой мощности с повышенным углом падения. При выборе длины лавы следует также учитывать требование осуществления це­ лого числа циклов в течение смены.

Средняя добыча угля (по английским данным) из лавы, оборудованной комбайном «Андертон», составляет около 205 т

впределах от 3 до 10 тыс. г рядового угля.

Впервой половине 1958 г. в Англии работало 320 комбай­ нов «Андертон», которыми за этот период было добыто более 15 млн. т рядового угля. Производительность труда рабочих составляла 6,64 т на выход, а трудоемкость добычи 1000 т ря­ дового угля определялась в 151 чел.-смену.

Производительность труда рабочих по лаве, в зависимости

угля на выход. Средняя производительность труда рабочих в лаве, оборудованной комбайном «Андертон», примерно вдвое больше средней производительности труда рабочих в лаве с машинной зарубкой, взрывной отбойкой и ручной навалкой.

Применение комбайнов «Андертон» по сравнению с други­ ми способами выемки и навалки снижает себестоимость добы­ ваемого угля.

При эксплуатации комбайнов «Андертон» на шахтах Чехос­ ловакии также были получены высокие технико-экономические

* Незначительная разница между средней , суточной и сменной произ­ водительностью объясняется тем, что комбайны на многих шахтах Англии работают в одну смену.

69

Наряду с высокими технико-экономическими показателями применение комбайна «Андертон» обеспечивает более высокую безопасность работ в очистном забое. В английской периоди­ ческой литературе приводятся данные о том, что при исполь­ зовании этого комбайна, в связи с уменьшением количества ра­ бочих в забое и применением более совершенной системы креп­ ления, на 100 тыс. т добытого угля приходится 32 несчастных случая, тогда как в лавах, где выемка угля ведется машинно­ взрывным способом, это число увеличивается до 42.

Особенности и показатели работы комбайна «Андертон» рассматриваются на следующих примерах.

Шахта «Гедлинг» (Англия) разрабатывает пласты Лоу Хейзл и Топ Хард. Комбайн «Андертон» работал в лаве дли­ ной 219 м, нарезанной по пласту Топ Хард. Мощность пласта на 'различных участках лавы составляла 1,35— 1,4 м\ средняя вынимаемая мощность пласта равна 1,37 м. Уголь пласта сред­ ней крепости; залегание почти горизонтальное (средний угол падения 2°). Непосредственная кровля представлена глини­ стыми' сланцами средней крепости, почва — огнеупорной глиной.

Разработка пласта осуществлялась комбайном «Андертон» с дисковым рабочим органом диаметром 1016 мм и с шириной захвата 0,51 м; мощность двигателя 70 л. с. Доставка угля производилась броневым конвейером типа PF-1 с тремя при­ водами общей мощностью 135 л. с.\ скорость движения цепи 39,6 м/мин; максимальная производительность 300 r/час. Кон­ вейер передвигается пневматическими домкратами типа «Доллери энд Палмер» с рабочим давлением 5,6 ат. Подача сжа­ того воздуха производилась от передвижного компрессора про­ изводительностью 5 м3/мин. Для подготовки ниш в лаве ис­ пользовались врубовые ‘машины «Самсон».

Для крепления служили выдвижные верхняки и гидравли­ ческие стойки «Даути». Паспорт крепления показан на рис. 16. Согласно паспорту применялись выдвижные верхняки двух размеров: длиной 2,74 м против бутовых полос и 3,2 м в про­ межутках между ними. Цикл передвижки крепи повторялся после выемки двух полос угля (после подвигания забоя при­ мерно на 1 м).

Комбайн работал две смены в сутки; рабочие, обслуживаю­ щие лаву, составляли одну комплексную бригаду. Количество рабочих по сменам и расстановка рабочей силы в добычных сменах по профессиям приведены в табл. 24.

Затраты времени на операции, выполняемые комбайном, регистрировались прибором, установленным на комбайне; на основании записей прибора были подсчитаны средние резуль­ таты для каждой операции. Затраты времени на выполнение других операций были определены хронометражными наблю­

7(3

Среднесуточная добыча по лаве составляла 504 г товарного угля, что в пересчете на отработанную длину лавы состав­ ляло 640 м в сутки. Максимальная суточная добыча равнялась 660 г или 850 м отработанной длины лавы.

72

обоих насосов, можно получить скорость подачи от 0 до 8,15 m I m u h . Поршневые насосы приводят в действие тихоходный гидравлический двигатель, состоящий из многокулачкового колеса, получающего вращение от ряда гидравлических цилин-

дров. При этом не требуется промежуточной зубчатой передали и кулачковое колесо устанавливается непосредственно на валу барабана подающей части. Клапаны, предохраняющие насосы от перегрузки, находятся в гидроблоке. Устройство клапанов таково, что при перегрузке (при движении комбайна со ско­ ростью более 4,58 м/мин) насос № 2 отключается при открыва-

74

нии специального обводного канала. Работать продолжает только насос № 1, что позволяет комбайну продолжать дви­ жение с уменьшенной скоростью. При снятии перегрузки об­ водной канал закрывается, насос № 2 автоматически вступает в работу и комбайн начинает двигаться с первоначальной ско­

устанавливается в нейтральное положение и движение ком­ байна прекращается. Данное устройство встроено вместо раз­ грузочного клапана, при работе которого обычно повышается температура масла.

Комбайн работал в лаве длиной 183 м по пласту, вынимае­ мая мощность которого равна 1,37 м. Для заводки комбайна нарезались две ниши: длиной 12 ж у откаточного штрека и 9 м у вентиляционного. Таким образом, длина участка лавы, где работал комбайн, составляла 162 м.

Лава крепилась гидравлическими стойками «Добсон» с вы­ движными верхняками длиной 2,6 м. Стойки крепи устанавли­ вались через 1,0 м по падению. Рама крепи состоит из трех стоек и одного верхняка. В выработанном пространстве выкла­ дывались бутовые полосы шириной 3,7 м с расстоянием между центрами 15 м.

Для доставки угля по лаве применялся изгибающийся кон­ вейер «Армадилло» шириной 620 мм, оснащенный приводом с двигателем мощностью 40 л. с. Использование в конструкции комбайна гидравлической подающей части позволило значи­ тельно повысить технико-экономические показатели работы. Если при стандартном типе комбайна добыча угля составляла 3850 т в пятидневную рабочую неделю, то при эксплуатации модернизированного комбайна этот показатель превышал 5500 т. Данные о работе комбайна с 1 сентября по 12 октября 1957 г. приведены ib табл. 27.

Та б л иц а 27

В результате увеличения рабочей скорости подачи комбай­ на улучшилась сортность добываемого угля (табл. 28).

75