1.11.2. Механизированная выемка угля в длинных очистных забоях

Основным средством механизированной выемки угля на пологих и наклонных пластах являются очистные комбайны. Очистной угольный комбайн — машина, одновременно выпол­няющая в забое операции по отделению угля от массива, дроб­лению его до кусков транспортабельного размера и навалке на забойный конвейер. Угольный комбайн как выемочная машина состоит из электродвигателя, механизма подачи, исполнитель­ного органа, погрузочного устройства и систем управления и пылеподавления.

Действие исполнительных органов большинства комбайнов основано на принципе механического разрушения угля. Наибо­лее эффективными являются такие исполнительные органы, при работе которых в угле возникают растягивающие напряже­ния без образования объемного напряженного состояния.

Исполнительные органы комбайнов должны удовлетворять ряду требований, основными из которых являются: высокая про­изводительность: малая удельная энергоемкость процесса раз­рушения; высокий КПД; простота конструкции; высокая стой­кость инструмента; высокая надежность работы; возможность автоматизации режимов работы; выполнение функций отбойки и погрузки угля; способность самозарубаться в пласт.

Наибольшее распространение получили барабанные и шнековые исполнительные органы, которыми оснащаются узкозахватные комбайны.

Барабанный исполнительный орган, литой или сварной кон­струкции, осуществляет разрушение угля путем скола с откры­той поверхности забоя стружки толщиной 20—30 мм. Основ­ными достоинствами барабанных исполнительных органов яв­ляются: простота конструкции; высокий КПД; возможность применения на углях любой крепости и вязкости. Недостатки: значительное измельчение угля и большое пылеобразование, невозможность самозарубки в пласт.

Большинство современных узкозахватных комбайнов осна­щены шнековыми исполнительными органами. Основное их до­стоинство заключается в том, что шнеками осуществляется по­грузка угля на конвейер. Принцип разрушения угля шнеками таков же, как и барабанами, но с некоторым снижением прису­щих им недостатков.

Обычно узкозахватные комбайны оснащены двумя шнека­ми. Они располагаются либо с одной, либо с обеих сторон кор­пуса комбайна (рис. 1.24). Положение шнеков легко регулиру­ется по высоте гидродомкратами, что позволяет осуществлять выемку угля при различной мощности пласта. Конструкция комбайнов допускает возможность фронтальной зарубки шне­ков в пласт и механизированную выемку угля на концевых уча­стках лавы без ниш. При этом приводная и концевая головки забойного конвейера должны быть вынесены в прилегающие к очистному забою выработки.

В отличие от широкозахватных узкозахватные комбайны перемещаются по раме забойного конвейера, располагаемого у забоя.

Рисунок 1.24 - Узкозахватный комбайн со шнековым исполнительным органом: 1—шнеки; 2—конвейер;.3—пульт управления; 4—механизм подачи; 5—элекгродвигателъ; 6— погрузочный щиток

Перемещение комбайна вдоль забоя осуществляется с по­мощью приводной звезды и калиброванной цепи, растянутой вдоль забоя и закрепленной по концам на головках забойного конвейера. Наличие цепной передачи обеспечивает перемеще­ние комбайна по всей длине лавы без остановки. Наиболее со­вершенными являются комбайны с бесцепной передачей, при которой комбайн перемещается с помощью зубчатого колеса по цевочной рейке, закрепленной на раме конвейера.

В настоящее время промышленностью выпускаются раз­личные типы узкозахватных комбайнов, предназначенные для работы в разнообразных горно-геологических условиях. Неко­торые из них могут быть применены как с механизированными, так и индивидуальными крепями при углах падения до 35°.

Наряду с указанными комбайнами для механизации выем­ки угля на тонких крутых пластах, где применялись отбойные молотки, были созданы специальные комбайны. Узкозахватные комбайны для крутых пластов успешно работали при породах кровли не ниже средней устойчивости, так как по условиям эк­сплуатации крепь возводят или передвигают после выемки лен­ты шириной 0,9—1,0 м на всю длину лавы. Наибольшая эффек­тивность работы комбайнов достигается в комплексе с механи­зированными крепями, исключающими трудоемкие работы по креплению и управлению кровлей.

Важной эксплуатационной характеристикой комбайна яв­ляется его производительность.