8.2 Конструктивно-технологические особенности струговых установок для выемки тонких пологонаклонных угольных пластов

Несмотря на многообразие типов и модификаций статических струго­вых установок с различными техническими характеристиками, применяемых для выемки угольных пластов на шахтах Украины (УСТ-2, УСТ-2а, УСТ-2М; УСТ-4, УСБ-67, УСБ-96, УСБ-2, УСБ-2М, СО-75, СО-75М, СО-90, СО-90У, УСВ-2, СН-75, СН-75М, СН-96, СН-06, ЗСКП, 1СНТ, С700), не исключая и новые разрабатываемые конструкции, все они обладают общими конструк­тивно-технологическими признаками. Из вышеуказанных различают струго­вые установки скользящего и отрывного типов, у которых тяговая цепь рас­положена соответственно под забоем и со стороны выработанного простран­ства, без подконвейерной и с подконвейерной плитами. Технические харак­теристики наиболее распространенных струговых установок для выемки угольных пластов представлены в таблице 8.1.

Предпочтительная область применения статических струговых уста­новок для выемки угольных пластов предварительно можно установить по совокупному качественному критерию, учитывающему мощность и угол па­дения пласта, крепость угля и породных прослоев (табл. 8.2).

С учетом размещения приводов струговых установок (в лаве или со­пряженных с ней подготовительных выработках) целесообразно предусмат­ривать различные схемы их компановки (рис. 8.11).

Таблица 8.1- Основные технические характеристики струговых установок для выемки тонких пологонаклонных угольных пластов

Параметр и единица его из­мерения	Количественное значение параметра
	Тип струговой установки
	отрывной					скользящий
	УСТ- 2М	УСТ-4	СО- 75	УСВ-2	СН- 75М		1СНТ	С700	СН- 06
Область применения установки: диапазон мощности пласта, м	0,55-1,0	0,55-1,2	0,6- 1,2	0,9- 2,0	0,65-1,2		0,6- 1,0	0,85-1,35	0,85- 1,40
предельный угол падения пластг (град.) при выемке по: простиранию	25	25	25	35	25		25	25	25
восстанию	8	8	12	8	8		8	10	12
падению	5	5	5	5	5		5	8	10
сопротивляемость угля резаник (не более), кН/м	200	200	250	250	300		250	300	300
Длина лавы, м	200	200	200	250	200		200	200	200
Скорость движения, м/с: струга	0,6- 1,5	0,58- 1,5	0,71-1,73	0,92-1,51	0,78-1,5		-	1,95	1,93
цепи конвейера	0,58- 1,5	0,58-1,87	0,56-1,38	0,54-0,9	0,58-1,38		-	0,24-0,73	0,85
Глубина стружки, мм	55-85	50-60	50-70	100	30-70		.	80	-
Расстояние между домкратами прижатия	5,4	5,4	3,0	3,0	3,0		-	-	-
Габаритные размеры рештачной секции, мм: длина	1500	1500	1350	-	1500		1500	-	-
ширина	642	642	642	-	642		642	-	-
высота	245	245	190	-	245		245	-	-
Высота струга, мм	340-700	340-600	380-610	-	440-600		-	788-1298	740-920
Калибр цепей, мм: струга	26х 92	26х 92-С	26х 92-С	-	26х 92		26х 92-С	38х 137	34х 126
конвейера	24x86	24х 86-С	24х 86-С	-	24x86		24х 86-С	30x108	26x92
Высота привода, м	480	500	550	-	-		-	-	-
Масса, т: струга	0,580	-	1,240	1,240	1,275		-	-	-
1 м тяговой цепи	0,087	-	0,087	0,087	0,087		-	-	-
домкрата	0,055	-	0,110	0,115	0,110		-	-	-
редуктора	1,976	-	2,360	2,700	2,645		-	-	-
комплекта в поставке (не более)	НО	180	188	-	-		-	-	-

Рекомендуемая область применения струговой выемки:

- угольные пласты мощностью 0,5-2,0 м с утлом наклона линии очи­стного забоя до 25°;

- угли невязкие;

- пласты антрацита с ясно выраженной природной трещиноватостью и наличием отжима;

- строение пласта простое;

- верхняя пачка угля склонна к самообрушению;

- боковые породы не ниже средней устойчивости;

- волнистость почвы пласта спокойная;

- отсутствие в пласте твердых включений.

Рисунок 8.11 - Струговая установка типа УСТ-4: а и б —общие виды соот­ветственно привода и струга; в — схемы (в плоскости пласта) компановки приводов: 1 и 2 — привода соответственно струга и конвейера; б — домкра­ты прижатие; 7 - направляющая лыжа с рапорными стойками 8; 9 - вспо­могательное оборудование

Струговая установка скользящего типа предназначена для выемки более крепких углей (рис. 8.12), однако в настоящее время более распространены струговые установки отрывного действия (рис. 8.13).

Рисунок 8.12 — Общий вид струговой установки типа СО-06

А-А

Рисунок 8.13- Струговая установка типа СО-75М: 1 - струг с тяговой цепью 2 и приводами 3; 4 - скребковый конвейер с приводами 5; б-система орошения; 7 - гидростолы с направляющими балками и распорными стойками; 8и9- дом­краты прижатия и продольного действия

По сопротивлению разрушению стругом угли подразделяются на IX категорий в зависимости от затрат машинного времени на выемку 1 м³ угля в массиве (табл. 8.4) [17].

Для снижения ручного труда по раскайловке негабаритных кусков угля (чаще антрацита) на выходе со скребкового конвейера струговой установки ис­пользуются механические дробилки штангового и пикового типов (рис. 8.14), которые через систему соответствующих передач, периодически с заданной частотой на выходе грузопотока из лавы изменяют его пропускной зазор. Техническая характеристика пиковой дробилки УРН-2 представлена в таблице 8.5.

Таблица 8.4 - Категории угля по сопротивлению разрушением стругом

Кате­гория	Выемочная мощность пласта, м
	0,46-0,57		0,58-0,71	0,72-0,85		0,86-1,00		1,01-1,13		1,14-1,32			1,33-1,49		1,50-1,6
	Основной (машинный) час выемки 1 м3 угля, мин./м3
1	2	3			4		5		6		7	8		9
I	2,540- 2,200	2,190- 1,910			1,900- 1,660		1,650- 1,440		1,430- 1,260		1,250- 1,100	1,090- 0,949		0,984- 0,828
II	2,190- 1,910	1,900- 1,660			1,650- 1,440		1,430- 1,260		1,250- 1,100		1,090- 0,949	0,984- 0,828		0,827- 0,720
Ш	1,900- 1,660	1,650- 1,440			1,430- 1,260		1,250- 1,100		1,090- 0,949		0,984- 0,828	0,827- 0,720		0,719- 0,626
IV	1,650- 1,440	1,430- 1,260			1,250- 1,100		1,090- 0,949		0,984- 0,828		0,827- 0,720	0,719- 0,626		0,625- 0,544
V	1,430- 1,260	1,250- 1,100			1,090- 0,949		0,984- 0,828		0,827- 0,720		0,719- 0,626	0,625- 0,544		0,543- 0,473
VI	1,250- 1,100	1,090- 0,949			0,984- 0,828		0,827- 0,720		0,719- 0,626		0,625- 0,544	0,543- 0,473		0,472- 0,412
VII	1,090- 0,949	0,984- 0,828			0,827- 0,720		0,719- 0,626		0,625- 0,544		0,543- 0,473	0,472- 0,412		0,411- 0,357
VIII	0,984- 0,828	0,827- 0,720			0,719- 0,626		0,625- 0,544		0,543- 0,473		0,472- 0,412	0,411- 0,357		0,356- 0,312
IX	0,827- 0,720	0,719- 0,626			0,625- 0,544		0,543- 0,473		0,472- 0,412		0,411- 0,357	0,356- 0,312		0,311- 0,271

Рисунок 8.14 — Общие виды дробилок для разрушения негабаритных кусков угля в струговых установках: а - пиковая УРН-2 на стенде; б - штанговая УРН в лаве

Таблица 8.5 - Техническая характеристика УРН-2

Параметры и единица их измерения	Количественное значение пара­метра
Расчетная производительность, т/мин.	6-15
Ход рабочего органа, мм	500
Число ходов рабочего органа в мин.	101; 87
Кусковатость дробленого угля, мм	150-400
Габаритные размеры, мм:
длина	2270
ширина	2690
высота:
I типоразмера	890
II типоразмера	1040
III типоразмера	1190
Масса, т	4,4

Основные направления совершенствования струговой выемки угольных пластов базируются на ее технологических преимуществах и связаны прежде всего с созданием модульных конструкций струговых установок, обеспечиваю­щих область их применения в широком диапазоне условий без снижения произ­водительности и безопасности труда [23]. С конструктивно-технологической точки зрения к этим направлениям следует отнести обеспечения:

- полноты обработки пласта стругом;

- фиксированной глубины стружки;

- управляемости струговой установкой в плоскости пласта;

- надежного удержания установки от сползания;

- полноты зачистки угля;

- недопущения заштыбовки скребкового конвейера;

- унификации блоков и узлов;

- автоматизированного контроля за работой установки.