книги из ГПНТБ / Элькин И.Л. Угледобывающий агрегат А-2

Транспортировка угля по выработкам от агрегатной лавы до погрузочногопункта осуществлялась конвейера­

ми СКР-20, производительность которых вместо 100 т!час

была увеличена до 190 т!час за счет установки новой, изготовленной в местных условиях, звездочки, обеспечив­ шей большую скорость скребковой цепи.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

На экспериментальном участке был введен двухсмен­ ный режим работы, при котором одна смена была под­ готовительной, вторая добычной, испытательной.

В подготовительную смену велась выемка ниш. Эти ниши нужны были для выхода струга.

Во время работы агрегата его обслуживала бригада из 7—8 человек: машинист агрегата, два -помощника

(один по нижней части агрегата и другой—по верхней части) и 4—5 помощников по штрекам (два человека

на верхнем штреке, 2—3 —• на нижнем).

Кроме этого, на участке дежурил электрослесарь, а на погрузочном пункте западного штрека и в местах пе­ регрузок конвейеров СКР-20, расставленных по просеку,

находились подсобные рабочие, по 1 чел. Машинист обыч­ но находился у пульта управления, на просеке. Отсюда

он управлял всеми механизмами агрегата: включал на­ сосную станцию, оросительную систему, струг, конвейер,

осуществлял подачу забойной крепи и конвейера со стру­ гом к забою, производил распор или опускание забойной крепи, включал давление ;в напорную магистраль в лаве для передвижки посадочных секций крепи после выемки угля.

В обязанности помощников машинистов по агрегату входило регулирование копирного устройства струга и конвейера в начале работы, наблюдение за поведением агрегата во время выемки угля, а затем передвижка по­

садочных секций поворотом клапанов на секциях.

Помощники машинистов по штрекам производили зачистку и погрузку на конвейер угля, выносившегося стругом на штреке при его прямом и обратном ходе, убирали стойки в нишах, переносили шарнирные .верхняки на штреках, подпиливали нижние «ножки» штрекового

29

крепления. Машинист агрегата являлся также и бригади­ ром. С пульта управления посредством громкоговорящих

полупроводниковых телефонных аппаратов ТАК-2, рас­ ставленных по экспериментальному участку, машинист связывался со своими помощниками на верхнем штре­ ке, с погрузочным пунктом, с горным мастером и коор­

динировал последовательность работ в лаве.

Испытатели агрегата не стремились наращивать тем­ пы подвигания лавы и обеспечивать ежедневно макси­

мальную добычу угля. Главной целью испытаний было

проверить в шахтных условиях работоспособность при­ нятой схемы, практическую осуществимость самого за­ мысла агрегата.

Впервый месяц испыхания максимальная производи­ тельность его составила 22 стружки в смену, или 2,75

цикла по 0,8 метра. Подвигание лавы при этом равня­ лось 2,2 метра в смену и добыто было 59 тонн угля.

Вследующем месяце максимальное подвигание в от­

дельные смены составляло 3,6 метра, или 4,5 цикла по 0,8 метра, добыто было 93 тонны.

Уже с самого начала испытания затраты времени на отдельные операции не выходили из рамок запроектиро­ ванных цифр.

В проекте опытного образца агрегата предусматрива­ лись следующие показатели:

1.Время снятия одной стружки угля — 3 мин.

2.Время выемки угля одного цикла (0,8 м) — 24 мин.

3.Время передвижения посадочных секций — 11 мин.

4.Время отработки одного цикла (общее) — 35 мин.

При испытании достигнуты такие результаты:

I. Время снятия одной стружки угля — 1,5 мин. (ра­

2.Время выемки угля одного цикла — 12 мин.

3. Время передвижения посадочных секций — 18—

20мин.

4.Время отработки одного цикла — 30—35 мин.

Таким образом, достигнутая неоднократно общая продолжительность одного цикла (0,8 м) соответствует проектной цифре.

Время выемки угля за один цикл оказалось в два ра-

30

за меньше запроектированного. В то же время передви­ жение посадочных секций крепи занимало 18—20 минут вместо проектных 11 минут, что объясняется необходи­ мостью расчистки оснований посадочных и забойных секций от породы, в большом количестве проникавшей в агрегат в связи с нарушениями кровли, продолжавши­ мися в течение всего времени испытания агрегата.

Наибольшая производительность, которая была до­ стигнута на агрегате, составляла 40 стружек за смену, или 4 метра подвигания лавы. Добыча при этом дости­ гала 122 тонн.

При добыче за смену 120—125 тонн угля производи­ тельность на выход составляет 15—17 тонн. Это весь­ ма близко к запроектированной производительности в

20 тонн на выход. Как известно, производительность в комбайновой лаве с металлической крепыо составляет

в настоящее время только 7—8 тонн на выход, а при деревянном креплении — и того меньше: 5 —6 тонн.

Уступы в кровле и почве, вывалы породы над агре­

гатом и просыпание ее в крепь во времяперехода агре­ гатом зон геологических нарушений пласта мешали на­ грузить агрегат на полную силу, получить наиболее высокие показатели производительности и подвигания

лавы. Но вместе с тем жесткие условия испытания аг­

регата помогли накопить ценный опыт для дальнейше­ го усовершенствования конструкции и определить при­ способленность агрегата к работе в условиях геологи­ ческих нарушений. Была, в частности, выявлена воз­ можность в случае нужды менять высоту отдельных сек­ ций гидравлической крепи.

Из-за порогов в почве в местах геологических нару­ шений конвейер оказывался выше оснований гидравли­

Это вынуждало под гидродомкратами заранее подкла­

дывать распилы, чтобы удержать их на уровне крон­

штейнов на задней стенке конвейера.

Замеры количества угля, выдаваемого стругом за 1

стружку по операциям, показали в среднем следующее':

1.Рабочий ход струга — 64 проц.

2.Холостой ход струга— 12 проц.

3.Зачистка вручную ниш — 24 проц.

31

Из этого видно, какое большое количество угля выносил струг в ниши. В основном это относится к нижней нише. Дело заключалось в том, что при обрат­ ном ходе струга, имеющего скорость 0,7 метра в се­

кунду, направление его движения совпадало с направ­

лением движения скребковой цепи забойного конвейера, имевшей скорость 0,9 метра в секунду. Таким образом,

относительная скорость составила всего 0,2 метра в се­ кунду, в результате чего забойный конвейер не успевал отбирать весь уголь, который на него грузил струг. Уголь пересыпался через конвейер, а большая его часть,

не принятая стругом, выносилась в нижнюю нишу. Чтобы устранить это явление, скорость скребковой

цепи за счет смены - шестерен в редукторе ' конвейера была доведена до 1,1 метра в секунду, относительная скорость струга и конвейера удвоилась, стала 0,4 метра в секунду, заштыбовка сократилась, и в нишу выноси­ лось очень незначительное количество угля.

Перед коллективом испытателей стояла задача оп­ ределить эксплуатационные возможности агрегата, его чувствительность к геологическим изменениям профиля кровли и почвы.

Поскольку штреки не могли быть пройдены идеаль­

но ровно по линейке, длина лавы периодически меня­ лась, вследствие чего в месте перегрузки угля из за­

бойного конвейера на конвейер СКР-20 получался или

разрыв, когда забойный конвейер не доставал просеко-

вый, или, наоборот, при сокращении длины лавы забой­

ный конвейер надвигался на просековый, пересыпал уголь через рештаки.

В этих случаях использовалась возможность пово­ рачивать агрегат в горизонтальной плоскости, делать наворот нижней части агрегата к забою или, наоборот,

нижнюю оставлять неподвижно, а верхнюю часть агре­ гата заносить к забою.

первом случае агрегат будет своим приводом кон­ вейера «отрываться» по мере подвигания от просекового конвейера, а во втором случае приближаться к нему.

В целях получения данных о качестве добытого аг­ регатом А-2 угля был произведен сравнительный сито­

вой анализ угля, добытого из лавы экспериментального участка и соседней лавы участка № 5, где работал ком­ байн «Донбасс-1».

32

Анализ показал следующие данные: выход угля крупностью более 150 мм из лавы № 5 — 180 кг, а из агрегатной лавы — 410 кг. Уголь крупностью 150 — 100 мм в лаве № 5— 130 кг, в агрегатной лаве — 240 кг; крупностью 100—50 мм в лаве № 5—380 кг, в аг­

регатной — 440 кг. Таким образом, подтвердилось из­

вестное положение, что при струговой выемке выход крупных классов угля значительно больше, чем при

комбайновой добыче.

Весьма существенным фактором в работе такого

комплекса, как агрегат А-2, является устойчивость его секций от сползания вниз по падению.

При заводских испытаниях агрегата на наклонном

стенде не было обнаружено сползаниё секций. Не было никакого сползания агрегата и при шахтных испытани­ ях. Надежными защитниками оказались рессорные бу­ фера, имеющиеся на основаниях каждой посадочной секции. При подаче забойной крепи во время выемки

угля конвейер не может сползти вниз, так как жестко связанные с ним в горизонтальной плоскости забойные секции прижимаются буферами к основаниям посадоч­ ных секций, ’раскрепленных в это время между кровлей и почвой с давлением не менее 200 кг!см2.

При передвижке посадочной секции разгруженная секция этим же буфером прижата к основанию сосед­ ней забойной секции. А забойная крепь в это время имеет распор 80—'100 кг/см2.

Таким образом, забойная и посадочная крепь при своем передвижении попеременно удерживают друг друга от сползания.

Особый интерес при испытании агрегата представ­ ляла замена гидравлических стоек в случае, если вый­ дет из строя одна из них или несколько. Однако во время испытания процесс замены стоек был хорошо отработан и не представлял особой сложности: под рессорный верхняк ставилась деревянная или гидрав­

лическая стойка типа ГС-2, верхняк подпирался к кров­ ле. Затем давали слив в гидростойке, предназначенной для обмена, стойка опускалась, тогда откручивали бол­ ты, которыми она крепилась, вынимали из основания и выкатывали из агрегата на штрек. На ее место ста­ вили новую гидростойку.

ЧТО ПОКАЗАЛИ ИСПЫТАНИЯ

Проведенные на шахте «Ново-Моспино» испытания

угледобывающего агрегата А-2 позволили накопить

большой и ценный материал.

Угольный струг оказался .вполне удовлетворитель­ ным выемочным органом агрегата. Для углей средней крепости шахты «Ново-Моапино» узкий захват струга хорошо сочетался с непрерывной подачей забойной

гидравлической крепи. Большая скорость работы стру­ га позволяет держать незакрепленной узкую полосу обнаженного пространства самое минимальное время. Гидравлическое копирное устройство струга с копир-

ными направляющими конвейера обеспечивали способ­ ность струга вынимать пласт ио всей его мощности, быстро реагировать па изменение профиля кровли. В экспериментальной лаве имело место колебание мощ­ ности пласта от 0,9 до 1,15 метра.

Простота конструкции и процесса разрушения угля, отсутствие перемещающихся по лаве кабелей, бесшум­ ность работы в лаве и возможность улучшения сортно­ сти угля за счет увеличения выхода крупных классов,

несомненно, делают угольный струг весьма перспек­ тивным исполнительным органом. Хорошо показали

себя в работе также забойный конвейер, посадочная и

забойные секции крепи.

В угледобывающем агрегате нашла широкое приме­ нение гидравлика. Здесь подтвердились огромные воз­ можности гидропривода для дистанционного управле­ ния и автоматизации, приведения . в действие одновре­

менно большого количества гидростоек и гидродомкра­ тов передвижения.

Как видно, далеко не все хорошо в агрегате А-2. «Расстрелы» — деревянные откосы на штреках в местах сопряжения с лавой для удержания от обрушения бровки штрека терпимы на время испытания агрегата, но не могут удовлетворить агрегат, предназначенный для эксплуатации. Операции на штреках очень трудо­ емки: из бригады обслуживающего персонала .в 7—8

человек требовалось держать в местах сопряжения 4—5

человек. Видимо, нужны концевые гидравлические сек­

ции, вынесенные на штрек с целью крепления кровли

над приводами агрегата. Нужно менять и систему

34

штрекового крепления, создавать специальную крепь для агрегатных штреков, попробовать применять на та­ ких штреках анкерную крепь.

Агрегату, решающему проблему безлюдной добычи угля, что называется, не к лицу содружество с обушком

и лопатой. А это «содружество» будет продолжаться до тех пор, пока будут ниши у верхнего и нижнего штреков.

Способ регулировки струга по почве путем наклона конвейера на забой оказался несовершенным. Струг

ся и струг, будет оставаться земник. Нужно, следова­ тельно, добиться, чтобы струг регулировался в верти­ кальной плоскости независимо от конвейера.

Обильное количество породы, которое попадало в агрегат с завальной стороны, убеждает в том, что

«железный коридор», каким представляется в лаве аг­ регат А-2, должен быть защищен и со стороны завала.

Узкие шарнирные шторки, имевшиеся на посадочных секциях с завальной стороны, не могли выполнять это требование.

Возможность просыпания мелкой сыпучей породы через просветы между верхняками крепи говорит о том, что необходимы съемные узкие перекрытия для этих просветов, которые можно поставить в нужных местах в случае необходимости.

Одной из серьезных задач дальнейшей работы над

агрегатом, как показали испытания, является переход на дистанционное управление передвижкой посадочных секций.

Есть основания думать, что в ближайшем будущем

будет уменьшена металлоемкость агрегата. Нельзя,

однако, допустить при этом уменьшения грузоподъем­ ности крепи и сокращения запасов прочности деталей,

что в период испытания новой машины особенно неже­ лательно.

ЦИФРЫ БЛИЖАЙШЕГО БУДУЩЕГО

Испытание угледобывающего агрегата А-2 было