УДК 622.33.(075).

Вернер И.В., Мороз А.И., Симанович Г.А., Тарасенко А.А.,

НГА Украины, г. Днепропетровск

Успешный выход угледобывающей промышленности Украины из кризисного состояния обусловлен повышением производительности труда с одновременным улучшением основных технико-экономических показателей, условий труда и техники безопасности. Это неразрывно связанно с разработкой нового, совершенствованием существующего и широкомасштабным использованием современного высокопроизводительного механизирующего как основные, так и вспомогательные операции всего технологического цикла угольной шахты.

Ведущую роль в данном процессе играют механизированные комплексы по добыче угля, которые характеризуются высокими технико-экономическими показателями и тем, что отечественные образцы не уступают лучшим мировым аналогам.

С другой стороны, в настоящее время финансовые возможности большинства угледобывающих предприятий весьма ограничены и это обстоятельство затрудняет приобретение комплекса в целом. Поэтому целесообразно, на наш взгляд, излагать сведения об угледобывающих комплексах поэлементно по основным составляющим: механизированная гидравлическая крепь, углевыемочный комбайн, скребковый конвейер, вспомогательное оборудование. Тогда для конкретных горно-геологических условий можно будет подбирать не только комплекс в целом (что гораздо предпочтительней, но не всегда соответствует финансовым возможностям), но и отдельные его элементы, которые можно компоновать с уже имеющимся на шахте оборудованием.

Поэтому, первая часть справочного материала посвящена механизированной гидравлической крепи как основной составляющей механизированных комплексов по добыче угля.

На машиностроительных заводах Украины в настоящее время выпускается широкий ассортимент механизированных гидравлических крепей для различных горно-геологических и горно-технических условий угольных месторождений. Учитывая достаточно высокую стоимость данного оборудования, необходимо иметь более полную информацию о технической характеристике механизированных крепей с целью экономически обоснованного выбора той или иной конструкции.

Поэтому излагаемый справочный материал построен таким образом, что вначале приводится таблица технических данных всей номенклатуры механизированных крепей и агрегатов, выпускаемых на Украине, затем более подробно подается информация о некоторых конструкциях крепей, которая в дальнейшем будет дополняться новыми разработками.

Такая более детальная характеристика крепи позволит осуществить обоснованный ее выбор в части: возможности применения на других пластах и горизонтах этой шахты; совместимости с имеющимся очистным оборудованием; оценки имеющейся ремонтной базы и т.п.

По совокупности вышеизложенного выражаем надежду, что данный справочный материал будет полезен не только студентам горных вузов и факультетов, но и инженерно-техническим работникам угледобывающих предприятий.

Крепь механизированная 1КД99.

Механизированная крепь 1КД99 - представляет собой четырёхстоечную щитовую крепь поддерживающе-оградительного типа, предназначенную для механизации процессов поддержания и управления кровлей, а также же передвижки забойного конвейера.

Областью применения крепи 1КД99 являются пласты мощностью от 0,8 до 1,3 м с углами падения до 35 градусов при работе по простиранию, до 10 градусов по восстанию и падению при управлении кровлей полным обрушением в шахтах, опасных по газу и пыли, до сверхкатегорийных включительно.

Крепь предназначена для работы в комплексе 1МКД99 с комбайнами 1К101, 1К101УД, 1К103М, УКД200, КА80 и скребковыми конвейерами СПЦ163, СП250.

Крепь механизированная КД90.

Механизированная крепь КД90 - предназначена для механизации процессов поддержания и управления кровлей в призабойном пространстве лавы при отработке пологопадающих пластов мощностью 0,8-2,0 м с самыми сложными горногеологическими условиями.

Унифицированный ряд данной крепи представлен двумя исполнениями:

1. КД90 три типоразмера: 1КД90, 2КД90, ЗКД90;

2. КД90Т два типоразмера 2КД90Т, ЗКД90Т.

Крепь состоит из однотипных четырёхстоечных секций поддерживающе-оградительного типа, основные несущие элементы которых (основание, перекрытия, траверсы) связаны силовым четырёхзвенником.

Применение высокопрочных термоупрочнённых сталей для изготовления всех силовых элементов металлоконструкции обеспечивает высокие прочностные характеристики крепи.

Каждая секция имеет гидравлически управляемые боковые щиты, обеспечивающие полную затяжку кровли, что повышает безопасность труда в рабочем пространстве лавы.

Опережающее прижатие консолей к кровле обеспечивается непосредственно силовыми стойками.

Секции крепи оснащены гидравлическим механизмом подъема основания. Выполнение рабочих операций осуществляется с помощью модульных распределителей типа РС.

Отличительной особенностью исполнения крепи КД90Т для тяжёлых кровель является применение в секциях гидростоек с повышенным сопротивлением и усиленных элементов металлоконструкций.

Конструкция крепей КД90 предусматривает работу с современными высокопроизводительными очистными комбайнами 1К103М, РКУ10, РКУ13, 2ГШ68Б, ГШ200Б, ГШ500, и скребковыми конвейерами СПЦ163, СПЦ273, СП-301М.

Крепь механизированная 1КД80.

Крепь механизированная 1КД80 - предназначена для механизации процессов поддержания и управление кровлей в призабойном пространстве лавы при отработке пологопадающих пластов мощностью 0,85 - 1,2 м.

Крепь состоит из однотипных четырёхстоечных секций поддерживающе-оградительного типа, основные несущие элементы которых (основание, перекрытия, траверсы) связаны силовым четырехзвенником.

Каждая секция крепи имеет шарнирную связь с призабойным конвейером. Конструкция секции предусматривает возможность передвижки секции при активном контакте с кровлей непосредственно после прохода комбайна. Опережающее прижатие консолей обеспечивается непосредственно силовыми стойками через рычажную систему.

Управление секциями крепи производится блоками управления, расположенными на соседних секциях по переднему ряду стоек.

Применение высокопрочных термоупрочнённых сталей для изготовления всех силовых элементов металлоконструкции обеспечивает высокие прочностные характеристики крепи.

Конструкция крепи 1КД80 предусматривает работу с очистными комбайнами К 103, КА80 и скребковым конвейером СПЦ163.

Крепь механизированная МТ 1,5.

Крепь механизированная МТ-1,5 - предназначена для механизированной выемки угля на пологоподающих и наклонных пластах мощностью 1,1 -2,0 м с тяжёлой кровлей.

Крепь МТ-1,5 состоит из однотипных четырёхстоечных секций расположенных между ними направляющих балок, которые удерживают секции крепи и конвейер от сползания. Стойки секции крепи двойной гидрораздвижности обеспечивают автоматическую настройку крепи по мощности пласта.

Для второго типоразмера крепи под конкретные горно-геологические условия лавы, крепь может поставляться со стойками одинарной гидрораздвижности повышенной надежности с увеличенным усилием и скоростью посадки.

Передвижение конвейера и подтягивание секций крепи осуществляется гидродомкратами, расположенными внутри направляющих балок. Управление секцией крепи производится блоком управления, расположенным на соседней секции. Конструкция крепи 1КД80 предусматривает работу с очистными комбайнами РКУ-10 или РКУ-13 и скребковыми конвейерами СПЦ261, СПЦ273 и СП301М.

Крепь механизированная МК-98Д.

Крепь механизированная МК-98Д - поддерживающего типа, комплектная, не имеющая ни силовой, ни гидравлической связи с другим оборудованием комплекса. Характерной особенностью крепи является верхнее расположение межсекционных связей в комплекте крепи и домкратов передвижки секций при отсутствии общего основания.

В крепи на каждом третьем комплекте расположен домкрат передвижки конвейера, который при работе одним концом упирают в цепное устройство, а вторым - в кронштейн навесного оборудования. Управление домкратом выполняют с блока управления секции.

Комплект крепи состоит из двух секций: опережающей и отстающей, связанных между собой домкратом, расположенным у кровли пласта и обеспечивающим передвижение секций.

Связь секций с домкратом передвижения осуществляется при помощи 4-х пакетов Г-образных рессор. Один конец пакета рессор закреплён в стакане стойки, второй конец пакета фиксируется в рессородержателе домкрата передвижения секции.

Домкрат вместе с рессорными пакетами и стаканами стоек образует раму межсекционной связи, которая имеет возможность перемещаться вдоль вертикальной оси стоек. Рама удерживается четырьмя пружинами, посаженными концентрично на цилиндры стоек. Верхнее расположение домкрата и связь его со стойками при помощи пакетов рессор и пружинных стаканов обеспечивает хорошую приспосабливаемость комплектов к изменениям гипсометрии почвы и кровли, позволяет осуществлять передвижку секций с отрывом оснований от почвы.

Крепь механизированная ДМ.

Механизированная двухстоечная крепь ДМ - предназначена для применения на тонких и весьма тонких пластах мощностью 0,8 - 1,5 м в составе комплексов с комбайнами УКДЗ, 1К103М, 1К101, ГШ200, РКУ10 и конвейерами СПЦ-183, СПЦ-273, СП-301.

Повышение производительности и удобства ведения работ за счёт следующих факторов:

- наличие двойного прохода между конвейером и стойками крепи в исходном положении;

- уменьшение давления на почву в зоне носка основания и наличие механизма - подъема основания для работы в условиях слабых почв;

- открытое расположение механизма перемещения с жёстким укороченным толкателем;

- использование для крепления конструктивных узлов и элементов секций быстроразъемных соединений чекового типа вместо болтовых соединений;

- открытый доступ к элементам гидросистемы из рабочего пространства. Улучшение взаимодействия крепи с боковыми породами по ряду факторов:

- сокращение валообразования в непосредственной кровле вследствие создания перекрытиями секций горизонтально-сжимающих усилий направленных к забою;

- улучшение условий поддержания кровли благодаря использованию коротких поджимных консолей с высоким усилием прижатия, обеспечиваемым механизмом передачи усилия от гидростоек;

- обеспечение поперечной, устойчивости секций и манёвренности перекрытия благодаря использованию основания типа "катамаран" и раздельного управления гидростойками;

- увеличение скорости крепления вследствие выбора оптимальных параметров гидросистемы целиком.

Крепь щитовая АНЩ.

Крепь щитовая АНЩ - предназначена для поддержания кровли в рабочем пространстве, защиты его от вышележащих обрушенных пород выработанного пространства и управления кровлей полным обрушением.

Щитовая крепь состоит из очерёдно передвигаемых двух групп секций: основных и вспомогательных, чередующихся через одну.

По выполняемым функциям в состав основных секций входят следующие секции:

линейные, подвески, фартуковые и основные.

Над каждой вспомогательной секцией устанавливается раздвижное телескопическое ограждение, которое связано по кровле с ограждениями основных секций цепными связями, а по почве с основаниями тех же секций жёсткими связями.

Крепь эксплуатируется в составе щитового агрегата 1АНЩ, 2АНЩ.

В состав агрегата входит следующее оборудование:

щитовая крепь оградительно-поддерживающего типа;

выемочно-доставочный орган фронтального действия - конвейероструг;

- гидрооборудование с насосной станцией СНТ32;

вспомогательное оборудование для проведения монтажно-демонтажных работ.

В агрегате кинематическая система построена на принудительной поочерёдной передвижке вспомогательных и основных секций. Это обеспечивает в призабойном пространстве постоянное поддержание боковых пород, а по этому повышает безопасность и надёжность работы агрегата. Благодаря этому, а также вследствие более высокой степени затяжки боковых пород и незначительных удельных давлений, агрегаты могут эффективно работать в зонах тектонических нарушений и слабых боковых пород, что расширяет область их применения.

Наличие в агрегате аппаратуры дистанционного управления по выемке и транспортировке угля, средств защиты и связи позволяет вести отработку пластов, опасных по внезапным выбросам угля, газа и пыли.

Крепь механизированная гидравлическая КГУП.00.00.000.

1 - стойка; 2 - основание; 3 - перекрытие;

4 - пульт управления; 5 - домкрат; 6 - штанга гидравлическая.

Механизированная крепь КГУП является составной частью лавной механизированной крепи (в том числе и щитовой) на концевых участках очистного забоя и предназначена для механизации процессов поддержания кровли, передвижки конвейера, создания безопасных условий для обслуживающего персонала, занятого возведением бутовой полосы.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Крепь механизированная “Донбасс-80” (КД-80Д).

1,2 - перекрытие; 3,4 - щит; 5 - траверса; 6 - звено; 7,8 - консоль; 9 - рама;

10 - стойка; 11 - гидродомкрат; 12 - основание; 13 - Гидрораспределитель РДС – 10.

Крепь предназначена для механизации процессов крепления и управления кровлей способом полного обрушения в очистных забоях пологих пластов с углом падения до 35 градусов, мощностью 0,85-1,2 м и боковыми породами до неустойчивости включительно. Крепь может применяться с комбайнами 1К103, КА80, 1К101У и конвейером СП250.14.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Крепь механизированная М87Л.

Крепь механизированная М87Л - предназначена для механизации процессов поддержания кровли в призабойном пространстве лавы, управления кровлей полным обрбрушением, фронтального передвижения конвейера на забой и удержания его от сползания в процессе передвижения при отработке пологих пластов мощностью 1-2 м.

Крепь является модернизацией крепи М87 и М88 с расширенной областью применения по мощности пласта и прочности боковых пород, с повышенной боковой устойчивостью, повышенным уровнем надёжности и безопасности, значительным запасом прочности несущих конструкций.

В зависимости от мощности вынимаемых пластов крепь изготавливается первого или второго типоразмеров. Крепь может работать как с правым, так и с левым забоем с минимальным объёмом перемонтажа отдельных узлов в шахтных условиях.

Крепь М87Л состоит из однотипных двухстоечных секций с одним гидродомкратом, между которыми установлены базовые секции с двумя гидродомкратами, удерживающие секции крепи и конвейер от сползания и опрокидывания. Стойки секций крепи двойной гидравлической раздвижности обеспечивают автоматическую настройку крепи на мощность пласта. Для второго типоразмера возможно применение стоек одинарной раздвижности. Управление секцией осуществляется блоком управления, расположенным под соседней секцией.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА