Мы занимаемся проектированием и производством стругов для длинных лав с 1941 года - мы прошли долгий путь. Начиная с 1990 года развитие техники показало, что для длинных угольных забоев имеющих мощность менее 1,8 м (71 дюйм) предпочтительной является струговая выемка. Струги фирмы Cat® учитывают общеизвестные знания, о том, что при добыче комбайном угля стоимость эксплуатации и добытого угля на пластах малой и средней мощности значительно возрастают. Надежность стругов, их высокая производительность и способность работать без ниш делают их идеальным инструментом для отработки тонких и средних угольных пластов.
В прошлом, применение стругов для разработки длинными лавами было ограничено типом отрабатываемого угля. Однако для Cat® это больше не проблема. Достижения в области систем управления, контроля и трансмиссии – применение более мощных двигателей, крепких цепей, увеличение скоростей резания, увеличение несущей способности крепи, точный контроль глубины реза, и некоторые конструктивные изменения конструкции струга – все это позволило стругам компании Cat® расширить область применения стругов на угли любой твердости, с большей эффективностью, чем при других методах отработки тонких и средней мощности пластов. Работа струга основывается на большей установленной мощности чем у любого другого производителя – 1600 кВт (2160 л.с.) у струга GH1600.
Пошаговое резание означает, что струги Cat® работают с точно заданной глубиной резания, независимо от твердости угля, структуры пласта и нарушений. В системах старого образцах, глубина резания, как правило, регулируется настройкой давления прижимного цилиндра, как результат - глубина резания меняться в зависимости от твердости угля.
Контроль гипсометрии пласта обеспечивается гидравлическими управ-ляющими цилиндрами, и позволяет точно контролировать угол струга. И гарантирует, что струг не опускается и не поднимается, если этого не требует геология пласта. Эта система так же позволяет отрабатывать пласты с углом наклона до 60 градусов. Мы предлагаем струговые комплексы в полностью автоматизированной и полуавтоматической версиях. Струги Cat® постоянно развиваются для удовлетворения особых требований наших клиентов.
Принцип работы прост: корпус струга оснащен размещенными на нем в специальном порядке резцами. Его перемещают вдоль забойного конвейера от одного конца лавы в другой посредством “бесконечной” цепи приводимой от размещенных на концах лавы двигателей. Глубина реза контролируется электронной системой посредством устройства адаптивного управления (AFC) которое двигается по направлению к забою после прохода струга. Регулирования струга по мощности производится легко, полностью перекрывая заданный диапазон, что позволяет избежать подрубки породы. Высота корпуса струга так же регулируется в сторону увеличения установкой или удалением дополнительных блоков с резцами. Обе настройки могут быть выполнены быстро и легко.
Корпус струга состоит из механических компонентов, которые в процессе износа могут быть заменены в подземных условиях. Щиты можно расположить так, чтобы наилучшим образом удовлетворить геологию лавы и двигать их автоматически совместно с операцией резания стругом. При этом личного присутствия оператора в забое не требуется. Операции могут контролироваться с центральной станции контроля, расположенной так же под землей, к примеру, на одном из выходов из лавы, или на поверхности. В результате улучшаются условия труда оператора, он может находиться на безопасном расстоянии от грязи и пыли. Система управления аутригерами обеспечивает вертикальный контроль горизонта. Система обычно работает вручную, но может быть автоматизирована.
Производительность, достигаемая стругами по сравнению с комбайнами, продолжает расти на протяжении многих лет, это делает струг надежной, высокопроизводительной системой для разработки тонких и средних угольных пластов. Для пластов со средней мощностью до 1,8 м (71 дюйм), струги являются предпочтительными. Струг GH1600, благодаря его энерговооруженности, способен работать на пластах мощностью до 2,3 м (91 дюйм) при установке на него дополнительных стабилизирующих блоков.
На пластах мощностью от 1,8 м (71 дюйм) до 2,3 м (91 дюйм) выбор между стругом и комбайном во многом зависит от геологических условий. Однако для любой заданной мощности пласта в пределах этого диапазона, струг превосходит комбайн с точки зрения производительности.
| Средняя мощ-ность пласта | <1,8 м(<71 дюйма) | 1,8 – 2,3 м(71 – 91 дюйм) | >2,3 м(>91 дюйма) |
|---|---|---|---|
| Предпочтительнее выбрать: | Струг | Струг или ком-байн в зависимости от геологических условий | Комбайн |
Эффективный контроль изменения гипсометрии пласта необходим, т.к. пласт имеет волнистую структуру. Струг, имеющий способность регулиро-вать высоту реза согласно гипсометрии пласта, минимизирует работу по породе, чем снижает удельный расход резцов и энергопотребление при максимально возможной мощности пласта. Фирмой Caterpillar была разработана система управления аутригерами, которая позволяет контролировать изменение гипсометрии пласта используя гидравлические цилиндры расположенные с завальной стороны забоя с вынесенными на передние перекрытия крепи блоками управления AFC. Выдвижение цилиндра способствует опусканию нижней линии резания струга. При втягивании цилиндра линии резания струга поднимаются. Цилиндры могут управляться вручную или автоматически при помощи Cat PMC™-R – электрогидравлической системы контроля. Цилиндры установлены между забойным конвейером и передними стояками крепи. Система так же контролирует скорость движения конвейера и помогает поддерживать натяжение цепи струга на надлежащем уровне.
Частотно-регулируемый электропривод (Variable Frequency Drive, VFD) позволяет регулировать скорость в диапазоне от 0 до 120% от номинальной при сохранении приемлемого момента. Потребляемая двигателя мощность постоянно контролируется, для определения распределения нагрузки между отдельными приводами.
Эффективная защита от перегрузки имеет важное значение для быстрого и высокоэффективного струга. Планетарная система UEL (верхнего предела реагирования) защиты от перегрузок имеет встроенную многодисковую муфту с уставкой по усилию, что позволяет дискам проскальзывать, если усилие значительно ниже крутящего момента, необходимого для достижения разрывного усилия в цепи. Если "фрикционная муфта" воспринимает усилие, то крутящий момент коробка передач сразу уменьшается, в сочетании с одновременным отключением двигателей струга для предотвращения повреждения цепи.
Фирма Caterpillar разработала инновационный амортизатор обеспечи-вающий дополнительную защиту струга и цепи. Эластичная муфта вставленная в струг тянет блок содержащий эластомеры со свойствами, которые снижают пиковые силы, приложенные к цепи. Это приводит к более плавной работе струга, сводя к минимуму нагрузки на тяговой цепи, а так же на струге и приводах, увеличивая тем самым срок их службы. Амортизаторы доступны только для стругов скользящего типа (GH струги).
Ключевыми требованиями к высокой производительности струга являются: пульт дистанционного управления, регулируемая глубина реза и возможность сохранения прямолинейности очистного забоя. Все эти требования достигаются фирмой Cat за счет дополнительной системы резки и полностью автоматизированной системы струговой лавы. При работе обычного струга изменение твердости угля приводит к изменению глубины реза, что часто приводит к перегрузке конвейера и прочего оборудования или заклиниванию струга. Плавное резание предотвращает эти проблемы, сохраняя глубину резания постоянной независимо от твердости угля или присутствия твердых включений. Струг делает двойной рез, или срезает двойную полоску на концах лавы, сохраняя прямолинейность линии очистного забоя при любых обстоятельствах.
При благоприятных категориях кровли, когда подвижение крепи к груди забоя не является проблемой - крепи расположены в форме зубьев пилы: только каждая 4 или 5 секция выполняет передвижку «опускание - передвижка – распор» в течении каждого прохода струга. Это сводит к минимуму возможности гидравлического насоса, необходимые для передвижки крепи, и не требует остановки работы струга с той же целью. Если кровля не устойчива, секции могут быть запрограммированы для продвижения чаще, с цельюминимизации среднего расстояния верхняк-забой и максимизации эффективной поддержки.
Кроме того, в целях обеспечения эффективной поддержки кровли, система электрогидравлического управления (PMC ™-R) отслеживает давление в стойках крепи и предотвращает одновременное опускание двух соседних стоек.