В 1941 году в мастерских шахты «Иббенбюрен» был изготовлен первый угольный струг, состоящий из резцовой головки и двух колонок для закрепления тяговых канатов. Таким образом, этот струг имел примерно те же конструктивные элементы, что и современные струги. Однако у него не было опорной подконвейерной плиты, а корпус струга перемещался по прикрепленной к забойному конвейеру металлической направляющей, глубина стружки составляла около 30 см, скорость перемещения исполнительного органа (0,07-0,1 м/сек.) была намного ниже, чем у современных струговых установок.
Повышения скорости струга и увеличение толщины стружки можно получить лишь путем соответствующего увеличения мощности, расходуемой на разрушение угля и навалку его на конвейер. Учеными Германии было доказано, что увеличения доли энергии, расходуемой на отделение угля от массива, можно достигнуть за счет уменьшения потерь на трение, путем перемещения дороги, по которой скользит рама струга, с почвы пласта на прикрепленную к забойному борту конвейера наклонную направляющую и одновременного устранения подконвейерной плиты, что, в свою очередь, требует размещения тяговой цепи с забойной стороны конвейера. Так заграницей появились струговые установки скользящего типа. Её рабочая ветвь, как и у струга отрывного действия «Райсхакенхобель», движется под холостой ветвью, причем корпус струга через продольную прорезь в нижнем канале тяговой цепи соединен с ее рабочей ветвью. Струги скользящего типа, у которых за пределы прижатой к забою наклонной направляющей выступают лишь резцы, позволяют выдерживать постоянную глубину стружки и не отжимают забойный конвейер. Благодаря отсутствию подконвейерной плиты удается предупредить заштыбовку мелким углем, как холостой ветви скребковой цепи, так и почвы пласта за конвейером на полосе передвижки крепи.
В струговых установках старого типа с подконвейерной плитой избежать попадания мелкого угля под конвейер удается лишь частично. Однако скользящие струги, не имеющие подконвейерной плиты, нуждаются в очень тщательном управлении в плоскости пласта и, следовательно, в весьма квалифицированном обслуживании.
Комбинацией скользящего струга и струга отрывного действия с подконвейерной плитой, соединенной с тяговой цепью с завальной стороны конвейера, является струг «Гляйтшвертхобель » фирмы «Вестфалия Люнен». В нем объединены достоинства скользящих стругов (заданная глубина резания, активное управление по мощности пласта, меньшие потери энергии на трение) с достоинствами стругов отрывного действия (удобный ремонт тяговой цепи, расположенной с завальной стороны конвейера, и широкая опорная база в виде подконвейерной плиты).
На сегодняшний день на шахтах Германии применяются струговые установки непрерывного действия. Одной из таких установок является Continuous Longwall Miner, которая успешно эксплуатируется также на шахте 1-го мая в Польше. Забой, где применяется установка Continuous Longwall Miner, даёт четверть всей добычи на шахте, что позволило снизить число разрабатываемых забоев с восьми до шести.
Также в Германии ведется отработка тонких пластов комбайнами. Шнековый комбайн «Е –170» - фирмы «Машиненфабрик» впервые был использован при выемке пластов мощностью до 1,1 м в сочетании с системой подачи «Эйкотрек» (без тяговой цепи в лаве) и соответствующей щитовой крепью. Опыт применения не дал тех результатов, которые достигаются при применении стругов. /4,с.52/.
В США, ввиду резкого отличия в лучшую сторону горно–геологических условий залегания пластов от Европейских и находящихся в России, применяются камерно – столбовые системы разработки, для которых создано соответствующее выемочное оборудование.
Для отработки тонких пластов в США, в основном, применяются струговые установки западногерманского производства, а пласты с твердым углем отрабатываются шнековыми комбайнами «Сирус», установленными на конвейер «Е - 170», которые передвигаются по почве впереди конвейера.
Выемка угля осуществляют комбайном с дистанционным управлением. Так на тонких пластах выемку угля производят путем нарезки длинных параллельных камер с оставлением между ними минимальных по размерам целиков. Камеры проходятся шириной 3 м без крепления. С помощью короткозабойных комбайнов на пологих пластах в США добывается более 60 % угля.
Первые бурошнековые установки были применены в США в 1952 году, созданные фирмой «Кардокс» и «Джой». За смену одной установкой добывалось около 60 тонн угля с коэффициентом извлечения 0,45 – 0,55.
В Канаде тонкие пласты разрабатываются на востоке страны, добыча из них составляет около 10 % всей добычи.
В связи с большой крепостью угля в Великобритании в основном развивается выемка угля резанием, т.е. при помощи комбайнов. Интересен тот факт, что на английских шахтах в 54 % механизированных лав эксплуатируется по два, а в некоторых лавах и по три комбайна. Почти во всех случаях речь идет о работе комбайна на концевых участках лав без захвата сечения штрека. Благодаря этому достигается лучшее использование комбайна в лаве, поскольку на английских шахтах распространена система проходки выемочных штреков одновременно с лавой, при которой концевые участки лав сильно сдерживают скорость подвигания очистных работ.
В Китае на шахте Jinhuagong в провинции Шаньси в период с 2002-2005 г.г. было приобретено 5 струговых установок, которые работают в лавах длиной 200 м. Это струги типа Гляйтхобель. Мощность угольных пластов на шахте Jinhuagong колеблется от 1 до 1,6 м и, поскольку уголь относительно твердый, то, как показали испытания, производительность струга должна быть выше, чем в длинных лавах Германии в аналогичных условиях.
1.5. Анализ отечественного опыта
В бывшем СССР из тонких пластов уголь добывался, главным образом, на шахтах Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов. Для отработки тонких пологих пластов наиболее распространенной была технологическая схема отработки длинными столбами по простиранию с выемкой угля по падению. Примерно одна треть всех забоев была оборудована механизированными комплексами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.