Аправление создания самопередвигающихся агрегатированных и комплектных механизированных и гидрофицированных крепей

ВВЕДЕНИЕ

Механизация очистных работ при подземной разработке полезных ископаемых осуществляется благодаря широкому применению комплексов и агрегатов. Базовая машина комплекса, агрегата - механизированная гидрофицированная крепь, выполняющая ряд технологических функций, в том числе крепление очистного забоя.

До 50-х годов основные технологические процессы в забое - отбойка, навалка и доставка - производились вручную. Внедрение в 50-е годы на шахтах СССР технологии широкозахватной выемки с применением комбайнов типов „Донбасс", ЛГД, „Горняк", „Кировец" и КЦТГ позволило механизировать процессы отбойки, погрузки угля на забойный конвейер и транспортирование вдоль очистного забоя. Однако при этом такие трудоемкие процессы, как крепление и управление кровлей в очистном забое и передвижка забойного конвейера, остались немеханизированными. Основным средством крепления очистных забоев была индивидуальная крепь (деревянная или металлическая), состоящая из стоек (призабойных и посадочных) и верхняков различных типов Появление в конце 50-х годов узкозахватных выемочных машин (комбайнов и стругов) открыло перспективу создания секционных передвижных механизированных гидравлических крепей в очистном забое и на этой основе позволило осуществить комплексную механизацию основных тяжелых и трудоемких процессов, связанных с добычей твердого полезного ископаемого; отбойку, погрузку (навалку) на забойный конвейер; крепление рабочего пространства и управление кровлей; передвижение выемочной машины и забойного конвейера вслед за подвиганием очистного забоя.

Сравнительные испытания показали, что главным должно быть направление создания самопередвигающихся агрегатированных и комплектных механизированных и гидрофицированных крепей.

Первые результаты промышленного применения механизированных крепей подтвердили правильность выбранного технического направления - осуществлять комплексную механизацию очистных работ за счет применения комплексов оборудования, состоящих из узкозахватной выемочной машины (комбайна или струга), передвижного забойного скребкового конвейера и передвижной механизированной гидрофицированной крепи.

Появился совершенно новый класс горных машин - механизированная крепь, которая оснащена специальным объемным гидроприводом, состоящим из насоса постоянной производительности и системы гидроцилиндров - потребителей энергии. В качестве рабочей жидкости в системах гидропривода механизированных крепей в начальный период использовали минеральные масла, а затем как негорючие и более дешевые жидкости - водные эмульсии.

В настоящее время под механизированной крепью понимают горную машину, располагаемую по всей длине очистного забоя, состоящую из самопередвигающихся секций, предназначенных для поддержания боковых пород и сохранения очистной выработки в рабочем и безопасном состоянии, обеспечивающем механизацию процессов крепления, управления кровлей и передвижки става забойного конвейера или базы комплекса вместе с выемочной машиной.

Управление секциями механизированной крепи может быть: ручное дистанционное из-под соседней секции или дистанционное с центрального пульта, вынесенного на штрек; автоматизированное групповое или автоматизированное дистанционное с центрального пульта, в том числе с применением системы телееханической информации и диагностики на базе микропроцессорной техники.

Проблема создания и широкого внедрения механизированных крепей потребовала от конструкторов и технологов угольного машиностроения решения ряда новых задач, направленных прежде всего на развитие, совершенствование и резкое повышение надежности элементов гидропривода механизированных крепей. Это создание новых типов уплотнений на рабочее давление до 100 МПа, гибких рукавов высокого давления навивочной конструкции и многоканальных, газовых предохранительных клапанов, гидрозамков, модульных систем управления, электрогидроклапанов, гидравлических стоек двойной гидравлической раздвижности, гидроцилиндров, насосных станций на рабочее давление 32 МПа, фильтров и др.

Учитывая устойчивую на длительный период времени перспективу применения механизированных крепей в очистных забоях, а также возможность их использования при осуществлении комплексной механизации проходческих работ, где, по-видимому, временное крепление вслед за комбайном может быть осуществлено только с помощью передвижных гидрофицированных механизированных крепей с последующей установкой постоянной штрековой крепи, работы в данном направлении весьма актуальны.