Общие сведения

СТРУГОВАЯ ВЫЕМКА УГЛЯ

Лекция 8

 

Струговая выемка осуществляется установками, разрушающими пласт угля скалыванием за счет одновременного перемещения вдоль очистного забоя и прижима к нему исполнительного органа (струга). При одном прохо­де струга обеспечивается подвигание забоя на определенную величину (глу­бину стружки), зависящую при всех прочих равных условиях от сопротив­ляемости угля строганию и отжима пласта. По характеру механического воз­действия исполнительного органа (струга) на пласт для отделения угля стру­говые установки подразделяются на статические и в различной степени ак­тивного действия (вибрационные или динамические).

Разновидности струговых установок отмечаются многообразием их типов, отличающимися различными конструктивными классификационными признаками (рис. 8.1): А - струг без опорной плиты, тяговая лебедка в штре­ке; Б - активированный струг с собственным подающим механизмом или тяговым устройством; В - статический струг с приводом на конвейере и бес­конечной тяговой цепью; Г - струг без направляющей на конвейере с приво­дом в штреке; Д - цепь расположена с забойной стороны; Ε - струг с опорной плитой; Ж - струг без опорной плиты, перемещается по раме; 3 - тяговая ветвь цепи открыта, холостая - закрыта; И - тяговая и холостая ветви цепи открыты; К - тяговая и холостая ветви цепи закрыты; Л - цепь расположена с противоположной стороны забоя, опорная плита перемещается по почве.

Струг без опорной плиты с использованием в качестве тягового органа канат и лебедку является основной составляющей скрепероструговых устано­вок для выемки весьма тонких пологонаклонных пластов. На рисунке 8.2 пред­ставлена схема скреперно-струговой выемки угольных пластов мощностью 0,4-0,5 м, где 1 - двухбарабанная лебедка; 2 - направляющая балка; 4 - кре­пежная "лапа" балки; 5 - скреперо-струги; 6 - скалывающие резцы; 7 - разгру­зочная заслонка; 8 - промежуточный канат; 9 - тяговый канат; 10 - подрезной клевак; 11 - скользящие резцы - приставки; 12 - опорной нож; 13 - цепной поводок; 14 - таранная приставка; 15 - шарнир; 16 - поворотная резцовая ка­ретка; 17 и 18 - группы резцов; 19 - консоль; 20 и 21 - секции скреперо-струга соответственно головные и промежуточная.

При выемке тонких крутых выбрасоопасных угольных пластов, когда обеспечивается самотечная транспортировка угля вдоль забоя, не исключено применение струго-таранной установки динамического (ударного) действия (рис. 8.3).

Велись разработки других конструкций струговых установок, активи­зирующих разрушительное действие на пласт (рис. 8.4).

Рисунок 8.1 - Общая классификационная структура струговых установок

Рисунок 8.2- Скреперо-струговая канатная установка: а - схема выемки; б - схема активируемого струга со складывающимися резцами - приставками; в - общий вид головной и промежуточной секций статической скреперо-струга

с поворотными резцами

 

На практике наибольшее распространение получили статические стру­говые установки с бесконечной цепью и приводами на базе скребковых кон­вейеров, основные составляющие блоки (части) которых в общем виде пред­ставлены на рисунке 8.5, где 1 и 2 - приводы соответственно струговой уста­новки и скребкового конвейера; 3 - став скребкового конвейера с направляю­щей струга 4 м и его плитой 5; 6 - тяговая струговая цепь; 7 - домкрат прижа­тия с упорной стойкой8; 9 - направляющая балка с ее распорной стойкой 10; F_n и F_н -силы соответственно прижатия струга к забою и натяжения рабочей ветви его тяговой цепи; V'_c и V_c"-скорости перемещения струга соответствен­но в прямом и обратном направлениях; r_c - глубина стружки.

 

Рисунок 8.3 - Струго-таранная цепная установка: а и б-схемы выемки и

работы струго-тарана; в - общий вид исполнительного органа (струго-тарана):

1 - цепь натяжного устройства, установленного на откаточном штреке;

2 - откосной лист для отбитого угля, направляемого для погрузки в вагонетки;

3 — обводной блок; 4 — струго-таран; 5 — тяговая цепь; 6 — система орошения;

7—привод с распорной рамой

Многообразие конструктивных особенностей струговых установок обусловлено различными условиями залегания пластов, их строением, проч­ностными свойствами угля и его маркой.

Струговые установки статического действия различают (рис. 8.6): с под-конвейерной плитой при расположении цепи со сторон забоя (см. рис. 8.6, а) и выработанного пространства (см. рис. 8.6, б), с расположением цепи со сто­роны забоя без портала (см. рис. 8.6, в) и с порталом (см. рис. 8.6, г), где 1 - струг; 2 - направляющие; 3 - ветви струговой цепи; 4 - домкрат прижа­тия; 5 и 6 - плиты соответственно подвижная и неподвижная; 7 - портал.

Рисунок 8.4- Общие виды стругов, активных действий: а - вибрационного ВИА-4 (СССР); б - тихоходного динамического "Хьювуд-Сляйсер" (Великобритания); в - стругово-комбайновый "Дрехобель " (ФРГ)

Рисунок 8.5 - Принципиальная схема статической струговой установки с приводом на скребковом конвейере и бесконечной тяговой цепью

 

Рисунок 8.6- Схемы компоновки струговых установок статического действия: а - с подконвейерной подвижной плитой и тяговой цепью, расположенной со стороны забоя; б - с подвижной и неподвижной плитами и цепью со стороны выработанного пространства (скользящего типа); в и г – без подконвейерных плит соответственно без опорного портала и с ним (отрывного типа)

 

Статические струги по своим конструктивным особенностям подраз­деляются на:

- тандемные, состоящие из трех шарнирно соединенных частей, две опе­режающие и одна основная центральная различных форм (рис. 8.7);

- с различными по конструкции режущими инструментами и схемами их размещения на корпусе струга, включая и погрузочные приспо­собления (рис. 8.8);

- ступенчатого и непрерывного регулирования по высоте для обеспе­чения полноты обработки пласта стругом (рис. 8.9);

- неуправляемые и управляемые в плоскости пласта по подвиганию очистного забоя, скользящего и отрывного действий (рис. 8.10).

Рисунок 8.7-Разновидности шарнирных статических стругов для выемки угольных пластов различной мощности: а - мостовой, б - с опережающими резцами и погрузочной головкой; в и г - с центральными частями соответственно рам треугольной и четырехугольной форм

 

Регулирование стругов по высоте осуществляется с применением раз­личных приспособлений (см. рис. 8.9), где 1 - гидровставка раздвижности струга 2 с прижимающей скользящей лыжой 3; 4 - рама подвижная с осью 5 рукояти 6; 7 - шарнир гидродомкрата подъема 8; 9 и 10 - ветви тяговой цепи; 11 - поршневая система подачи режущей головки струга 12; 13 - скребковый конвейер; 14 - рама; 15 и 16 - поворотные корпуса; 17 - поворотная фикси­руемая башня; 18 - стяжка; 19 и 20 - домкраты соответственно прижима и поднятия конвейеро-струга 21.

Рисунок 8.8- Общие виды статических стругов со схемами расположения резцов в различных плоскостях: а - диагональная в одной плоскости (с выдвижной головкой); б - в различных плоскостях (с поворотной головкой); в - комбинированная (с наращиваемой головкой)

 

Рисунок 8.9- Способы регу-лирования стругов по высоте: а и б- непрерывные с применением гидравличес-ких домкратов соответст-венно гидровставки, при-жимамающий лыжу по нормам к кровле, и изменя-ющего положение струга при помощи шарнирно-рычажного устройства; в - дискретное путем ступенчатых поднятий или фиксаций его отдельных частей; г—непрерывное за счет поднятия и опускания исполнительного органа

 

Управление положением струга в плоскости пласта осуществляется бла­годаря различным приспособлениям (см. рис. 8.10), где 1 - струг; 2 - направляющая струга; 3 - тяговая цепь; 4 и 5 - подконвейерные плиты, соот­ветственно подвижная и неподвижная; 6 - опорная плита домкрата 7 регулиро­вания положения стругового конвейера 8; 9 - фигурный кронштейн с шарниром 10, связанный с бортом 11; 12 - боковина рештачной секции конвейера; 13 и 14 -отверстия для соединения штока домкрата прижатия 15.

 

 

Рисунок 8.10- Струги: а и б—неуправляемые в плоскости пласта сложной гипсометрии соответственно скользящего и отрывного типов; в, г и д - с устройствами управления положением струга с подконвейерной плитой, без нее и кронштейновым