Механическое разрушение и физико-механические свойства горных пород

Принцип работы и конструктивные особенности струговых установок
СТРУГОВАЯ УСТАНОВКА (а. plough installation, plough assembly; н. Hobelanlage; ф. Installation de rabotage, rabot; и. instalacion de cepillo, instalacion de rebanador) — комбинированная горная машина длинных очистных забоев, предназначенная для механизированного скола (срезания) и погрузки полезных ископаемых с помощью струга, а также доставки его конвейером (или без него).
Струговые установки для выемки угля пологих пластов (до 35°) включают следующие основные узлы: 2 привода (верхний и нижний), тяговый орган (цепь), исполнительный орган (струг), скребковый конвейер, систему гидродомкратов передвижного конвейера, опорные балки для направленной передвижки приводных станций и регулирования положения установки в очистном забое, электрооборудование, средства связи, сигнализации и пылеподавления. У струговой установки для выемки угля крутых пластов, в отличие от струговой установки для очистных забоев пологих пластов, отсутствует доставочный конвейер. В зависимости от условий применения и характера работы струговые установки подразделяются: по углу падения — на установки для пологих (до 35°), крутых пластов (свыше 35°) и универсальные установки для пластов с углом падения от 0 до 90°; по принципу разрушения полезных ископаемых — на статические и динамические или активные установки; по скорости движения исполнительного органа — на тихоходные (до 15 м/мин), быстроходные (15-60 м/мин) и скоростные (более 60 м/мин) установки; по конструкции исполнительного органа — на простые и комбинированные, с подконвейерной плитой и без подконвейерной плиты, со свободным и принудительным поворотом резцовой головки, с опорами скольжения и опорами качения.
Конструктивные схемы струговой установки имеют принципиальные различия по месту размещения тягового органа по отношению к конвейеру и по типу опор исполнительного органа. По этим принципам струговые установки можно разделить на 4 группы.
Реклама

Первая группа струговых установок включает машины, тяговый орган которых в виде бесконечной тяговой цепи расположен с забойной стороны конвейера, а исполнительный орган снабжён подконвейерной плитой, опирающейся на почву. Во время работы конвейерный став отжимается стругом от забоя и после его прохода гидродомкратами вновь прижимается к забою. Такая схема работы струговой установки связана с высокими потерями мощности на преодоление сил трения (более 60%), с повышенным износом элементов струговой установки, с большой величиной бесстоечного призабойного пространства, с нестабильной толщиной снимаемой стружки. Струговые установки этой группы — типа УСБ (CCCP), "Анбаухобель" (ФРГ), CBC-3 (ПНР), ПЛ-2 (ЧСФР) — относятся к машинам низкого технического уровня и практически во всех странах сняты с производства.

Вторая группа включает струговые установки, тяговый орган которых располагается со стороны выработанного пространства, исполнительный орган снабжён подконвейерной плитой, опирающейся на почву (рис. 1).
Особенности этой группы струговых установок: удобство замены и ремонта тягового органа, особенно в условиях работы при выемке угля тонких пластов; повышенная безопасность работы (поскольку тяговые цепи располагаются в закрытых кожухах со стороны выработанного пространства). Струговые установки этой группы — типа УСТ-2М, CO-75, УСВ (CCCP), "Райсхакенхобель" (ФРГ), CBC (ПНР) — наиболее распространены во всех угледобывающих странах, применяющих струговую технологию выемки.
Третья группа включает струговые установки, тяговый орган которых в виде бесконечной цепи располагается с забойной стороны конвейера, а исполнительный орган не имеет подконвейерной плиты и перемещается по специальной наклонной направляющей. К таким струговым установкам относятся отечественные установки типа CH^-75 (рис. 2), а также "Глайтхобель" (ФРГ), CBC-5 (ПНР), ПЛ-9 (ЧСФР).
Отличительные особенности таких струговых установок (т.н. скользящего типа): практическое отсутствие отжима ("дыхания") конвейера во время движения струга, сравнительно меньшие затраты мощности на преодоление сил трения в опорах струга, хорошие условия погрузки и зачистки почвы забоя. Вместе с тем струговые установки третьей группы имеют большую металлоёмкость, сложнее, чем у струговой установки второй группы, управление установкой во время работы. В 80-е гг. эти струговые установки получают большее распространение, особенно на пластах угля повышенной сопротивляемости разрушению (более 200 кН/см). В современной струговой установке ФРГ для лучшей управляемости исполнительный орган снабжают подконвейерной плитой. Четвёртая группа включает струговые установки, тяговый орган которых в виде бесконечной замкнутой цепи располагается с забойной стороны конвейера у почвы и кровли пласта, а исполнительный орган состоит из нескольких стругов (рассредоточенных резцовых инструментов), перемещающихся по направляющим, закреплённым на конвейере и элементах механизированной крепи. К таким струговым установкам относятся установки типа AK-3 (CCCP), получившие промышленное применение, а также "Аббауавтомат" (ФРГ). Схема работы установок обеспечивает их высокую производительность, выемку пласта на полную мощность, возможность автоматического контроля и управления выемкой.