Угольная промышленность в развитых угледобывающих странах

КСД27. Кроме того, для отработки тонких пологих и пологонаклонных пластов были разработаны конвейеры КСД26 и КСД26В (исполнение для работы с очистным комбайном УКД300).

Таблица 4

Наименование показателей	Значение для типа конвейера
	КСД26В	Рыбник 225/750	КСД27	СПЦ230	Острой DH 730	Рыбник 255/842	Хальбах Браун НВ227/732
	Украина	Польша	Украина	Украина	Чехия	Польша	Германия
Производительность, т/мин	10	10	14	12	13,3	18	13,4
Длина конвейера, м, до	300	300	300	300	200	300	250
Номинальная мощность электродвигателей, кВт	1х55/160 1х65/200	2х55/160	2х65/200	4х110 4х132 3х160	2–3х160	2х65/200	2х65/200
Число и расположение цепей	2 центр.-разнесен.	2 центр.	2 центр.-разнесен.	2 центр.-разнесен.	2 центр.	2 центр.	2 центр.
Калибр цепи	26х92	26х92	30х108	30х108	30х108	30х108	30х108
Высота боковины рештака, мм	228	225	255	228	255	255	227
Ширина рештака по боковинам, мм	642	750	754	736	742	842	732
Толщина среднего листа, мм	30	26	30	30	32	34	30
Скорость движения тягового органа, м/с
– рабочая	1,04	1,02	1,05	1	0,87	1,12	0,96
– маневровая	0,346	0,34	0,35	–	–	0,37	0,32
Средний ресурс рештачного става	1,75	1,5	3	2	2	–	–

Отличительными конструктивными особенностями новых конвейеров типажного ряда являются:

• 
  Оснащение малогабаритными приводными блоками на базе компактных планетарных редукторов с ресурсом 20–25 тыс. часов против 5–10 тыс. часов у цилиндрических и коническо-цилиндрических редукторов.
  
• 
  Комплектация двухскоростными электродвигателями с водяным охлаждением мощностью 55/160, 65/200, 85/250 и 115/350 кВт, расширяющими область применения конвейеров и резко повышающими надежность привода по сравнению с традиционно применяемыми двигателями мощностью 110 и 160 кВт с воздушным охлаждением.
  
• 
  Изготовление рештачных ставов из высоколегированных сталей твердостью 270–320 НВ на базе новых спецпрофилей высотой 255 и 275 мм с ресурсом 3–5 млн т горной массы вместо традиционно применяемых профилей 228 и 245 мм с ресурсом 1,2–1,5 млн т горной массы.
  
• 
  Применение принципиально новых замковых соединений рештаков с разрывным усилием 1700–2500 кН вместо закладных и стержневых замковых соединений с разрывным усилием 800–1300 кН.
  

Новые конвейеры могут применяться в составе всех комплексов, уже эксплуатируемых или создаваемых в Украине, работать в сочетании с любыми узкозахватными комбайнами, служить базой для новых струговых установок европейского типа.
Первые украинские двухскоростные скребковые конвейеры типа КСД способны обеспечить стабильную работу высоконагруженных лав длиной 250–400 метров, что позволяет существенно сократить объемы подготовительных работ. На шахтах «Южнодонбасская №3» ГП «Донецкуголь», им. Бажанова ГП «Макеевуголь», «Родинская» ГП «Красноармейскуголь», «Новодонецкая» ГП «Добропольеуголь», «1/3 Новогродовская» ГП «Селидовуголь», им. Вахрушева ГП «Ровенькиантрацит», «Павлоградская» и им. Сташкова ГХК «Павлоградуголь» конвейеры типа КСД работают с нагрузками 1200–3000 т/сутки.
Крепи
Институт «Донгипроуглемаш» проводит активную работу по исследованию, разработке и внедрению двухстоечных однорядных щитовых крепей. К числу их достоинств относятся: расширение рабочего диапазона мощности пласта (за счет увеличения коэффициента раздвижности), повышение удобства, скорости и безопасности работы персонала (за счет наличия двойного прохода между конвейером и стойками), улучшение условий поддержания непосредственной кровли (за счет высокой маневренности перекрытия и создания в кровле горизонтально-сжимающих напряжений) и др.



Механизированная крепь КДД

Опыт эксплуатации этих крепей позволил, с одной стороны, положительно оценить возможность их эффективной работы в условиях шахт Украины, а, с другой, показал, что ряд технических решений в их конструкции нуждается в более глубокой проработке, особенно применительно к сложным горно-геологическим условиям.

Результаты исследований легли в основу первой отечественной конструкции двухстоечной щитовой крепи КДД, предназначенной для работы в комбайновых очистных комплексах на пологих пластах мощностью 1,0–2,4 м (2 типоразмера).
По основным техническим характеристикам крепь КДД (табл. 5) не уступает зарубежным аналогам, а по ряду принципиально важных для специфики горно-геологических условий Украины параметров имеет следующие преимущества:

Таблица 5

Наименование показателей	Значение для типа крепи
	1КДД	Glinik 055/15	Fazos- 073/17	2КДД	3КД90		Glinik 08/22-Oz		КМ500
Тип секции	Щитовая, 2-стоечная					Щитовая, 4-стоечная		Щитовая, 2-стоечная
Вынимаемая мощность пластов, м	1,0–1,6	0,85–1,4	0,9–1,6	1,35–2,4	1,35–2,00		1,0–2,2		1,55–2,50
Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2	450–515	350–440	320–450	530–570	542–558		370–482		475–540
Сопротивление секции крепи, кН	2600–3010	1900–2400	1700–2510	2980–3300	3149–3241		1770–2250		2460–3180
Удельное сопротивление на конце передней консоли перекрытия, кН/м	400–440	230–280	250–300	400–440	432–445		88		51
Шаг установки секций, м	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5		1,5		1,5
Усилие передвижки, кН секции конвейера	392 230	189 150	340 190	392 230	392 230		339 188		493 288
Габариты секции, мм – высота (min – max) – ширина – длина	740–1600; 1410; 4600–4900	550–1500; 1450; 4050–4510	730–1700; 1410; 4120–4480	1115–2400; 1410; 4470–5040	1000–2030; 1420; 4730		800–2200; 1450; 4045–4800		1150–2500; 1400; 4600–5100
Наличие механизма подъема основания	есть	нет	нет	есть	есть		нет		нет
Масса секции, кг	8050	7195	8000	8720	7400		8358		10300

• 
  наличие механизма подъема основания секций крепи (для работы на пластах со слабыми почвами);
  
• 
  повышенная несущая способность крепи (в сравнении с крепью «Глиник» 08/22-Оз – на 13–17 %);
  
• 
  повышенное усилие на поджимной консоли секции крепи;
  
• 
  наличие нескольких исполнений секции крепи (с цельным либо раздельным основанием, с поджимными консолями, управляемыми от гидростойки, либо специальными домкратами, с различными типами механизма перемещения), позволяющих произвести оптимальный выбор оборудования для конкретных горно-геологических условий.
  

Институтом «Донгипроуглемаш» была также создана двухстоечная щитовая крепь ДМ (табл. 6), предназначенная для работы в комбайновых очистных комплексах на пологих пластах мощностью 0,85–1,5 м со сложными горно-геологическими условиями, обладающая рядом преимуществ по сравнению с одним из лучших мировых аналогов – крепью «Глиник» 055/15.

Таблица 6

Наименование показателей	Значение для типа крепи
	ДМ	КД80	1КД90	Glinik 055/15	Fazos- 073/17
Тип секции	Щитовая, 2-стоечная	Щитовая, 4-стоечная		Щитовая, 2-стоечная
Вынимаемая мощность пластов, м	0,85–1,5	0,85–1,25	0,90–1,30	0,85–1,4	0,9–1,6
Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2	385–505	465–474	434–488	350–440	320–450
Сопротивление секции крепи, кН	2200–2800	2592–2637	2838–3194	1900–2400	2100–2600
Удельное сопротивление на конце передней консоли перекрытия, кН/м	340–420	321–327	337–380	230–280	250–300
Шаг установки секций, м	1,5	1,35	1,5	1,5	1,5
Усилие передвижки, кН: – секции крепи – конвейера	300 180	300 180	390 230	189 150	340 190
Габариты секции, мм – высота (min–max) – ширина –длина	610–1500; 1440; 4186–4530	560–1065; 1300; 4990	655–1365; 1420; 5010–5170	550–1500; 1450; 4050–4510	730–1700; 1410; 4120–4480
Наличие механизма подъема основания	есть	нет	есть	нет	нет
Масса секции, кг	7200	5900	7190	7195	8000

Совместная эксплуатация секций этих крепей в одной из лав подтвердила эффективность новых технических решений, заложенных в конструкции крепи ДМ.

Двухстоечная щитовая крепь ДМ впервые в мировой практике, работающая в пласте мощностью 0,85 м, имеет:

• 
  механизм подъема носка основания при передвижке;
  
• 
  короткие поджимные консоли с высоким усилием прижатия, обеспечиваемым компактным механизмом передачи усилия от гидростоек;
  
• 
  обернутое размещение домкрата передвижки, позволяющее повысить усилие перемещения секции до Рс=30 т (более чем в 1,5 раза выше, чем в крепи Глиник 055/15).
  

Успехи в создании двухстоечных щитовых крепей КДД и ДМ, предназначенных для работы на пластах с легкими кровлями, послужили фундаментом для развития этого направления в области крепления пластов с тяжелыми кровлями.
В 2001 г. институт «Донгипроуглемаш» разработал конструкцию двухстоечной щитовой крепи ДТ, предназначенной для работы в комбайновых очистных комплексах на пологих пластах с тяжелыми кровлями мощностью 1,1–2,5 м (два типоразмера). В конструкции этой крепи применены многие кинематические и конструктивные решения, прошедшие проверку в крепях ДМ и КДД. Основными отличиями этой крепи от своих предшественниц являются увеличение удельного сопротивления до 700–800 кН/м2, соответствующее повышение усилия прижатия поджимной консоли, а также изменения конструкции ряда узлов секции, направленные на повышение удобства и скорости работы персонала.
Работы по созданию двухстоечных щитовых крепей для работы на пластах с тяжелыми кровлями были продолжены в 2002 г. созданием конструкции крепи ДТМ (табл.7). Эта крепь предназначена для мощных пластов 2,1–3,5 м с тяжелыми кровлями.

Таблица 7

Наименование показателей	Значение для типа крепи
	ДТМ	М171	1М174	2М174	2М174Б
Тип секции	Щитовая, 2-стоечная
Вынимаемая мощность пластов, м	2,1–3,5	2,0–3,5	1,6–2,8	2,2–3,8	2,7–4,3
Удельное сопротивление на 1 м2 поддерживаемой площади, кН/м2	1100–1200	840	875–1080	1220–1320	840–900
Сопротивление секции крепи, кН	8400–9100	4300	6720–8420	9330–10230	5100
Удельное сопротивление на конце передней консоли перекрытия, кН/м	450	50	90	90	600–690
Шаг установки секций, м	1,75	1,5	1,75	1,75	1,5
Усилие передвижки, кН: – секции – конвейера	640 310	392 230	640 310	640 310	392 230
Габариты секции, мм – высота (min – max) – ширина – длина	1710–3500; 1650; 5475–6225	1650–3500; 1400; 5030	1300–2800; 1650; 6250	1300–2800; 1650; 6250	2300–4300; 1400; 5470
Наличие механизма подъема основания	есть	есть	есть	есть	есть
Масса секции, кг	21500	12000	19000	18000	14000

Конструкция секции крепи обеспечивает удельное сопротивление 1100–1200 кН/м2, при сопротивлении гидростойки 440 т, шаге установки секций 1,75 м и шаге передвижки 0,8 м. Технические характеристики крепи ДТМ соответствуют основным мировым тенденциям развития крепей для мощных пластов (повышение удельного сопротивления, увеличение шага установки и шага передвижки секций) что позволяет повысить надежность и экономическую эффективность работы выемочной техники.

Новые механизированные крепи успешно работают на шахтах Украины: «Красноармейская-Западная №1», им. Засядько, «Краснолиманская», «Родинская», «Ореховская», «Павлоградская» и других.
Конструктивно-технические параметры крепей и опыт их успешной эксплуатации позволяют сделать выводы не только о ликвидации принципиального отставания украинских механизированных крепей от мирового уровня, но и о превышении этого уровня по ряду показателей, что создает двухстоечным щитовым крепям украинского производства хорошие экспортные перспективы в странах СНГ.
Сравнение плановых и фактических средних нагрузок, достигнутых механизированными комплексами на базе щитовых крепей с новыми очистными комбайнами и скребковыми конвейерами на шахтах Украины, показывает, что первые образцы принципиально новой техники (комбайны КДК500, КДК700, УКД300, скребковые конвейеры типа КСД, двухстоечные крепи ДМ и КДД) уже на начальном этапе эксплуатации способны обеспечить плановые нагрузки. Не случайно в последние годы на передовых шахтах Украины идет процесс вытеснения импортных механизированных крепей современными украинскими крепями.
Новое поколение базовых моделей горных машин создано институтом «Донгипроуглемаш» на основе модульного принципа (или по принципу типажных рядов), что дает возможность любой шахте заказывать, а заводу – оперативно, с минимальными издержками, изготавливать машины в индивидуальном исполнении, наиболее полно отвечающем условиям эксплуатации.