Технико-технологические ресурсы отрасли

Являющаяся одной из древнейших отраслей народного хозяйства угольная промышленность и впредь будет оставаться в числе главнейших поставщиков первичного сырья и энергетических ресурсов. Постоянное совершенствование техники (прежде всего, в части безопасности и надежности) и технологии добычи угля — необходимое условие успешного развития угольной отрасли.

Несмотря на бурное развитие технического прогресса, подземный способ добычи угля и сегодня остается чрезвычайно сложным и трудоемким. В настоящее время его основной объем обеспечивается комбайновыми и струговыми комплексами оборудования с механизированными крепями. Первый успешный опыт промышленного применения очистных механизированных комплексов (ОМК) относится к началу семидесятых годов XX века, и до настоящего времени этот вид горной техники продолжает динамично развиваться.

Создание и внедрение ОМК в практику подземной добычи угля сыграло исключительную роль в техническом перевооружении угольной промышленности, послужило мощным стимулом развития шахт, привело к повышению технического уровня всех звеньев технологии подземной добычи. Успешное применение ОМК в угольной промышленности способствовало расширению области их применения. Очистные механизированные комплексы стали использоваться на калийных рудниках и при добыче целого ряда других полезных ископаемых преимущественно с пластовой структурой залегания [7].

Очистные комбайны оснащаются системами ручного непосредственного управления (используются при наладке комбайнов и тестировании режимов их работы), системами дистанционного радиоуправления (с носимого пульта), программного автоматизированного управления при больших скоростях подачи комбайна, превышающих среднюю скорость перемещения машиниста. В мировой угольной промышленности и в родственных горных отраслях эксплуатируется значительное количество проходческих комбайнов [7]. Все их многообразие может быть разделено на две большие группы: со стреловидным и буровым исполнительными органами. Проходческие комбайны первой группы предполагают последовательный характер обработки забоя, тогда как при использовании роторного исполнительного органа подготовительный забой обрабатывается одновременно по всей поверхности. Первая группа комбайнов является более многочисленной и содержит комбайны самых различных конструкций с обширным диапазоном габаритов, масс, энерговооруженности и т. д. Так, среди этих можно встретить как комбайны с массой 9 т и установленной мощностью 60 кВт (F6Н, Венгрия), так и с массой 110 т и установленной мощностью 300 кВт (Е-200 Германия).

В настоящее время все большее распространение получают двухшнековые комбайны симметричной модульной компоновки со шнеками, вынесенными за корпус комбайна по его длине, что делает возможной их работу по челночной схеме с зарубкой косыми заездами, а мощные регулируемые электроприводы механизмов подачи и резания обеспечивают высокую интенсивность выемки со скоростью подачи до 10−45 м/мин. Однако использование особо мощных высокопроизводительных комбайнов предполагает переход с системы электроснабжения напряжением 660 В на напряжение 1140, 2300, 4160 В (например, комбайны серии «Электра», немецкой фирмы DBT) и в дальнейшем на 6−10 кВ.

Важнейшей составной частью очистных комплексов, способных обеспечить техническое перевооружение шахт и ощутимо поднять уровень добычи угля, являются высокоэнерговооруженные (400−700 кВт), высоконадежные скребковые конвейеры с ресурсом 2,5−5,0 млн т горной массы, способные обеспечить переход на отработку пластов лавами длиной 250−350 м и протяженностью выемочных столбов 2−2,5 км. Это позволит в 1,5−2 раза сократить объемы проходки и снизить издержки от концевых операций на 1 т добываемого угля, в 3−5 раз уменьшить простои комплексов при их перемонтажах (КСД26 В, КСД27, СПЦ230 — Украина, Рыбник 225/750,Рыбник 225/842 — Польша, Хальбах БраунHB227/732 — Германия).

В мировой практике изготовления ОМК имеется большое разнообразие конструктивных схем секций механизированных крепей. Наиболее широко применяются крепи, выпускаемые в России (М138, М143, М137), Германии (BS 2.1, Хемшайдт 5500−22/60, Хемшайдт 6300−15/28), в Польше, Великобритании и некоторых других странах.

Современные цифровые программируемые системы автоматизации предусматривают контроль технического состояния и режимов работы всех механизмов, оборудования и систем ОМК с выводом необходимой информации, в том числе визуального отображения, операторам машин и диспетчеру, а также выбор режимов работы с пульта управления и введение ограничений, переход в случае необходимости с автоматического на дистанционное или ручное управление [7].