Струговые установки для выемки пластов пологого и
наклонного (до 35°) падения лавами с подвиганием по простиранию, падению
или восстанию состоят из одних и тех же узлов и элементов, но отличаются
расположением цепного тягового органа относительно конвейера струговой
установки, типом опор самого струга — на конвейер или на почву пласта и
некоторыми особенностями этих элементов.
Выпускаемые в настоящее время в нашей стране струговые установки имеют
цепной тяговый орган с двумя ветвями, одна из которых замыкается на
струге. Цепь у одних типов струговых установок размещается на конвейере
со стороны выработанного пространства в специальном навесном кожухе и
приводит струг в движение через разрезную, одним или двумя шарнирами,
подконвейерную плиту, на которую со стороны забоя монтируется корпус
струга (струговые установки УСТ2М, С075М и УСВ2). Эти струги обхватывает
снизу и направляется рештачным ставом конвейера.
В технической литературе такие струги называют «отрывными».
Преимуществом их является удобство ремонта и замена тяговой цепи.
Толщина стружки при «отрывном» струге зависит от сопротивления пласта
резанию, величины усилия, отжимающее струг от забоя и усилием
гидродромкратов подачи конвейера к забою, которые постоянно включены в
гидромагистрали. Задается толщина стружки сменными ограничителями,
укрепляемыми на корпусе струга с двух сторон. Если усилие отжимающее
струг больше сопротивления домкратов подачи, струг отходит от забоя,
происходит «дыхание» установки на участке прохода струга, благодаря чему
тяговая цепь защищается от перегрузки.
У стругов отрывного действия повышены затраты мощности во время работы
на преодоление силы трения подконвейерной плиты о почву и раму
конвейера, повышен износ рештаков конвейера и самой плиты.
Ко второму типу относятся струговые установки, струги которых не имеют
подконвейерную плиту. Здесь струг опирается и скользит по направляющим
под наклонным навесным кожухом, внутри которой размещены в ручьях обе
ветви тяговой цепи. Наклонный кожух нижней кромкой постоянно прижат к
забою гидродомкратами подачи. В технической литературе эти струги
получили название стругов «скользящего» типа.
Отличаются они от стругов «отрывного» действия почти полным отсутствием
отхода конвейера от забоя во время работы струга, меньшим расходом
мощности на трение в опорах, меньшей шириной некрепленой полосы кровли,
лучшими условиями погрузки угля. Эти преимущества обеспечивают
применение установок со «скользящими» стругами на пластах с повышенной
сопротивляемостью резанию и сравнительно некрепкой почвой. Их недостатки
— высокая затрата металла и необходимость усиленной конструкции
конвейера.
В качестве режущего инструмента для поставляемых шахтам струговых
установок используется инструмент приведенный в табл.
Резцы обычно устанавливаются на поворотных корпусах с двух сторон
струга, соединяемых друг с другом корабельной цепью таким образом, что
при врезании в пласт резцов одного из поворотных корпусов, резцы на
другом поворотном корпусе отходят от забоя.
Тяговым органом для перемещения обоих типов стругов чаще служит
круглозвенная калиброванная цепь 26 мм, которая состоит из отдельных
отрезков, соединенных между собой специальными звеньями. Концы цепи
замыкаются на подконвейерной плите или на корпусе струга вертлюгами.
Около приводных головок, у выхода из лавы, на конвейере установлены щиты
— откосы, препятствующие выносу угля в штреки.
Для гашения пыли струговые установки оснащаются системой орошения,
оросители которой автоматически включаются водоводу в зоне прохода
струга. Возможны исполнения установок для правых и левых забоев. При
индивидуальном креплении лавы перемешается струговая установка и
прижимается к забою индивидуальной системой гидродомкратов, получающих
питание от насосной станции меха-низированной крепи.
Наиболее благоприятными для применения струговой выемки тонкие и весьма
тонкие пласты с наличием явно выраженного кливажа и отсутствием присухи
у кровли и у почвы, с непосредственной кровлей не ниже средней
устойчивости.
Нагрузка на лаву и производительность труда ГРОЗ в таких струговых лавах
по сравнению с комбайновой, при прочих равных условиях, больше когда
верхняя пачка пласта, не подвергающаяся разрушению стругом,
самообрушается под давлением кровли и собственного веса. В сопоставимых
и благоприятных условиях струговая выемка на наших шахтах обеспечивает
повышение средней суточной
нагрузки на очистной забой в лавах с индивидуальной
и механизированной крепью в 1,3 и 1,4 раз, сменной производительности
труда ГРОЗ на 25%.
Выход средне-крупных сортов угля достигает 20%, уменьшается выход класса
0-6 мм (штыба) более, чем на 10%. Это последнее, а также улучшение
безопасности труда в лаве при внезапных выбросах угля и газа (так как
сам струг не обслуживается как комбайн непосредственно в лаве), меньшее
выделение газа в процессе выемки, благодаря разрушению пласта в более
дегазированной открытой поверхности забоя, являются существенными
достоинствами струговой выемки.
Следует сказать, что одно только улучшение сортового состава угля
добываемого с помощью струговых установок может обеспечить шахте
многомиллионную прибыль. Однако препятствует широкому применению
струговой выемки высокая сопротивляемость пласта резанию, запаздывание
самообрушения верхней пачки и необходимость ее принудительного опускания
на конвейер, иногда с помощью отбойного молотка, невысокая прочность
псчвы, особенно при стругах отрывного действия с подконвейерной плитой,
неспокойная гипсометрия почвы из-за отсутствия оперативного
регулирования положения нижнего резца по отношению к подошве забойного
конвейера.
Линейная часть конвейера струговых установок и приводные головки
заимствуют от базовых скребковых конвейеров.
В большинстве случаев струг приводится двумя приводами, монтируемыми на
головке конвейера. Приводные головки струговых установок обычно
выносятся из лавы и устанавливаются на регулируемых по высоте
опорах-столах типа С075С.
В случае оставления приводных головок в лаве возникает необходимость
большого объема ручных работ по проходке ниш. Привода струга и конвейера
снабжаются гидромуфтами для защиты тяговых цепей от перегрузки.
Гидрооборудование струговой установки обычно состоит из линейных
гидродомкратов (устанавливаемых через 3-4 м вдоль лавы) для прижатия
струга и передвижки става к забою, гидроаппаратуры управления и
гидромагистралей, концевых гидродомкратов для передвижки приводных
станций и подтягивание направляющих балок. В струговых установках
скользящего типа — применяют гидродомкраты подъема става конвейера со
стороны выработанного пространства.
Они устанавливаются через 2-4 линейных секции,
имеют ход 150-250 мм, усилие подъема до 50 кН.
В некоторых новых струговых установках в состав гидрооборудования входят
домкраты для подтягивания или растягивания струговой установки,
изменения высоты гидрофицированных столов и закрепления приводных
станций.
В гидрооборудовании современных струговых установок в качестве рабочей
жидкости применяется водная эмульсия. Управление установкой
осуществляется машинистом струга с пульта, расположенного у одного из
приводов. У другого привода находится помощник машиниста. Для связи
между ними и другим персоналом лавы используется громкоговорящая связь и
световая сигнализация.
Современная аппаратура автоматизации струговой установки осуществляет
непрерывный дистанционный контроль местонахождения струга в очистном
забое с указанием направления его движения, автоматическое
реверсирование приводов струга на конечных положениях, оперативное
управление приводами и системой управления орошением типа КРОС.
Горнотехнические данные выпускаемых серийных струговых установок
приведены в табл. 1.10.