Очистный агрегат

ОЧИСТНЫЙ АГРЕГАТ (а. соal getting assembly, соal winning installation; н. Gewinnungssystem, Abbauaggregat; ф. agregat de depilage, соmplexe d'abattage, unite de depilage; и. instalacion de arranque, equipo de arranque, agregado de arranque) – совокупность горных машин и механизмов, увязанных кинематически и по основным параметрам, агрегатированных в единую конструкцию, обеспечивающую механизацию всех процессов по добыче полезных ископаемых пластовых месторождений без постоянного присутствия людей непосредственно в забоях. Очистные агрегаты состоят из машин для выемки и доставки, механизированной крепи для крепления и управления кровлей, продольной базы агрегата, вспомогательного и энергетического оборудования, пульта управления. В отличие от комплексов очистных для лав в очистных агрегатах замена машин и механизмов практически исключается или требует больших конструктивных изменений.

Очистные агрегаты, реализованные для промышленного применения, испытанные в шахтных условиях и разрабатываемые по входящим в их состав основным частям, условно разделяются на несколько групп. Выемочные исполнительные органы очистных агрегатов подразделяют на фронтальные в виде кольцевого струга с режущими каретками, с цепной тягой, с непрерывной подачей на забой, разрушающие полезные ископаемые одновременно по всей длине лавы на полную мощность пласта с поверхности забоя по напластованию (агрегаты А-3, AK-3, Ф-1 и др.); фронтально-поперечные в виде кольцевого струга с режущими каретками с цепной тягой, с непрерывным движением на забой, разрушающие полезные ископаемые по напластованию одновременно по всей длине лавы, но на части мощности пласта и на заданную глубину захвата, с последующей поперечной подачей кольцевого струга для завершения отбойки пласта на полную мощность (агрегаты типа АЩ, АФК и др.); фронтально-поперечные в виде барабанов с резцами, имеющие индивидуальные приводы, расположенные на каждой секции крепи очистного агрегата, одновременно зарубающиеся в пласт на глубину захвата с последующим поперечным ходом барабанов (агрегат типа ПНИУИ); флангово-фронтальные в виде малозахватных фланговых одно- или многоструговых и многокомбайновых установок с цепным или бесцепным тяговым механизмом с непрерывной или порционированной фронтальной подачей на забой — исполнительные органы агрегатов А-2С, А-2К, CA, AK-3К, АКД, АСБ и др. (в многоструговой установке очистного агрегата АСБ применён гидродомкратный бесцепной тяговый орган стругов). Из различных исполнительных органов очистных агрегатов предпочтительным считается фронтальный кольцевой струг.

В состав очистных агрегатов входят различные средства доставки. В очистные агрегаты с кольцевым стругом его тяговый орган снабжают консольными скребками или транспортирующими каретками, которые располагают между режущими каретками, образуя, таким образом, стругоконвейерную установку (агрегаты А-3, AK-3, АЩ, АФК и др.). В очистные агрегаты с другими выемочными органами входят двухцепные обычные (А-2С, А-2К, АСБ) или специальные (Ф-1) вертикально замкнутые скребковые конвейеры. Для спуска отбитого полезного ископаемого по забою крутого пласта некоторые очистные агрегаты (например, AK-3) снабжают стругоконвейерами.

Механизированные крепи очистных агрегатов (чаще оградительно-поддерживающего щитового типа) разделяются на крепи: с групповой (2-3 группами) по всей длине лавы фронтальной передвижкой с высоким активным подпором и одновременной подачей на забой выемочно-доставочной машины (агрегаты А-3, AK-3); с фронтальной по всей длине лавы передвижкой (с активным подпором забойной части крепи) одновременно с выемочно-доставочной установкой, с последующей групповой или посекционной передвижкой посадочной части крепи (А-2С, А-2К, Ф-1, АКД и др.); с фронтальной передвижкой групп секций одновременно по всей длине или части длины лавы после окончания цикла выемки (АШ, АФК, AK-3К и др.).

Различные сочетания машин и крепей, входящих в состав очистных агрегатов, определяют технологии их функционирования: фронтальную, поточную с совмещением во времени процессов фронтальной выемки и доставки с фронтальным креплением и управлением кровлей (агрегаты А-3, AK-3 и их модификации); фронтальную поточно-цикличную с фронтальной передвижкой крепи после окончания цикла фронтальной выемки (1АНЩ, 2АНЩ, АФК и др.); флангово-фронтальную — комбинированную технологию, при которой реализуется преимущественно цикличная технология (А-2С, А-2К, AK-3К, АСБ и др.).

Достоинства фронтальных очистных агрегатов: малооперационность функционирования, простота системы автоматизации управления, контроля состояния и работы оборудования лавы с помощью пульта из прилегающей к лаве выработки; высокий уровень совмещения во времени процессов и операций по выемке и передвижке крепи и благодаря этому использование очистных агрегатов с высоким коэффициентом машинного времени, повышенной интенсивностью и производительностью; повышение безопасности, культуры производства. У струговых очистных агрегатов отсутствует кабель, перемещаемый вдоль лавы.

Приоритет в идее создания очистного агрегата принадлежит CCCP. Впервые она реализована в начале 50-х гг. разработкой, изготовлением и применением на шахтах агрегатов А-2С и А-2К (рис. 1, рис. 2), а также испытанием агрегата А-3 для отработки пологих пластов тонкой и средней мощности длинными очистными забоями.

В дальнейшем создаются очистные агрегаты для пологих (CA, Ф-1 типа ПНИУИ АФК, АСБ), для крутых (AK-3, AK-3К, типа АЩ, АКД) пластов (рис. 3, рис. 4).

В 1986 в CCCP работало 76 очистных агрегатов типа 1АНЩ, 1АЩМ и 2АНЩ, несколько очистных агрегатов типа AK-3 и AK-3К; другие находились в стадиях промышленной проверки на шахтах. Очистные агрегаты 1АНЩ и 2АНЩ экспортируются.