Машины и оборудование для шахт и рудников

московский 
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

РЕАКЦИОННЫЙ 

С
О
В
Е
Т 

Председатель 

Л.А. 
ПУЧКОВ 

Зам. председатели 

Л.Х. 
ГИТИС 

Члены 
редсоеета 

И.В. 
ДЕМЕНТЬЕВ 

Л.П.ДМИТРИЕВ 

Б.Л. 
КЛРТОЗИЯ 

В.В. 
КУРЕХИИ 

М.В. 
КУРЛЕНЯ 

В.И. 
ОСИПОВ 

Э.М. 
СОКОЛОВ 

К.Н. 
ТРУБЕЦКОЙ 

В.В. 
ХРОНИН 

В.А. 
ЧАНТУРИЯ 

Е.И. 
ШЕМЯКИН 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

ректор 
МГГУ, 
чп.-корр. 
РАН 

директор 
Издательства 
МГГУ 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
МАИ 
ВШ 

академик 
РАН 

профессор 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

с 
ПРАВОЧНИК 

А 

МАШИНЫ 
И ОБОРУДОВАНИЕ 
ДЛЯ ШАХТ 
И РУДНИКОВ 

Издание 
7-е, 
репринтное, 

с матриц 5-го издания 
(1994 
г.) 

МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

2 0 0 2 

У Д К 031:622:621 
М 3 8 

Авторы: 

С.Х. Кпорикъян, ВВ. Стариннее, М.А. Сребный, АД. Лебедев, 
И.С. Солопий, С.А. Маршак, А.Г. Лаптев, Н.Д. Косорукое, 
А.А. Чичкан 

Рецензент Д.И. Малиованов 

Машины и оборудование для шахт и рудников: СпраМ 38 вочннк / С.Х. Клорихьян, В.В. Старичнев, М.А. Сребный и 
др. — 7-е изд., репринта., с матриц 5-го изд. (1994 г.). — 
М.: Издательство Московского государственного горного 
университета, 2002. — 471 с. 

ISBN 5-7418-0173-0 
Приведены справочные данные по машинам и оборудованию 
для очистных, подготовительных и вспомогательных работ, подземному транспорту. Отражены общие сведения, область применения, особенности конструкции, технические характеристики машин 
и оборудования как серийных, находящихся в производстве, так и 
перспективных, предназначенных для технического перевооружения 
угольных шахт. 

Для инженерно-технических работников горнодобывающей 
промышленности. 

ISBN 5-7418-0173-0 

У Д К 031:622:621 

© Коллектив авторов, 1994 
© Издательство М Г Г У , 1994 
© Издательство М Г Г У , 2002 

ЧАСТЬ 1. 
ОБОРУДОВАНИЕ 
ДЛЯ 
ОЧИСТНЫХ 
РАБОТ 

1.1. КОМПЛЕКСЫ И АГРЕГАТЫ ДЛЯ ПОЛОГИХ 
И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ 

ОБЩИЕ 
СВЕДЕНИЯ 

Уже в первой половине 70-х годов угольна» промышленность 
располагала комплексами очистного оборудования с гидрофицированными крепями, позволившими механизировать и совмещать во време¬
ни отбойку, навалку, доставку угля, передвижку забойного 
конвейера, кабеля и водовода оросительной системы, крепления и 
управления кровлей обрушением при выемке пологих и наклонных 
(до 35°) пластов мощностью от 0,9 до 3,2 м (КМК.97, «Донбасс», 
КМ87Д, КМ87ДН, МК, ОКП, КМ81Э и др. Принято называть их 
очистными комплексами первого поколения). В их состав входят выемочные комбайны и струговые установки (1К101, МК67, 2К52, 
КШ1КГ, ГШ68, КШЗМ, УСБ, УСТ и др.). 

Энерговооруженность первых четырех типов очистных комбайнов, получивших наибольшее распространение, не превышает 100 
кВт, сопротивляемость добываемого угля резанию в неотжатой зоне 
пласта едва доходит до 250 Н/мм. Энерговооруженность забойных 
конвейеров составляет 96-135 кВт, рабочее сопротивление механизированных крепей 300-400 к Н / м

2 поддерживаемой кровли. 

Комплексная механизация основных процессов и операций этими комплексами позволила повысить среднесуточную нагрузку на 
лаву и производительность труда ГРОЗ до двух раз по сравнению с 
комплексами узкозахватного оборудования с индивидуальной 
крепью. В 1975 г. в 347 действующих очистных забоях средняя нагрузка составила 1355 тонн в сутки. В последующие годы эти показатели 
ухудшились как по организационным причинам, так и из-за несоответствия качества очистных комплексов первого поколения с усложняющимися горно-геологическими условиями. Комплексы первого 
поколения вводились в лавы с труднообрушаемой основной и склонной 
к вывалам непосредственной кровлей, а также в более глубоких горизонтах с возрастающим горным давлением. Участились зажатия крепей «нажестко» и вывалы непосредственной кровли в зоне работ 
выемочных машин, приводящих к простоям комплексов. Встала необходимость выполнения тяжелой, трудоемкой, материалоемкой и не
5 

ЧАСТЬ 1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИТНЫХ РАБОТ 

безопасной работы по устранению их последствий. Увеличивалось 
число лав с очистными комплексами низкой, 200-300 т в сутки добычей. 

Было принято и реализовано решение о значительном повышении рабочего сопротивления механизированных крепей (в 2-3 раза), 
увеличение начального распора и коэффициента затяжки кровли, 
передвижки секций с подпором кровли, а также о снабжении их гидроуправляемыми приэабойными консолями с увеличенным усилием 
поддержания кровли в призабойной зоне. Кроме того, для крепей для 
тонких и средней мощности пластов больше применялись гидростойки 
двойной гидравлической раздвижности, с целью увеличения пределов 
вызываемой мощности пласта каждым типоразмером комплекса. 

Повышение сопротивления крепей до 500-1000 к Н / м

2 осуществлено главным образом за счет увеличения рабочего диаметра гидростоек и их числа в секции, учитывая, что повышение давления рабочей 
жидкости более 32-40 М Па считается небезопасным при наличии гибких рукавов и большого числа соединительных элементов. 

Насосная станция СНТ32, увеличивающая давление рабочей 
жидкости в напорной магистрали до 32 МПа, обеспечила повышение 
начального распора, что вместе с большим сопротивлением крепи 
ограничило нежелательно высокое сближение боковых пород, являющееся основной причиной потери целостности непосредственной 
кровли в зоне работы комбайна. 

Кроме того, эти два фактора позволили, как правило, исключить 
из технологии очистных работ процесс разупрочения кровли впереди 
забоя, которое, к тому же, не всегда осуществляется эффективно. 
(Здесь следует отметить, что для достижения высокого начального 
распора кровли необходимо отключить стойки напорной машины не 
сразу после окончания передвижки секции, а не раньше, чем через 6-7 
секунд после начала распора. Это требование не соблюдается операторами крепи). 

В первых очистных рабочих комплексах рабочей жидкостью служило минеральное масло. Для повышения безопасности и снижения 
трат был осуществлен переход на водомасляную эмульсию с 1,5-2 % 
присадки ВНИИНП-117 или 3-5% АКВОЛ-3. В настоящее время рекомендовано применение водомасляной эмульсии с присадкой 2,5-3 % 
концентрата гидрожидкости ФМИ-РЖ (ТУ 38 1011813-81) или 1,5¬
2% ингибитора коррозии «Витал» (ТУ 38 УССР 201236-81). 

Большой эффект дает контроль потери несущей способности 
секции из-за износа уплотнений и микроутечек рабочей жидкости в 

6 

1.1. Комплексы и агрегаты длв пологих и наклонных пластов 

стойке. Индикаторы давления, которыми снабжается каждая стойка 
крепи, позволяют осуществить такой контроль и заменять неработоспособные стойки или гидроаппаратуру в текущем порядке, во время 
ремонтных смен. 

Секции крепей первого поколения передвигаются обычно с полной разгрузкой, что приводит к многократному «топтанию» кровли. 
Передвижка секции с подпором способствует сведению до минимума 
эффекта «топтания». Наряду с оттянутым положением всех секций 
крепи в начале цикла и возможностью передвижки их сразу после 
прохода комбайна, существенно устраняются вывалы кровли. 

В последние годы достигнуто значительное повышение срока 
службы за счет новых конструкций уплотнительных узлов и изготовления уплотнений из более износостойких материалов. Однако это не 
исключает требования, чтобы в наносные станции заливалась чистая 
рабочая жидкость. 

Благодаря указанным усовершенствованиям механизированных крепей повышена надежность и долговечность очистных комплексов I I поколения. Это подтверждается тем, что на ряде шахт 
отрабатывают без выдачи комплекса на капитальный ремонт 2-3 столба, а в отдельных случаях разворачивают комплекс на 180° и начинают работать в новой лаве. Наряду с увеличением энерговооруженности очистных комбайнов и забойных конвейеров повышение прочности 
и надежности механизированных крепей дало возможность повысить 
нагрузку на лаву в среднем на 25-50% против лав с комплексами 
первого поколения. Если у читывать также повышение долговечности 
новых комплексов на 1,5-2 года против действующих нормативов и 
возможность концентрации добычи в меньшем числе лав, то применение более сложных, дорогих и тяжелых очистных комплексов становится экономически выгодным, а стремление к легким и дешевым 
очистным комплексам не всегда обоснованным. 

Конечно, инженерная подготовка производства и труда, система 
разработки, площадь сечения выработок, прилегающих к лаве и возможности подземного транспорта являются также немаловажными 
факторами для высокопроизводительного использования нового оборудования. Важна также хорошая связь между рабочими забоя и персоналом, обслуживающим лаву, которая осуществляется с помощью 
громкоговорящей аппаратуры и световой сигнализации. 

Третий этап совершенствования механизированных крепей очистных комплексов направлен на создание крепей, получивших название щитовых и отнесенных к крепям III поколения. 

7 

ЧАСТЬ 1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИТНЫХ РАБОТ 

Основные особенности секций щитовых крепей заключаются в 
шарнирном соединении перекрытий с основаниями с жесткими или 
податливыми связями, принимающими на себя основные внешние 
силы, действующие на секцию во время передвижки. Это делает возможным перемещение секций с должным подпором кровли без нагружения стоек поперечными силами. 

Другое отличие щитовых крепей в том, что их перекрытия снабжаются боковыми, выдвигающимися с помощью управляемых гидроцилиндров щитами, ликвидирующими зазоры между перекрытиями. 
Это резко уменьшает интенсивность засорения породой рабочего пространства лавы и используется для обеспечения и сохранения боковой 
устойчивости и выпрямления секций. 

Принятый в щитовых крепях единый шаг расстановки секций — 
1,5 м, увеличивает скорость крепления кровли, часто ограничивающая скорость подачи и работу комбайна с большей производительностью. 

Сейчас уже созданы, успешно прошли шахтные испытания и 
приняты к серийному производству щитовые крепи типа Ml37, Ml38, 
М142 и М144, типов МК и ОКП. Они обеспечивают повышение производительности очистных комплексов на более высокий уровень и в 
более сложных горно-геологических условиях. 

Следует отметить, что в приведенных ниже технических характеристиках комплексов пределы применения по вынимаемой мощности пласта установлены за вычетом из полного хода раздвижности 
секций механизированной крепи нормированных величин опускания 
кровли и резерва хода стоек для их разгрузки. Эти величины могут 
быть отличными против нормированных на различных пластах и при 
применении различных крепей и могут быть скорректированы по данным опыта. Следует отметить также, что очистное оборудование наш и м и м а ш и н о с т р о и т е л ь н ы м и заводами и з г о т а в л и в а е т с я с 
возможностью его использования как в левом, так и в правом очистных забоях и рядом других исполнений. Это необходимо потребителям 
своевременно согласовывать с заводами-изготовителями. 

В связи с увеличением установленной мощности выемочно-доставочного оборудования очистных комплексов реализовано увеличение 
напряжения силового электрооборудования с 220/380 до 660/1140 В. 
Напряжение тока в цепях управления остается постоянным — 127 В. 

Очистные комплексы для тонких пластов используются преимущественно по челноковой с двухсторонним ходом выемки пласта на 
полную мощность. На средней мощности и мощных пластах нашло 

8 

1.1. Комплексы и агрегаты для пологих и наклонных пластов 

довольно широкое применение выполнение цикла выемки по односторонней, за два хода комбайна по лаве технологической схеме. При 
этом обычно первым ходом комбайна вынимается пласт на полную 
мощность, а вторым — обратным ходом производится зачистка, оставленного непогруженным угля перед конвейером. Применяется также 
комбинированный способ работы, особенно если пласт склонен к отжиму. В этом случае во время первого хода вынимается верхняя — 
большая часть пласта, а вторым ходом — оставшаяся нижняя пачка и 
зачищается лава. 

В этом и другом случае кровля подхватывается передвигаемыми 
последовательно, через один или «паевом» порядке, секциями крепи 
вслед за комбайном, конвейер подается к забою с изгибом или фронтально. 

Если приводные головки забойного конвейера вынесены в штреки, то производится самозарубка комбайна косыми заездами в пласт; 
если же головки конвейера оставляются в лаве, то производится предварительная, обычно буровзрывная, выемка ниш в концах лав. 

Ряд способов использования комплекса в зависимости от условий его эксплуатации приведен в «Типовых технологических схемах 
очистных работ», разработанных ИГД им. А.А.Скочинского. 

На практике эти схемы дополняются и изменяются шахтами 
отдельными элементами в зависимости от конкретных условий эксплуатации комплекса. 

Дальнейшее улучшение эксплуатационно-технических качеств 
очистных комплексов связано с автоматизацией функционирования и 
диагностирования состояния оборудования, входящего в их состав. 

Первая стадия автоматизации реализована в очистных комплексах со щитовыми крепями КМ 138А и КМ 137А. В них осуществлена 
автоматизация групповой передвижки секций крепи с кнопочным управлением группой, а также местный и со штрека диагностический 
контроль состояния оборудования лавы, в том числе очистного комбайна. Шахтные испытания первых образцов комплексов показали, 
что эта стадия совершенствования позволяет значительно повысить 
скорость крепления кровли — подачи комбайна, по сравнению с неавтоматизированными комплексами. 

Полагают, что следующим этапом совершенствования очистного оборудования будет являться создание фронтальных очистных агрегатов для добычи угля без постоянного присутствия людей в 
очистном забое. Конструкторы работают над реализацией этого направления. 

ЧАСТЬ 1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИТНЫХ РАБОТ 

КОМПЛЕКС ОЧИСТНОЙ 
IKMI03M 

Предназначен для механизации очистных работ в лавах на тонких пластах пологого и наклонного (до 35 °) падения. 

Горно-технические условия применения комплекса 

Система разработки 
Столбовая 

Вынимаемая мощность пластов, м 
0,71-0.95 

Угол падения пласта, градус: 

при подвнгвнии лавы по простиранию 
0-35 

то же, по падению или восстанию 
0-10 

Кровля пласта: 

непосредственная 
Ниже средней 
устойчивости 

основная 
Кроме труднообрушаемой 

Давление на почву, МПа 
£ 3 , 5 

Ширина захвата, м 
0,8 

Длина комплекса на лаву, м 
170 

Суммарная мощность электродвигателей, кВт 
637 

Напряжение в силовой сети, В 
660 

Площадь сечения для прохода воздуха при 

минимальной вынимаемой мощности пласта, м^ 
1.25 

Масса комплекса, т 
726 

В состав комплекса 1КМ103М ( рис. 1.1 ) входят: механизированная крепь / типа 1МК103М; конвейер 3 типа СП202В1М с навесным оборудованием; комбайн 2 типа К103М с двумя цепными 
механизмами вынесенных систем подачи 4 типа ВСП и кабелеукладчиком типа КЦ или КЦН; столы 5 типа С075С для опоры головок 
конвейера в штреках; насосные станции СНТ32, оборудование оросительной системы ТКО-СО и электрооборудование. 

При наклоне лавы свыше 9° в состав комплекса вводится предохранительная лебедка типа ЗЛП для удержания комбайна. 

В последние годы выполнен ряд усовершенствований конструкции комплекса 1КМ103М, направленных на повышение ее надежности в сравнении с комплексом IKM103 (увеличение затяжки кровли, 
усиление направляющей балки и ее соединения с конвейером, применение манжет двухстороннего действия с защитными кольцами в стойк а х , переход на более надежные редукционные клапаны с 
механической пружиной, повышение прочности рычага связи перекрытий с основаниями и другие). 

10