WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 
Копировать

Pages:   || 2 | 3 |

«Курбатова О.А., Харин А.З. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГОРНОЙ МЕХАНИКИ Учебное пособие Рекомендовано Дальневосточным региональным учебно-методическим центром в качестве учебного пособия для студентов ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования Российской Федерации

Дальневосточный государственный технический университет

(ДВПИ им. В.В. Куйбышева)

Курбатова О.А., Харин А.З.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГОРНОЙ МЕХАНИКИ

Учебное пособие

Рекомендовано Дальневосточным региональным

учебно-методическим центром в качестве учебного пособия для студентов специальности 170100 «Горные машины и оборудование» вузов региона Владивосток 2004 УДК 622.2(091) К 93 Курбатова О.А., Харин А.З. История развития горной механики: Учеб. пособие.- Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2004.-137 с.

В учебном пособии изложены история развития горной промышленности России. Приведены основы технологии подземных и открытых горных работ, а также история развития горной механики, методы и средства механизации горных работ, общие принципы проектирования, создания и эксплуатации современных машин и комплектов.

Предназначено для студентов специальности170100 «Горные машины и оборудование».

Авторы: кандидат технических наук, доцент О.А. Курбатова; кандидат технических наук, доцент А.З. Харин.

Рецензенты: В.Ф. Мороз, д-р техн. наук, проф. ИГД ДВО РАН; Р.Г. Кулинич, д-р геолого-минералогических наук ТОИ ДВО РАН © О.А. Курбатова, А.З Харин, ISВ © Изд-во ДВГТУ, Содержание Предисловие 1. Природные ресурсы планеты Вопросы для самопроверки 2. Технология разработки месторождений полезных ископаемых 2.1. Общие сведения 2.2. Подземный способ добычи полезных ископаемых 2.2.1. Подземная разработка полезных ископаемых 2.2.2. Технология добычи угля на шахтах 2.2.3. Разработка рудных месторождений подземным способом 2.3. Разработка месторождения открытым способом Вопросы для самопроверки 3.Из истории горного дела Вопросы для самопроверки 4. Развитие горной отрасли в России Вопросы для самопроверки 5. История развития горной техники в ХХ веке в России 5.1. Горные машины для подземных работ 5.1.1. Механизация зарубки 5.1.2. Очистные комбайны 5.1.3. Струговые установки 5.1.4. Механизация доставки угля из очистных забоев 5.1.5. Механизация крепления и управления кровлей 5.1.6. Механизированные крепи и комплексы очистного оборудования 5.1.7. Механизация очистных работ на крутых пластах 5.1.8. Механизация проведения подготовительных выработок 5.1.9. Механизация подземного транспорта 5.1.10. Гидропривод горных машин 5.2. Горные машины для открытых горных работ 5.2.1. Общие сведения 5.2.2. Буровая техника 5.2.3. Экскаваторы 5.2.4. Выемочно-транспортные и транспортные средства Вопросы для самопроверки 6. Стационарные установки 6.1. Вентиляторные установки 6.2. Водоотливные установки 6.3. Пневматические установки Поиски и добыча полезных ископаемых – древнейшая область человеческой деятельности, которая уходит корнями в далекую эпоху палеолита. Камень, медь, железо дали имя огромным по времени историческим эпохам.



Определили начальные этапы развития материальной культуры человечества.

Современное горное производство базируется на передовых методах поиска и освоения недр. Горное дело развивается на основе других естественных наук – физики, химии, биологии, математики. Оно тесно связано с машиностроением, создающим специфические орудия труда горного производства.

Цель данного пособия – познакомить студентов с историей горного производства, со строением горных пород и полезных ископаемых, с развитием горной техники.

1. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ ПЛАНЕТЫ

Планета Земля представляет собой тело сферической формы – геоид и состоит из магнитосферы, атмосферы, гидросферы, земной коры (литосферы), астеносферы, мантии (верхней, средней и нижней) и ядра.

За пределами атмосферы Земля окружена слоем ионизированного газа (ионосферой), а далее вплоть до физического вакуума космоса простирается слой ее собственного электромагнитного поля. Кроме того, в ней присутствуют гелий, неон, ксенон, криптон, водород, озон, аммиак, водяные пары и прочие включения.

Большую часть объема атмосферы Земли составляют азот (78,09%) и кислород (20,95%).

Литосфера – это твердый внешний слой Земли толщиной в среднем 25-80 км. За пределами литосферы к центру Земли располагается мантия и далее ядро [1].

Исследование недр планеты ведется с использованием различных методов и средств. Наибольшие успехи достигнуты при использовании сейсмических методов, основанных на исследовании скорости распространения сейсмических волн, вызванных специальными взрывами.

Установлено, что земная кора неравномерна по своей толщине и имеет сложное строение в различных областях поверхности планеты. Земная кора существенно отличается по своему строению в районе океанов и материков и подразделяется на кору материковую, океаническую и переходную. Материковая кора – это совокупность трех взаимно связанных оболочек. Верхняя – осадочная оболочка, образованная из различных осадочных пород, средняя оболочка сложена в основном гранитами, нижняя – базальтами. В качестве основных породообразующих компонентов в состав гранитов входят кремнезем и алюминий, соответственно 65 и 15%.

Базальты в отличие от гранитов состоят из кремнезема, алюминия, кальция, магния, железа и других минералов.

Горные породы земной коры в соответствии с происхождением подразделяются на осадочные, изверженные и метаморфические. Осадочные породы образованы при разрушении и последующем отложении древних слоев пород. Изверженные, или магматические, образованы в результате охлаждения и кристаллизации поднимавшихся на поверхность различных расплавов (магмы). Метаморфические, т.е. измененные, образованы в ходе процессов изменения осадочных и изверженных пород в условиях высоких давлений и температур [1, 2].





Земля – это не какое-то неизмененное, застывшее образование. В результате движения элементов земной коры в пространстве и во времени слагающие ее породы могут залегать горизонтальными, вертикальными или складчатыми слоями. В структуре литосферы выделяются обширные образования в виде геосинклинальных поясов и древних платформ. Геосинклинальные складчатые пояса – это крупные подвижные области земной коры. Внутри них выделяются прогибы, поднятия и средние области. Древние платформы представляют собой устойчивые и малоподвижные области материковой коры. Кроме этого в земной коре выделяются и другие геологические структуры.

Земля хранит сказочные богатства, представленные различными месторождениями полезных ископаемых, которые сформированы из геологических минеральных образований в виде химических соединений элементов. По данным геологических исследований, содержание химических элементов в земной коре, включая воды морей и океанов, следующее: кислород и кремний - 75%, алюминий - 7,4%, железо – 4,2%, кальций – 3,3%, натрий – 2,4%, калий и магний – 2,35%, водород – 1,0%, титан – 0,6%, цинк – 0,02%, медь - 0,01%, свинец – 0,002%, золото –0,0000005%. Кроме того, в земной коре встречаются и многие других элементы, однако их содержание очень мало.

В естественном состоянии полезные ископаемые находятся в твердом, жидком и газообразном виде. В соответствии с химическим составом и областью применения они подразделяются на следующие виды:

металлические, неметаллические и топливно-энергетические.

Металлические полезные ископаемые представлены рудами различных металлов: черных, цветных, благородных и радиоактивных.

Неметаллические полезные ископаемые представлены различными типами минерального сырья. Это техническое минеральное сырье: алмазы, графиты, асбесты, известняки, тальки, шпаты, драгоценные и поделочные камни и т. д. Химическое минеральное сырье: апатиты, фосфориты, сера, гипс, мышьяк, бор, минеральные краски и т. д. Строительно-минеральное сырье: граниты, суглинки, гравий, глина и т.д.

Топливно-энергетические полезные ископаемые – твердые горные образования, сложившиеся из останков животных и растений прежних геологических эпох, объединенные названием «ископаемые угли»: каменный и бурый уголь, горючие сланцы, антрацит, торф, сапропели, радиоактивные металлы; жидкие – нефть; газообразные – горючий газ.

Органическая масса всех видов топлива – углей, нефти, сланцев, торфа – состоит из четырех химических элементов: углерода, водорода, кислорода и азота. В зависимости от геологического возраста топлива меняется соотношение между указанными элементами, и в особенности между углеродом и водородом. Например, содержание в торфе углерода 58% и 75-77% - в горючих сланцах, 95% - у антрацитов; водорода у антрацитов 1,9%, 9,9% - у горючих сланцев.

В жидких видах топлива (нефть, мазут, бензин, керосин) содержание углерода изменяется от 85% до 87,5%, а водорода от 12% до 15%.

Горючие сланцы и сапропелитовые угли, имеющие наиболее молодой возраст, содержат в своих молекулах значительное количество водорода, поэтому они в основном служат для получения жидкого топлива.

Человек на протяжении многих веков использует минеральные богатства планеты. Если в начале своей истории человек использовал различные виды камня (кварц, кремень, яшму), то в дальнейшем он научился добывать каменную соль, олово, ртуть, свинец, медь, серебро и др. Медь и золото были освоены в IY-III вв. до н.

э. Позднее начинают добывать бронзу и железо. Они применяются для изготовления орудий труда, оружия и др.

Интенсивное развитие получает добыча строительных горных пород.

С развитием человеческого общества добыча полезных ископаемых из недр планеты постоянно возрастала. В настоящее время в сферу жизнедеятельности человека входят 105 элементов. В нашей стране имеются ресурсы минерального сырья, которые практически полностью обеспечивают потребности народного хозяйства. Но необходимо отметить, что рост добычи полезных ископаемых уже в наши дни сопровождается ухудшением горно-геологических условий ведения горных работ, снижением содержания полезных компонентов в месторождении. Вследствие интенсивной разработки существенно изменились запасы полезных ископаемых, расположенных вблизи земной поверхности. Уже сегодня горные работы с глубины 100 м уходят на глубину более 500 м. В некоторых странах разработка месторождений полезных ископаемых ведется на глубине 2-3 км.

Вполне понятно, что извлечение полезных ископаемых с больших глубин требует создания принципиально новых методов и средств добычи.

1. Из каких частей состоит планета Земля?

2. Какие газы входят в атмосферу Земли?

3. Что представляет собой литосфера?

4. При помощи, каких методов ведется исследование недр планеты.

5. На какие виды подразделяется кора Земли?

6. На какие виды подразделяются горные породы земной коры?

7. В каком естественном состоянии находятся полезные ископаемые в земной коре?

8. Из каких основных элементов состоит органическая масса всех видов топлива?

2. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Твердые полезные ископаемые добываются из недр земли двумя основными способами - открытым и подземным. Причем уровень добычи открытым способом во всем мире составляет около 80%. Преимущественное распространение открытого способа добычи полезных ископаемых объясняется в основном низкой, по сравнению с подземной, себестоимостью 1 т добытого сырья. Главными факторами этого являются благоприятные горнотехнологические условия открытой добычи (относительно неглубокое залегание, значительная мощность полезных ископаемых, достигающая нескольких десятков и сотен метров), возможность применять высокопроизводительную вскрышную, добычную и горно-транспортную технику, мощные машины (экскаваторы, буровые станки и т. д.), железнодорожный транспорт.

Современные карьеры и разрезы, шахты и рудники представляют собой высокопроизводительные и автоматизированные производственные комплексы, включающие в себя весьма протяженные и разнообразные горные выработки, различные промышленные здания и сооружения, системы энергомеханического оборудования, автоматизации и управления с применением средств микрокомпьютерной техники.

Под горной технологией подразумевается совокупность приемов и способов изменения природного состояния недр земли с целью получения минеральных продуктов или использования подземных пространств.

Составными частями добычи угля являются система вскрытия месторождения, система подготовки шахтного поля и система разработки месторождения.

В момент своего образования пласты осадочных горных пород были горизонтальными. Позднее под воздействием сжатия земной коры они приняли наклонное, а иногда крутое положение, изгибаясь в складки, а иногда разрывались и как бы сползали вниз по трещинам, образуя сбросы (рис. 2.1).

Образуя сбросы, угольные пласты редко залегают в одиночку, обычно располагаются группами, по нескольку пластов, разделенных пустыми породами. Такая совокупность угольных пластов называется свитой.

Месторождения каменного угля, состоящие из нескольких свит и отдельных пластов, простирающихся на большое расстояние, называются каменноугольным бассейном.

Угольные пласты различаются по мощности (толщине) и углу падения. Мощность пласта измеряется расстоянием от почвы до кровли пласта. Пласты мощностью до 1,3 м называют тонкими, от 1,3 до 3,5 м – средними, а от 3,5 и выше – мощными. По углу падения пласты делятся на полого падающие, залегающие под углом 0к горизонтальной плоскости, наклонные – от 250 до 450 и крутопадающие – от 450 до 900 (рис. 2.2).

Положение пласта в пространстве определяется падением и простиранием (рис. 2.3). Линией падения будет то направление, которое лежит в плоскости пласта и по которому катится вниз капля воды. Направление же перпендикулярное к линии падения и идущее вдоль пласта, называется линией простирания. Линия простирания получится при пересечении любого наклонно залегающего пласта горизонтальной плоскостью.

Падение пласта – наибольший наклон пласта, определяемый относительно горизонтальной плоскости (угол падения).

Простирание пласта – направление горизонтальной линии на поверхности пласта.

Под горными работами подразумеваются работы по проведению и содержанию горных выработок. Чтобы иметь возможность эксплуатировать горное месторождение, необходимо получить к нему доступ с поверхности земли. Вскрытие месторождения и последующая обработка осуществляются проходкой ряда специальных выработок, представляющих собой полости в земной коре и имеющих разную форму сечения (прямоугольную, трапециевидную, круглую, овальную и т.д.). Каждая пройденная выработка имеет свое функциональное значение и характер пространственного расположения относительно горного массива.

Горные выработки по назначению делятся:

на разведочные – для разведки полезных ископаемых (скважины, шурфы, канавы и т. д.);

на вскрывающие – открывающие доступ к полезным ископаемым (стволы: вертикальные, наклонные и слепые, штольни, квершлаги и др.);

на капитальные – служат для доступа к полезным ископаемым и обслуживания подземных работ (машинные камеры, околоствольный двор и др.);

на подготовительные – с их помощью подготавливают участки к выемке (штреки, орты, уклоны и др.);

на нарезные – служат для разделения полей и блоков шахт на очистные участки (этажные и подэтажные штреки, бремсберги, уклоны, просеки, печи, скаты, ходки и др.);

очистные – предназначенные для добычи полезного ископаемого (лавы, камеры и др.).

К элементам горной выработки относятся: устье, забой, бока, почва и кровля.

Устье – это начало горной выработки.

Забой - постоянно перемещающаяся поверхность, на которой ведутся горные работы.

Почва – это поверхность, ограничивающая выработку снизу.

Кровля – ограничивает выработку сверху.

Бок – поверхность, ограничивающая выработку сбоку.

Сопряжение – место соединения одной выработки с другой.

В зависимости от расположения по отношению к пласту горные выработки делятся:

на полевые – пройденные по породам параллельно пласту;

на пластовые – пройденные по пласту, часто с подрывкой боковых пород.

По расположению в пространстве выработки делятся на вертикальные, горизонтальные и наклонные.

К вертикальным горным выработкам относятся: ствол, шурф, слепой ствол, гезенк. Две первые из них имеют выход на дневную поверхность.

Ствол предназначен для вскрытия шахтного поля и обслуживания подземных работ.

Шурф - вертикальная выработка небольшой длины и поперечного сечения, предназначенная для вентиляции, перемещения людей и спуска материалов.

Слепой ствол служит для подъема угля с нижнего горизонта на верхний и для вентиляции.

Гезенк предназначен для спуска угля сверху вниз под действием собственного веса. Может служить для вентиляции и передвижения людей.

К горизонтальным выработкам относятся: штрек, квершлаг, штольня, орт, просек. Обычно они проводятся не строго горизонтально, а с уклоном 2-50 в сторону движения груженого состава, что обеспечивает сток шахтной воды к водосборнику.

Штрек – это выработка, проведенная по простиранию пласта и предназначенная для транспортировки горной массы, передвижения людей, вентиляции.

Квершлаг имеет то же назначение, что и штрек, но проводится вкрест простирания пласта. Он, как правило, соединяет (вскрывает) соседние пласты.

Штольня имеет выход на дневную поверхность, предназначена для вскрытия шахтного поля и обслуживания подземных работ.

Орт проводится вкрест простирания пласта, но проходит по самому пласту от лежачего до висячего бока. И имеет то же назначение, что штрек и квершлаг.

Просек проводится по простиранию пласта без подрывки боковых пород и служит для транспорта и вентиляции между лавой и транспортным штреком.

Наклонные горные выработки: наклонный ствол, наклонный шурф, сбойка, бремсберг, уклон, скат, печь, ходок.

Наклонный ствол имеет выход на поверхность. Проводится по падению пород или пласта и предназначен для вскрытия шахтного поля и обслуживания шахтных работ.

Наклонный шурф проводится также с выходом на поверхность и имеет такие же размеры и назначение, что и вертикальный.

Сбойка бывает наклонной и горизонтальной, может иметь выход на поверхность и служит для вентиляции.

Бремсберг проводится по восстанию пласта. Служит для спуска полезного ископаемого с вышележащего горизонта на нижележащий с помощью механических средств.

Уклон пройден по падению пласта для транспортирования полезного ископаемого снизу вверх.

Скат проводится так же, как бремсберг, и уголь по нему транспортируется под действием собственного веса.

Печь проходит по восстанию и имеет то же назначение, что и просек.

Ходок проводится параллельно бремсбергу, уклону, скату, предназначен для передвижения людей и транспортирования материалов.

К очистным выработкам (по назначению) относятся лава и камера.

Лава (название устаревшее) – протяженная выработка (длиной более 25 м и шириной 3-4 м), пройденная по пласту. В ней добывают уголь.

Камера имеет то же назначение, что и лава, находится в угольном массиве и сравнительно большой ширины [2, 3].

Наиболее сложной является технология добычи угля на шахтах в панельный и погоризонтный методы подготовки.

связи с разнообразными горно-геологическими и горнотехнологическими условиями залегания угольных месторождений, особенно на больших глубинах: угол падения пластов от 0 до 900, мощность пластов от 0,5 до 20 м, породы кровли от слабых до крепких включительно, высокое горное давление, самовозгораемость угля (что обусловливает пожароопасность эксплуатации) и высокое содержание в пластах угля метана, выделение, которого в горные выработки образует вместе с шахтным воздухом взрывоопасные метановоздушные смеси. Выделение метана при подземной разработке угольных пластов является одним из основных природных факторов, ограничивающих применения эффективной технологии и новой техники при проходческих и добычных работах. Для обеспечения безопасных условий работ на газовых шахтах проводится комплекс мероприятий по дегазации угольных пластов, боковых пород и полостей в горных массивах. С этой целью бурят дегазационные скважины в подземных условиях и с поверхности интенсивно проветривают горные выработки, улавливают метан и транспортируют его на поверхность. Эти меры, а также постоянный автоматический контроль за содержанием метана позволяют уменьшить его концентрацию, обеспечить безопасность добычных работ и внедрение новых технологий производительной техники.

Большую роль в обеспечении нормальной работы горного предприятия играет выбор рациональной схемы вскрытия и подготовки шахтного поля.

Вскрытие - это проведение капитальных выработок, открывающих доступ с поверхности земли к полезному ископаемому. На рис. 2.4 предРазличают прямой (от середины до границ шахтного поля) и обратный ставлен разрез угольной шахты.

К главным выработкам относятся вертикальные и наклонные стволы, штольни, а к вспомогательным – квершлаги, гезенки, скаты и т. д. Разлипадения от 180 и выше.

чают три основных способа вскрытия: вертикальными стволами, наклонПри панельном способе подготовки шахтное поле по простиранию ными стволами и штольнями.

В зависимости от числа околоствольных дворов различают одноярусы, которые отрабатываются на панельный бремсберг, расположенгоризонтные и многогоризонтные схемы вскрытия. При втором необхоный, как правило, в середине панели. Панельный способ применяется димо углублять стволы и сооружать новые околоствольные дворы на ленных горно-геологических условиях.

При погоризонтной подготовке бремсберговые и уклонные части шахтного поля, имеющие по падению размеры порядка 1000 м, делятся наклонными выработками на части, ширина которых равна длине одной или двух лав. Лавы отрабатываются по падению или восстанию.

Системные разработки угольных месторождений имеют много разновидностей, зависящих от мощности, угла падения и устойчивости боковых пород (кровли, почвы пласта и др.).

Наиболее распространенной системой разработки является столбовая, которая применяется для выемки пластов мощностью до 5 м и углом падения до 350, кроме этого применяются сплошная и комбинированная (рис. 2.5, 2.6). Камерные системы и камерно-столбовые применяются в основном при гидравлическом способе добычи угля или при сильно нарушенных месторождениях.

Системы разработки классифицируются также в зависимости от тех- 2.2.3. Разработка рудных месторождений нологии очистных работ и от направления перемещения очистного забоя подземным способом по отношению к элементам залегания пласта. Различают системы разработки на всю мощность пласта и с делением его на слои, а также с пере- Рудные месторождения имеют свои особенности. Большинство тамещением забоя по простиранию, падению и восстанию. ких залежей сложнее по залеганию, чем пластовые угольные, имеют неМощные крутые пласты успешно разрабатываются с помощью щитовой правильные формы в виде линз, жил, рудных столбов и гнезд. Характерсистемы. В этом случае длинный столб делится по простиранию печами на ная особенность этих месторождений – широкий диапазон свойств руд и столбы по падению, которые отрабатываются сверху вниз.

пород -от рыхлых и неустойчивых до весьма крепких. Элементы залегания непостоянны: мощность рудного тела, угол падения и направление простирания изменяются в больших пределах. Поэтому разработка руд сложнее, чем угольных месторождений.

Для вскрытия рудных месторождений применяются те же способы, что и при разработке угольных. Разница лишь в глубине разработки. Если на угольных месторождениях она достигает 1600 м, то на отдельных рудных – превышает 3500 м.

При разработке рудных месторождений применяют в основном этажный способ подготовки шахтного поля. Особенности разработки руд следующие: отбойку руды в основном ведут буровзрывным способом, крепкие и устойчивые вмещающие породы и большинство руд позволяют не крепить выработанное пространство. Полное отсутствие или незначительное содержание вредных газов в рудничной атмосфере обеспечивают благоприятные условия для проветривания. Руду из очистных забоев транспортируют под действием собственного веса, скреперами или самоходными машинами. Горным давлением управляют полным обрушением, полной закладкой и магазинированием руды.

Совокупность горных выработок, оборудованных для добычи полезных ископаемых открытым способом, называется карьером, а угля При бестранспортной системе разработки породы вскрыши перемеразрезом. Породы, покрывающие полезное ископаемое или расположенщаются во внутренние отвалы, т.е. на место уже вынутого пласта. Приные в его боках, называются породами вскрыши.

чуют его, осушают болота или озера, отводят реки и ручьи за пределы щаются во внутренние отвалы отвалообразователями (транспортнодороги. Осушение месторождения осуществляют проведением дреотвальными мостами). Условия применения – пласты пологие, породы нажных канав или подземных выработок – стволов, шурфов, штреков, При вскрытии месторождения проводят специальные вскрывающие выработки – капитальные траншеи, которыми подготавливают фронт вскрышных и добычных работ.

тем разработки открытым способом: бестранспортная, транспортноПри транспортной системе разработки порода вскрыши вывозится во отвальная, транспортная и комбинированная.

При комбинированной системе сочетаются вышеперечисленные системы.

Открытый способ разработки месторождений весьма перспективен. Пути его развития: создание карьеров производительностью 100тыс. т в сутки, применение поточных линий на вскрыше и добыче, использование большегрузных автосамосвалов, расширение области бестранспортной системы за счет использования на вскрышных работах мощных экскаваторов [6].

1. Какими основными способами добываются полезные ископаемые 2. Какой способ добычи имеет более низкую себестоимость?

3. По каким параметрам различаются угольные пласты?

4. Чем определяется положение пласта в пространстве?

5. Какие работы подразумеваются под горными?

6. Какие выработки относятся к вскрывающим?

7. Для чего проходятся разведочные выработки?

8. Какие выработки относятся к капитальным?

9. Какие выработки относятся к нарезным?

10. Какие выработки относятся к очистным?

11. Назовите элементы горной выработки.

12. Какие способы отработки шахтных полей вы знаете?

13. От каких параметров зависят системы разработки угольных месторождений подземным способом?

14. Какие способы вскрытия месторождений применяются?

15. Какие системы разработки применяются для отработки рудных месторождений?

16. В чем отличие карьера и разреза.

17. Какие выработки относятся к вскрывающим на открытых горных разработках?

18. Какие системы разработки открытым способом вы знаете?

3. ИЗ ИСТОРИИ ГОРНОГО ДЕЛА

Горное дело – это отрасль техники, охватывающая всю совокупность процессов извлечения из недр земли полезных ископаемых, их переработки и обогащения, с целью использования в промышленности, на транспорте и в быту. Полезные ископаемые в природе находятся в твердом, жидком и газообразном состояниях. Скопление на поверхности или в недрах земли минерального вещества, по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования, называют месторождением полезного ископаемого.

Разработка месторождений полезных ископаемых имеет древнейшую историю. Вереница тысячелетий скрыла от нас, где и когда впервые человек стал добывать полезное ископаемое из недр земли. Несомненно, что в ранний период каменного века первобытные люди собирали камни по берегам рек и изготавливали из них орудия труда. Потом кремень стал основным материалом для таких орудий. Его стали разыскивать, а потом и выкапывать из земли - это были первые горные работы.

В различных местах Европы и Азии обнаружили воронкообразные горные выработки с остатками кремниевых орудий. Если кремень залегал в горе, то древние люди добывали его, углубляясь в породу в горизонтальном направлении. В результате получались пещерообразные, иногда весьма глубокие, выработки – прообраз будущих штолен. В дальнейшем научились находить отложения полезных ископаемых под наносными породами, проникая сквозь них, производить крепление выработок при помощи прутьев, расширять стволы в нижней части, создавая прообраз околоствольного двора (рис. 3.1).

Естественно, чем глубже шахты, тем больше труда затрачивалось на их сооружение. Легче вскрывать месторождения наклонными и горизонтальными выработками, которые легче проходить, крепить, а вентиляция и доставка полезного ископаемого упрощается.

Очень рано появилась комбинация наклонно-вертикальных выработок, которая обеспечивала лучший выход на дневную поверхность, и способствовала лучшему проветриванию.

Первые выработки не крепились, но уже было известно, что наиболее устойчивыми являются стволы с круглым сечением. Затем появились выработки с прямоугольным сечением, крепление которых осуществлялось ивовыми прутьями, а потом стала использоваться и деревянная крепь [7].

В Древнем Риме для прокладки водопровода проходились штольни в несколько километров с десятками вентиляционных шахт и шурфов, в слабых породах применялось деревянное и кирпичное крепление [8].

Развитие горного дела связано с совершенствованием орудий труда: деятельности открывало широкие перспективы в удовлетворении возрассначала появляются кайла из оленьего рога и камня, а затем другие спе- тающих потребностей. Известно, что колесо использовалось еще в эпоху Рис. 3.1. В средние века шахты имели уже многоэтажные обеспечивающие забор и последующий подъем воды из шахты при В рабовладельческий период горное дело начало развиваться быстПроветривание горных пород было естественным, хотя имеются рее. В то время в сферу добычи вовлекаются месторождения медных и свидетельства сооружения вентиляционных выработок. Когда для прооловянных руд, золота, серебра, нефти, асфальта и других полезных исходки стали применять взрывчатые вещества, то проветривание стало копаемых. Для разработки руд появились бронзовые орудия труда. Стали входить в практику предварительные врубы с последующей клиновой отбойкой породы. Крупным достижением того времени явилось испольфакелами, которые устанавливались в специальных нишах. Но они зазование огневого способа добычи медных и кварцевых золотосодержагрязняли воздух сажей и выжигали кислород.

щих руд.

лом, появились в Древнем Риме: Ветрувий (I в. до н. э.), Плиний Старший (I в. н. э.) [7]. целики, придавали устойчивую форму кровле выработок. Позже научиНовые возможности в освоении природных богатств планеты откры- лись устанавливать деревянные клети и костры. И все-таки обвалы были лись с появлением созданных руками и разумом человека эффективных часты.

приспособлений и систем, применение которых в тех или иных видах мощи ворота и колодезного журавля, которые были в это время хорошо известны.

Некоторые угольные пласты выделяют газы, отравляющие воздух.

Метан, соединяясь с воздухом, образует смесь, готовую взорваться от искры. Угольная пыль тоже обладает способностью взрываться и более опасна, чем метан. В выработанном пространстве оставались угольные целики, под влиянием горного давления они разрушались и иногда самовозгорались, вызывая опустошительные пожары под землей. Чтобы потушить пожар, оставалось одно средство – отделиться каменной перегородкой.

Веками накапливался опыт борьбы со стихиями. Нужна была горная наука, которая обобщила бы этот опыт.

Истоки этой науки появились в древности. Еще Плиний Старший составляет труд по горному делу, но он приводит факты, не обобщая их. В подобном стиле работает и другой автор древнего мира – Витрувий. В своей книге «Об архитектуре» он описывает ужасные испарения ядовитых газов (углекислоты) на дне шахтных колодцев и о том, как горняки выжигали их при помощи факела. Он пишет и об обнаружении подземных рек.

Таким образом, развитие горной отрасли обусловило развитие механики – одной из самых древних наук. Ее история начинается с трудов ученых Греции и Египта. В уцелевших до наших дней древних папирусах и книгах приводятся результаты решения простейших задач статики, положивших начало учению о равновесии. Некоторые догадки и полодля откачки воды из шахты; б - многоступенчатые насосы, привожения, содержащиеся в философских и естественнонаучных работах выдимые в действие водяным колесом. (Из книги М.В. Ломоносова дающегося философа Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), не потеряли свое значение и сегодня. Именно он ввел понятие «механика», определяющее область человеческого знания, в границах которого исследуются различДальнейший процесс развития механизации горных работ отмечен ные движения материальных тел, наблюдающиеся в природе или создасозданием ряда простейших подъемных, вентиляционных, водоотливных ваемые в результате деятельности человека [9].

мед (287-212 гг. до н. э.), применивший первым математические ме- Во времена Агриколы уже выработались определенные принципы тоды решения многих теоретических и практических проблем. Им вскрытия месторождений в зависимости от формы и залегания рудного были разработаны основы учения о равновесии, сформулированы тела – штольнями, вертикальными и наклонными стволами. Стволы принципы статики твердого тела, гидростатики, выполнено большое обычно имели прямоугольное сечение с размерами 3х4,5 м. Глубина их число изобретений. Одним из интереснейших изобретений Архимеда иногда доходила до 145 м. Широкое распространение получили наклонявляется простейшая водоподъемная машина, получившая название ные выработки, а также горизонтальные, проводимые по рудной жиле.

горных выработок. Горные инструменты состояли из кирок разных раз- системы разработки угольных месторождений. Наиболее ранними системами были камерные, применявшиеся на пологих пластах средней меров, железных клиньев, молотков, ломов, кайл, скребков и лопат [10].

Большие сдвиги произошли в транспортировке горной массы, осо- мощности [9].

бенно под землей. Появились одноколесные тачки, затем тележки на ко- В XYII-XYIII вв. при транспортировке стали использоваться рельсы лесах, перемещающиеся по деревянному настилу. Для фиксирования (сначала в виде деревянных брусьев с металлической накладкой, а затем тележки при ее движении использовались направляющие костыли, из уголкового профиля железа).

скользящие по настилу. В связи с развитием каменноугольной промышленности совершенстЗначительно усовершенствована была техника подъема, водоотлива, вовалось проветривание горных выработок. Широкое применение полувентиляции и обогащения. Вначале подъем осуществлялся ручным воро- чило проветривание с помощью подогрева воздуха [10].

том, впоследствии его оборудовали маховым колесом. С XYIII в. начинается интенсивное развитие промышленности: появПрименявшиеся во времена Агриколы системы в качестве конструк- ляются паровые машины; широкое применение находит в качестве истивных основных элементов имели канаты и цепи, подъемные сосуды и точника энергии уголь; сталь становится основным конструкционным барабаны. Канаты были оснащены железными крюками, на которые на- материалом; строятся железные дороги. ХХ век характеризуется еще девались дужки сосудов. Транспортировку на поверхность горной массы более существенными качественными сдвигами в промышленности.

и различных материалов осуществляли бадьями, корзинами, мешками, а Появились первые паровые турбины и двигатели внутреннего в случаях использования штолен - вагонетками, тачками, корытами. сгорания, электрические машины. Электропривод позволил решить Подъемные барабаны изготовлялись из дерева и оборудовались специ- проблему механизированной доставки полезного ископаемого. Подальными тормозными дисками, обеспечивающими изменение скорости земные установки стали снабжаться электрическими двигателями. Их движения грузов [8].

В связи с изобретением конного привода люди на подъеме были за- вентиляции [10].

менены животными. Далее в качестве двигателя было применено гидрав- Развернувшаяся в этот период научно-техническая революция пролическое колесо [10]. должается и в наши дни.

Водоотлив осуществлялся с помощью ковшовых элеваторов, норий, кожаных мешков. Начали появляться поршневые деревянные насосы, но они во времена Агриколы не получили широкого распространения. Для усиления естественной вентиляции применялись специальные конфузо- Вопросы для самопроверки ры, щиты и т. д. Большое значение для проветривания рудников приобрели нагнетающие и всасывающие мехи, заимствованные в металлургии. 1. Каким минералом для изготовления орудий труда пользовались Труд Агриколы в течение двухсот лет был основным пособием для всех люди в древности?

Первое упоминание о добыче каменного угля в Европе относится к 3. Почему в древности перешли с вертикальных на наклонные и гогг. Уничтожение лесов в густонаселенных районах явилось ризонтальные выработки?

предпосылкой для разработки угольных месторождений. 4. Какой материал впервые стали использовать для крепления выраЭволюционный процесс развития наук, в том числе механики, за- боток?

медлился в Средние века. Начиная с XY века, период застоя сменился 5. В какой период стали добывать медные, оловянные руды и другие интенсивным ростом исследований. Имя Леонардо да Винчи связано полезные ископаемые?

с исследованием в области теории механизмов. Г. Галилей впервые 6. Когда стали использовать для добычи полезных ископаемых предизлагает основы динамики материальных систем. И. Ньютон открыва- варительный вруб и огневой способ?

ет законы действия и противодействия всемирного тяготения, сложе- 7. Кто был автором первых письменных работ, связанных с горным С начала ХYII в. в горном деле стал использоваться порох – мощное 8. Какая эпоха создала орудия труда, применяемые и сейчас (молот, средство для разрушения горных пород. В это время начали развиваться наковальня, топор, бурав, щипцы и др.)?

9. Какие проблемы появились с увеличением выработок?

10. Как проводилось осушение выработок?

11. Какие применялись способы проветривания выработок?

12. Как защищали выработки от обрушения?

13. Назовите способы подъема полезного ископаемого на поверхности в древние времена?

14. Кто первый описал принятые системы разработки месторождений и простейшие механизмы, применяемые 15. Какие изобретения Архимеда применялись на горных разработках?

16. Какими способами транспортировали полезное ископаемое под 17. По каким причинам в Европе, а затем и в Америке началась добыча угля?

18. Какое изобретение Леонардо да Винчи применяется до сих пор?

4. РАЗВИТИЕ ГОРНОЙ ОТРАСЛИ В РОССИИ

Освоение недр на территории нашей страны началось в очень давние времена. Вот лишь некоторые исторические факты. В XI-XII вв. ведется добыча мусковита – оконной слюды на землях Соловецкого монастыря, каменной соли в Приуралье и Нижнем Поволжье, использование апшеронской нефти упоминается в XYII в. Появились и первые специалисты для ведения подобных работ – рудознатцы. Но в связи с нашествием татаро-монголов начиная с XII в. существовавшие промыслы прекращают свою деятельность [11].

Археологические раскопки свидетельствуют, что народы, проживающие на территории юга России, были знакомы с ископаемым углем в X-XI вв., так как многие угольные пласты выходили прямо на поверхность земли.

В исторической литературе встречается предание, что Петр I во время одного из азовских походов в конце XYII века, увидев образцы «земляного уголья», показанные ему казаками произнес вещие слова: «Минерал сей если не нам, то потомкам нашим зело полезен будет!» [12].

Горной промышленности Петр I уделял особое внимание. К концу XYIII века он пришел к выводу, что освоение полезных ископаемых не должно зависеть от частной собственности на землю, а должно быть свободным и узаконил этот принцип в 1719 г. в замечательном документе «Берг-привилегия». На основе этого документа была создана Бергколлегия, на которую было возложено не только руководство поисками руд и минералов, но и управление горными металлургическими заводами. Указ Берг-коллегии, изданный в конце 1772 г., гласил: «Иметь старание о прииске каменного уголья…дабы оным лесам теми угольями было подспорье».

На городских площадях, в слободах и селах подьячие всенародно читали указ Петра I: «Соизволяется всем и каждому дается воля, какого бы чина и достоинства не был, во всех местах, как на собственных, так и на чужих землях искать, копать, плавить, варить и чистить всякие металлы, сиречь: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, тако ж и минералов, яко селитра, сера, купорос, квасцы и всяких красок, потребные земли и каменья, к чему каждый толике промышленник принять может, колико тут завод и к тому подобное иждивение востребует».

Царский указ заканчивался грозным предупреждением: «А тем, которые изобретенные руды утаят и доносить о них не будут… объявляется наш жестокий гнев, неотложное телесное наказание и смертная казнь».

Нужды быстроразвивающейся металлургической промышленности жженную спичку. Вокруг плота возникло пламя, которое горело 8 минут, заставили при Петре I начать учет топливных ресурсов. Естественно, и только благодаря случайности никто не пострадал.

возник вопрос о возможности использовать минеральное топливо. Впоследствии на берегах Печоры была обнаружена нефть, а в районе В конце царствования Петра I в Россию для разведки и разработки каменного угля прибыли иностранные землекопы во главе с Иоганном До 20-х годов XIX в. Россия была на первом месте по выпуску чугуНиксоном. Они должны были обследовать недра Воронежской губернии на (в 1,5 раза больше, чем во Франции, в 4 раза больше, чем в Пруссии, и и устье реки Дна, где «приискал уголь» подьячий Капустин. в 3 раза больше, чем в Бельгии).

Создание Берг-коллегии принесло свои плоды в 1721-1723 гг. посту- Но были забыты указы Петра I. Уже в XYIII в. появляются указы сопили заявки об открытии угольных месторождений в Донбассе, Подмос- вершенно иного содержания. Екатерина подтверждает право собственноковье, Кузбассе. сти владельца на «все в недрах ее сокровенно минералы и изращения»

Датой открытий угольных месторождений Донбасса является 1721 г., а честь первооткрывателя принадлежит Григорию Капустину. Родился Иногда помещики сдавали землю в аренду, получая за это огромную он в селе Даниловском, близ города Кинешмы Костромского уезда в кре- ренту (2-2,5 копейки с каждого пуда добытого угля). Поэтому уголь был стьянской семье и был подьячим приказной избы. Между делом зани- очень дорог. Развитие горной промышленности тормозил недостаток мался поисками руд в окрестностях Костромы. В 1715 г. попал в состав рабочей силы. В те годы в России не было права свободного найма рабобригады рудознатцев, прибыл в Донецкие степи и здесь нашел в 1721 г. чей силы.

образцы углей в районе города Лисичанска Луганской области (сейчас Украина).

Через год в районе Бахмута (г. Артемовск) Никита Вепрейский и Семен Чирков организовали добычу ископаемых углей, которые использовались при солеварении и в кузнечных горнах.

В 1772 г. рудознатец Михаил Волков открыл первое каменноугольное месторождение на берегу реки Томь (нынешний Кузнецкий бассейн).

В этом же году Берг-коллегия получила первые образцы ископаемого угля из Подмосковья, присланные русскими рудознатцами Иваном Палициным и Марком Титовым.

По дореволюционным источникам, начало регулярной добычи каменного угля на территории Донбасса приписывалось казаку - горнопромышленнику Двуженому, который приблизительно в 1790 г. добыл около 3000 пудов антрацита вблизи Екатерининской станицы и доставил его в Таганрог.

Особое место приобретает Урал с его громадными естественными богатствами. Разведка месторождений осуществлялась с помощью скважин. На рис. 4.1 показана проходка скважины с помощью ручного ворота.

Россия, удерживающая мировое первенство в области металлургии и горного дела вплоть до середины XIX в., позже оказалась в иных условиях.

В конце ХIХ в. группа краеведов заинтересовалась легендами о реке Печоре. Они обошли тайгой пороги, сделали плот и спустились вниз по течению. Во время путешествия кто-то закурил и выбросил в воду зас помощью деревянных труб и ручного ворота Горные богатства в это время привлекали иностранцев. Часто были большие обычные колеса, снабженные по ободу лопастями. Врагорные предприятия возникали в безлюдной степи. В стремлении со- щались они, как и мельничные колеса, энергией падающей на них воды.

кратить расходы и увеличить прибыль разработки вели примитивным При помощи системы передач движение воздействующих колес передаспособом. Владельцы разрабатывали только наиболее выгодные пла- валось мехам, раздувающим плавильные печи. Колеса были огромного сты. Угли эксплуатировались без учета их энергетических и химиче- размера, а КПД маленьким. В 1763 г. Ползунов, человек разносторонний Почти вся угольная промышленность сконцентрировалась в Донбас- по металлургии и горному делу, проектировщик, знаток руд, механик, се (около 90% всей добычи в стране). математик и учитель, сконструировал «огненную машину». Это была, по В 1773 г. в Петербурге создается Горное училище, которое позднее словам Ползунова, машина, действующая через посредство воздуха и преобразовали в Горный институт.

Изменения в экономике России, произошедшие в Петровскую эпоху, общем эволюционном процессе формирования ее производственного потенциала [12].

открытых работ на приисках, шахтах и рудниках, в основном обеспечичеловека, который бы поддержал изобретателя. Напряженный труд и валось усилиями отечественных специалистов.

К.Д. Фролова (1726-1800), Е.А. Черепанова (1774-1842), М.Е. Черепаизобретения паровой машины приписали англичанину Уатту, опубликонова (1803-1849), А.А. Саблукова (1783-1857), М.В. Остроградского (1801-1861), А.И. Узатиса (1814-1875), А.П. Карпинского (1847-1936), П.А. Ольшева (1817-1896), И.А. Тили (1838-1920) и многих других Возросшая потребность в ископаемом угле заставила добывать его ученых, инженеров, практиков заложили фундамент русской науки и не только на выходах пластов на поверхность земли, но и из подземных Зарождение нашей отечественной науки о горном деле тесно связано низком уровне тогдашней техники было сопряжено с большими трудс именем М.В. Ломоносова – великого русского ученого. Ломоносов вел ностями.

большую работу по составлению и описанию минералогических коллек- Крепление подземных выработок на случай обвала, удаление подций, имеющихся в Академии наук. Им написаны такие классические земных вод, заливающих шахты, транспорт и подъем добытого угля, труды по горному делу, как «Первые основания металлургии, или рудых подача свежего воздуха в шахту, борьба с взрывами метана и угольной дел», «О слоях земли», «Слово о рождении металла от трясения земли», пыли ставили перед добытчиками непреодолимые препятствия. К моон представил диссертацию на степень магистра «О движении воздуха, в рудниках примененном». Таким образом, М.В. Ломоносов заложил оспревышали 120 м. Изобретение Ползунова двинуло добычу угля в Росновы русской науки о добыче угля. Не только в истории отечественной, ных мест.

В начале XYIII в. на Урале учреждается должность «механикуса», отвечающего за эксплуатацию различных машин.

промышленности [13, 14], быстро сказался на развитии угольной проГород Барнаул, где работал Ползунов, был в XYIII в. крупным ценмышленности в России. В бассейнах, где уже велась добыча угля, вознитром горнозаводской промышленности Сибири. Заводы Барнаула были к трудоемкая работа производилась не вручную, а при помощи вододействующих колес, представляющих собой передовую технику. Это Начатые И.И. Ползуновым работы в области конструирования паровых машин успешно продолжили отец и сын Черепановы. Они разработали и осуществили проект первой железной дороги. Ими был разработан первый паровоз (рис. 4.4).

XIX век открывает новую страницу в развитии средств ведения производственных процессов. В 1832 году А.А. Саблуков изобретает центробежный вентилятор, в 1835 – винтовой, а позднее «водогон», предназначенный для подъема воды, явившегося прототипом современного Рис. 4.2. Чертеж «огнедышащей» машины И.И. Ползунова, центробежного насоса (рис. 4.5) [9, 10].

выполненный самим изобретателем в 1765 г. В 1843 г. А.И. Узатис опубликовал «Курс горного искусства», включающий такие разделы, как минералогия, геология, разведочное дело, В 60-е годы XYIII в. К.Д. Фролов строит уникальные по тем време- горное искусство, обогащение полезных ископаемых, практическая менам гидросиловые установки на алтайских Змеиногородских рудниках, ханика. Высокий теоретический уровень и широкое применение методов не имевших аналогов в мировой практике. Построенные им здесь же ру- математического анализа на долгие годы сделали этот труд основным доподъемники элеваторного типа обеспечивали транспортировку горной руководством для горных инженеров. Особое внимание А.И. Узатис удемассы на поверхность с помощью барабанов, приводивших в движение ляет точным наукам, которые, по его мнению, являются базой для создабесконечную цепь с подвешенными на ней бадьями (рис.4.3). Произво- ния разнообразных систем. Он приводит классификацию насосов, раздедительность такой установки составляла от 3 до 6 тыс. пудов за смену.

ляет их на вращательные, спиральные, центробежные, всасывающие, паровые, предлагает методологию расчета и др. (рис. 4.6). Основываясь на опыте эксплуатации вентиляционных установок, А.И. Узатис разрабатывает правила безопасности для улучшения работы подземных рабочих, формирует положения о проветривании горных выработок естественным и искусственными способами. Полно описывает конструкции подъемных комплексов (рис. 4.7) и принципы их проектирования, что становится базой для развития вертикального канатного подъема. Он впервые вывел формулы для выбора параметров конических барабанов с желобами и гладкой поверхностью.

Рис. 4.4. Паровая железная дорога Черепановых Начатое А.И. Узатисом дело продолжили профессора Петербургского горного института П.А. Олышев и И.А. Тиме.

П.А. Олышев, решая проблемы гидравлики, маркшейдерского искусства, прикладной механики, значительных успехов достиг в области рудничного подъема. Им разработаны методы использования и расчета установок с постоянным и переменным радиусом навивки [10].

И.А. Тиме обобщил итоги своих исследований в работе «Справочная книга для горных инженеров и техников по горной части, горнозаводская механика», опубликованной в 1879 г. Особое внимание заслуживают такие ее разделы, как «Угледобывающие машины»; «Водоотливные машины»; «Воздуходующие машины и вентиляторы».

производственных мощностей добывающих предприятий. Такое положение было следствием экономической отсталости, чрезвычайно скудного финансирования научных исследований. Несмотря на это, русским Рис. 4.7. Паровая рудоподъемная машина Тиме рассматривает канаты, копры, паровые машины и различные вспомогательные элементы, обеспечивающие их нормальную эксплуатаВ начале XX в. горная промышленность России имела низкий уровень цию - контрольные приборы, сигнальные и тормозные устройства, дает рекомендации по определению высоты поверхностных сооружений, врезасилье иностранных фирм - французских, немецких, бельгийских, не заинтемени движения сосудов. Излагает материал по водоотливу и вентиляции, подробно описывая конструкцию насосов, вентиляторов, анализирует особенности применения их для различных условий отработки месторооборудование закупались за рубежом. В среднем производительность шахт ждений полезных ископаемых. Приводит сведения, касающиеся вопросоставляла 80-425 т, а их глубина - от 180 до 672 м. На шахтах и в рудниках в сов проектирования разнообразных машин и комплексов, используемых ный шаг в развитии горной техники.

процессов при разработке месторождений полезных ископаемых.

«Гибаив», «Сер», «Бери», «Женест-Гершер», «Пельцер» имели большие разНа протяжении многих веков основными инструментами для разрушемеры, низкий КПД (не выше 0,4), несовершенные аэродинамические схемы, ния горной массы являлись обушок, кайло и лопата. Доставка осуществлямалую быстроходность, и как следствие невысокие производительность и лась с помощью санок, волокуш, тачек и вагонеток. На открытых работах для этих целей служили телеги-«таратайки» (рис. 4.8, 4.9, 4.10).

угля подземные рабочие вели лежа или стоя на коленях, вручную, с помощью обушка, в очень ст6есненных условиях. Различным образом осуществлялась доставка полезного ископаемого от забоя к стволу. В отдельных случаях, например при потолкоуступной разработке тонких Рис. 4.9. 1 – Доставка угля. Тяжелым и изнуряющим был труд операции спуска полезного ископаемого по железным листам; перемесаночников. 2 – Снаряжение саночника: а – санки, б – лямка (пояс и щение сырья, когда катальщики (в основном на антрацитовых месторожповодок) дениях, реже на почве пласта) передавали куски друг другу. Не менее технологических процессов становится одной из первых насущных задач. В 1918-1919 гг. создаются специальные управления – Главтоп, Главхим, Главзолото, Главсоль и Главруда, ведавшие вопросами добычи соответственно угля, нефти, сланцев, торфа, фосфоритов, ртути, золота, Рис. 4.10. Добычные работы на Высокогорском карьере (Урал) с выплавкой свинца, серебра и цинка.

применением колымажек. Дореволюционные годы Для подготовки высококвалифицированных специалистов в эти годы открывается Московская горная академия и ряд вузов по всей стране;

появляются предприятия горного машиностроения, обеспечивающие шахты, рудники, карьеры и разрезы новой высокопроизводительной техникой. Впервые проектируются и начинают внедряться мощные комбайны, струговые установки, экскаваторы и буровые станки. Интенсивно ведутся научные исследования, возглавляемые М.М. Протодьяконовым (1874-1930), М.М. Терпигоревым (1873-1959), Л.Д. Шевяковым (1889А.А. Скочинским (1874-1960), А.П. Германом (1874-1953) и другими учеными. Начинается качественно новый этап совершенствования стационарных установок [15].

Когда в России впервые стали использовать уголь?

Для каких целей и когда Петр 1 создал Берг-коллегию?

Кто открыл месторождение угля в Донбассе?

В каком году и кто открыл месторождение угля в Кузбассе?

В каком году было создано первое горное училище?

5. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГОРНОЙ ТЕХНИКИ

В XХ ВЕКЕ В РОССИИ

К 1927 году объем добычи угля почти достиг уровня 1913 г., причем около13% угля добывали с помощью машин.

Переход от ручного труда к машинному происходил ускоренными темпами. Прежде всего, механизировалось производство вруба, и по количеству добытого врубовыми машинами угля определялась степень механизации добычи угля в целом.

Несмотря на то, что первые попытки применения врубовых машин на шахтах Донбасса относятся к середине 70-х годов XIX в., механизация зарубки с их помощью началась практически в ХХ в. Первая отечественная врубовая машина была спроектирована и изготовлена в 1921-1925 гг.

на Краматорском заводе. Широкое распространение врубового машино- инженерам Н.А. Шурису, А.И. Чевненко, А.И. Альшицу, Б.Ф. Братченко, строения тесно связано с Горловским машиностроительным заводом, И.А. Леоненко, А.М. Хонахбееву была присуждена Государственная начавшим в 1928 г. выпуск легкой врубовой машины типа ДЛ. Это лег- премия СССР [13,14].

кие врубовые машины для подготовки забоев, которые по конструкции Врубовые машины совершили переворот в процессе добычи угля на походили на машины, оставшиеся в наследство от дореволюционного наших шахтах. Достаточно сказать, что за 8 часов работы врубовая машина обычно подрубает угольный пласт на площади 180 м2, заменяя периода. В этом же году заводом был освоен выпуск тяжелой врубовой машины типа ДТ. труд около 40 забойщиков. Поэтому создание врубовой машины оказаВрубовые машины типа ДТК-2 (1933), ГТК-3 (1937), а затем ГТК- лось решающим этапом на пути к полной механизации труда в угольной 3М, выпускаемые Горловским заводом, вскоре вытеснили малопроизвоПроизводительность добычи угля значительно возрастает, если дительные машины старого типа и завоевали признание шахтеров (рис.

прорубить узкую щель, называемую врубом, на границе пласта с почВ 1945 году на Урале, на Копейском заводе им. Кирова, была создавой ручным способом, а затем с помощью взрывчатых веществ обруна врубовая машина КПМ-1, а затем машины КПМ-3 и МВ-60 мощношить угольный пласт, который распадается при этом на куски разстью от 22 до 60 кВт с повышенными усилиями и скоростью рабочего и вариаторы, скорости подачи, двухскоростное резание.

Мощные врубовые машины КПМ-3 и МВ-60 решили вопрос высоНаиболее трудоемким и тяжелым процессом было производство копроизводительной зарубки угольных и антрацитовых пластов с углями любой крепости и вязкости и вместе с тем легли в основу создания ком- и малопроизводительной, когда уголь был крепкий. Еще более тяжелой байнов «Донбасс», УКТ, КЦТТ и др. она становилась, когда пласт был тонким и шахтеру, проводящему зарубку пласта обушком, приходилось работать лежа.

производство вруба по мягким прослойкам, расположенным в средней или верхней части пласта. Нижний вруб наиболее удобный и производительный, поэтому, прежде всего и стремились механизировать работы по его производству.

Механизированное производство вруба с помощью усовершенствованных и различных по конструктивным особенностям врубовых машин позволяет создавать вруб различной высоты, глубины и формы.

Врубовая машина по внешнему виду напоминает полураскрытый пеРис. 5.2. Бар врубовой машины рочинный нож: корпус машины похож на ручку ножа, а исполнительный режущий механизм – на лезвие с полукруглым концом. Режущий инстОбразуемая врубовой машиной в пласте угля горизонтальная щель румент по принципу работы напоминает пилу. По раме, называющейся резцами. Этими резцами врубовая машина подрезает угольный пласт. параллельные, одна над другой (рис. 5.3). Если расстояние между ними Врубовая машина состоит из подающего механизма, электродвига- незначительное, врубы соединяются в один, образуя высокий вруб.

теля и режущего инструмента. Подающий механизм вращает барабан, на который наматывается стальной канат, передвигающий машину во время работы, при маневрах и спуске ее в исходное положение. Конец каната закрепляется на упорной стойке, располагающейся в забое, на некотором расстоянии впереди машины. Барабан наматывает канат и тянет врубовую машину к упорной стойке. В результате машина движется по очистному забою.

Электродвигатель приводит в движение подающий и режущий механизмы. Через редуктор режущего механизма приводится в движение режущая цепь исполнительного органа врубовой машины (бара).

Управление машиной осуществляется машинистом с помощью рукояток и кнопок.

Рабочий процесс начинается с зарезки, когда бар вырезает короткую полоску и заходит в пласт, далее включается барабан, и канат, натягиваРис. 5.3. Врубовая машина со сдвоенным баром ясь, передвигает врубовую машину вдоль пласта, вырезая в угле длинную врубовую щель и лишая массив нижней опоры. Когда машина дой- Высокий вруб удобен тем, что после него можно при слабом угле и дет до конца лавы, ее останавливают, а бар поворачивают так, что он устойчивой кровле обойтись без дополнительной отбойки пласта.

составляет одну прямую с корпусом машины. Затем производят отбойку В поисках более эффективных способов применения врубовых маугля из подрубленного машиной пласта, навалку его на конвейер, парал- шин конструкторы создали врубовые машины с изогнутым и кольцевидлельно крепят лаву крепью. Затем врубовую машину на холостом ходу ным баром.

передвигают в исходное положение, и процесс повторяется. Изогнутый бар по форме напоминает букву Г (рис. 5.4). Врубаясь в Врубовая машина производит вруб обычно высотой от 120 до 140 мм пласт, он делает сразу две врубовые щели – одну горизонтальную, внизу, и глубиной 2 и более 2,5 метров. На рис. 5.2 показан бар врубовой маши- а другую вертикальную, внутри угольного пласта. При таком врубе подрубленная часть пласта остается связанной с общим угольным массивом ны.

Кольцевой бар похож на букву П, лежащую горизонтально (рис. 5.5).

Выпуском в начале 60-х годов более мощной, совершенной и дол- В 1930-1932 гг. в СССР было предложено около 50 конструкций угговечной врубовой машины «Урал-33» Копейский машиностроитель- ледобывающих комбайнов.

ный завод им. С.М. Кирова внес существенный вклад в развитие угле- В числе реализованных:

добывающих машин. На этой машине применена отдельная приставка Б-1, сконструированный главным механиком треста «Кадиевуголь»

между электродвигателем и подающей частью, в которой предусмотре- Первомайского рудоуправления А.И. Бахмутским;

ны регулируемые аксиально-поршневые насос и гидродвигатель. Эта ЯР-1, предложенный коллективом механизаторов того же треста, ракомпоновка получила признание и в принципе применяется в боль- ботавшим под руководством В.Г. Яцких и Г.И. Роменского;

шинстве конструкций современных комбайнов с гидроприводом по- С-24 – автор А.К. Сердюк.

пи, взятой от врубовой машины, еще и отбойную штангу. Он отличался жущий механизм для отрезания угля [14, 17].

нужного эффекта. Для отбойки угля приходилось останавливать комДля вязких, неслоистых угольных пластов с неустойчивой кровлей байн.

Но конструкторская мысль продолжала работать. Авторы новых комбайнов, сохраняя основные конструктивные принцип, шли по пути устранения явных недостатков первых образцов.

В целях более продуктивной отбойки угля инженер А.К. Сердюк сконструировал комбайн с гидравлической отбойкой. Он изменил режуПри конструктивном воплощении своей идеи он положил в основу щий механизм врубовой машины, сделав бар изогнутым. В вертикальной высоким давлением гидропатрон отделял подрубленный уголь от пласта.

Однако гидравлическая часть комбайна Сердюка оказалась консткомбайнов способствовал объявленный в 1947 году Всесоюзный конкурс руктивно несовершенной, и производство таких комбайнов не было орна лучшие угольные комбайны. Лучшие из 60 прошли промышленную ганизовано.

Комбайны Бахмутского и Сердюка были изготовлены нашими завоавтор Е.Т. Абакумов).

дами до Великой Отечественной войны и использовались в Донецком каменноугольном бассейне.

ставлен замечательной машиной, с помощью которой на ряде шахт осуработа по совершенствованию и созданию промышленных образцов друществлялась механизация выемки угля угольным комбайном «Донбасс».

гих комбайнов.

Основная задача конструкторов заключалась в создании исполниСукач, В.Н. Хорин, М.Ф. Горшков (рис. 5.6).

тельного органа комбайна, обеспечивающего отбойку угля транспорта- Режущий орган комбайна «Донбасс» имеет вид продолговатого бельными фракциями, и в разработке конструкции погрузочного органа кольца с непрерывно движущейся цепью, снабженной острыми и крепкомбайна для производительной навалки отбитого угля на забойный кими зубками. Помимо кольцевого бара комбайн имеет вращающуюся конвейер без перебивки стоек крепи, установленных перед конвейером. штангу с режущими дисками. Помещенная сзади кольцевого бара штанга Перед началом и в годы войны нашли промышленное применение на с дисками представляет собой как бы один общий с баром режущий мешахтах Донбасса и Караганды широкозахватные комбайны Б-6-39 конст- ханизм.

рукции А.И. Бахмутского. Особенностью этого комбайна является также то, что сзади штанги усМеханик из Донбасса С.С. Макаров, эвакуированный в Караганду в тановлен специальный погрузочный механизм, состоящий из непрерывной 1942 г., создал комбайн, известный в угольной промышленности под его кольцеобразной цепи с выступающими длинными скребками.

именем. Машина КМ была комбайном нового типа. За его разработку Комбайн «Донбасс» отделяет уголь от массива кольцевым баром, С.С. Макаров в 1948 г. был удостоен Государственной премии. разбивает его вращающейся штангой с режущими дисками и перемещает Оказалось, что наряду с достоинствами комбайн Макарова имеет и скребками кольцевого погрузчика на конвейер. Комбайн применялся для недостатки. Большое количество рабочих органов комбайна увеличило выемки пласта мощностью 0,8-1,5 м.

размеры машины. Комбайн мог работать только на некрепких, легко раз- За создание и внедрение комбайна «Донбасс» разработчики были рыхляющихся углях. Большие размеры комбайна заставляют произво- удостоены Государственной премии за 1949 год.

дить перебивку стоек крепления, расположенных между забоем и конвейером. Отсутствие в комбайне органа, разрушающего пачку угля межРис. 5.7. Комбайн для тонких пластов Ряд последующих модификаций - «Донбасс-4», «Донбасс-2К», А.А. Пичугин, И.Я. Бурцев получили Государственную премию СССР.

«Донбасс-3», «Донбасс-7» расширили область применения комбайна на На последующих модификациях этого комбайна (КЦТ) впервые быпластах крепких и вязких углей мощностью до 2,7 м с неустойчивой ла освоена подача очистного комбайна по цепи, протянутой по всей дликровлей. Был совершен переход с канатной на цепную подачу и гидрав- не лавы. Модификация бурового комбайна для весьма тонких пластов В Донецком угольном бассейне постепенно вырабатывались пласты, Для выемки тонких пластов наряду с буровым комбайном создавались удобные для разработки, и оставались тонкие пласты. Добывать уголь широкозахватные комбайны «Горняк» для пластов мощностью 0,65-0,9 м при разработке тонких пластов чрезвычайно трудно. «Кировец» - для пластов мощностью 0,55-0,9 м и другие комбайны.

Крупного успеха добилась группа конструкторов «Гипроугольмаша», Широкозахватные гусеничные комбайны К-56М и К-56МГ с коничеруководимая Е.И. Кудряшовым, впервые создавшая комбайн (УКТ-1) для ским шнеком на концах стреловидных рукоятей, разработанные институвыемки весьма тонких (0,5-0,8 м) пологих пластов. Это был широкоза- том «Гипроугольмаш», позволили механизировать селективную выемку хватный буровой комбайн с канатной подачей, работающий с почвы пла- крепкого и вязкого угля, содержащего валуны, и внедрять механогидравста в «лоб» уступа забоя по двухсторонней схеме (рис. 5.7). лическую добычу угля в узких забоях в гидрошахтах Кузбасса. С помоИдея конструкторов, воплощенная в новой машине, известна под опре- щью широкозахватных комбайнов была механизирована выемка угля на делением «крупный скол открытого забоя». Процесс скола угля с поверхно- тонких пологих и наклонных пластах. При этом применяли переносной сти пласта более экономичен, чем процесс резания. Рабочий орган комбайна конвейер и индивидуальную крепь. Работы в очистном забое велись по не только отделяет уголь от пласта, но и производит навалку угля на конвей- циклической технологии.

ер. В комбайне УКТ не предусмотрено специальное навалочное устройство, Проведенные в 50-х годах экспериментальные работы по комплексэто позволило сделать его компактным - по размерам он не больше врубовой ной механизации очистных забоев с использованием передвижного конмашины. Конструкция комбайна УКТ позволяет ему работать в лаве снизу вейера и механизированной крепи при выемке угля широкозахватными вверх и сверху вниз без холостых перегонов. Вынув уголь из массива при комбайнами не дали положительных результатов. Многолетний опыт движении в одном направлении, комбайн после несложной, занимающей 20 использования на шахтах Подмосковного бассейна узкозахватного комминут операции разворота короткой рабочей части продолжает выбирать байна ВОМ, созданного еще в 1944-1945 гг., показал, что такая задача уголь из пласта, продвигаясь теперь уже в обратном направлении. может быть решена при ширине вынимаемой полосы не более 0,8-1,0 м комбайнами, не требующими отдельной дороги перед забойным конвей- завода и типа КШ-3 ПНИУИ (энерговооруженность соответственно 300 и ером при условии обязательного поддержания кровли над ним. 400 кВт) в модернизированном варианте успешно применялись и применяРаботы по созданию узкозахватной техники проводились в несколь- ются на пластах мощностью от 1,4 до 4,5 м.

ких направлениях. Во второй половине 50-х и в начале 60-х годов созда- Важный вклад в мировую практику создания узкозахватного комются комбайны сначала с барабанным, а затем и шнековым на горизон- байна для тонких (0,6-0,9 м) пластов внесли конструкторы комбайна Ктальной оси исполнительными органами 2К-52 и К-101 (главные конст- 103 (рис. 5.8) (главный конструктор Ф.З. Масович. «Гипроуглемаш»).

рукторы Г.Н. Самсонов и Ф.З. Масович, «Гипроуглемаш»), комбайн Корпус этого комбайна расположен между шнеками, а привод цепной КШ1КГ (главный конструктор В.Д. Потапов, ПНИУИ); комбайн с бара- подачи вынесен в штрек.

банным исполнительным органом на вертикальной оси вращения МК-67, Оригинальна также конструкция комбайна КА-80 («Донгипроуглебуровые БК-52 и БКТ, бурошнековые БШ. Все эти комбайны совмещали маш») для тонких пластов. Он располагается рядом с конвейером со стов своих исполнительных органах отбойку и погрузку угля. роны выработанного пространства и имеет два рабочих органа барабанного типа, расположенных на концах корпуса.

подачи комбайнов, использовались гидравлические и электрические тиристорные системы, автоматическая укладка кабелей и водоводов. Переход на бесцепные системы подачи обеспечил безопасность и более стабильный режим резания угля.

Рис. 5.8. Угольный комбайн К-103 4,5 м созданы совместно «Гипроуглемашем», ПНИУИ и Горловским машиностроительным заводом (рис. 5.9).

Производственники отдали предпочтение двухшнековым комбай- Комбайн типа РКУ состоит из энергоблока 12, включающего в себя нам, вынимающим пласт на полную мощность с возможностью регули- электродвигатели и аппаратуру управления; гидровставки 11;двух гидрования извлекаемой мощности пласта в широком диапазоне, и более равлических механизмов подачи бесцепной системы; двух основных репростым по конструкции комбайнам со шнековыми исполнительными дукторов 10 и 13, передающих крутящий момент от электродвигателя на органами, расположенными у нижнего конца корпуса (2К-52, 1К-101, гидровставку 11 и поворотные редукторы 9 и 14 исполнительных оргаКШИКГ). Эти комбайны для пластов мощностью 0,8-2,8 м обеспечивали нов (шнеков) 8 и 15, регулируемых по мощности пласта двумя гидроциэффективную выемку угля и хорошо согласовывались как с механизиро- линдрами; погрузочных устройств, каждое их которых включает в себя ванной, так и с индивидуальной крепями. поворотный щит 7, тягу 19, цепь 18 и гидроцилиндр 17 поворота щита;

Для ликвидации и уменьшения длины предварительно вынимаемых двух кронштейнов 2 и 6 бесцепной системы подачи с лыжами 3 и 5, ниш в концах очистного забоя стало необходимо оснащать комбайны шне- предназначенными для передачи тягового усилия от приводного колеса ками в обоих концах корпуса. Для шахт с высокой производственной мощ- подачи на рейку ЗБСП, закрепленную на конвейере; стяжки 4 для стягиностью потребовалось создание комбайнов с повышенной энерговооружен- вания стыков корпуса комбайна; кронштейна кабелеукладчика 16; сисностью. Комбайны этого типа – ГШ-68 Горловского машиностроительного темы пылеподавления электрооборудования 1.

Комбайн перемещается по ставу забойного конвейера, расположенного на почве пласта параллельно забою.

колес по неподвижному реечному ставу, закрепленному на конвейере. Цевочные колеса приводятся в движение двумя механизмами подачи.

Каждое цевочное колесо устанавливается в литом корпусе кронштейна 2 или 6 лыжи 3 и 5 с обратными захватами, предотвращающими Унифицированный ряд комбайнов (РКУ-10, РКУ-13, РКУ-16, РКУРКУ-25) наряду с чисто электрическим комбайном 1КШЭ представляет комбайны нового технического уровня. Такие комбайны являются угольные пласты, как правило, имеют четко выраженные контакты с породой, и уголь мелко отделяется по этим контактам от массива.

рубанком деревянную доску? Эта шахтерская мечта и подала конструкторам идею новой угольной машины.

для пологих пластов, рабочие органы которых разрушали пласт в основном резанием, в 1945 г. в Луганском конструкторском бюро под руководством А.Л. Турича и И.М. Балинова началась разработка челноковой постоянного присутствия людей в очистном пространстве, а привод располагается в штреках. Угольный струг работает довольно просто. Лебедка, находящаяся в штреке, тянет канат, к которому прикреплен этот металлический рубанок – струг, отлитый из стали. Двигаясь по всей длине Угольный струг на пластах пологого падения работает несколько Конструкторская мысль упорно работала над тем, чтобы механизииначе. В верхних и нижних штреках размещены лебедки, между которы- ровать процесс угледоставки.

ми натянут канат, перемещающий струг по лаве. Для того чтобы струг В 1900-1914 гг. на ряде шахт в опытном порядке применялись разхорошо снимал уголь, несколько десятков пневматических домкратов, личные виды механизированной доставки: механические санки и саночрасположенных сзади скребкового конвейера, прижимают к забою кон- ный конвейер, приводимые в движение лебедкой, скреперные установки.

вейер, который направляет движение струга. Струг движется вдоль очи- На начало 1924 г. в очистных забоях Донбасса имелись 8 качающихся Поток угля из лавы не прекратится, пока струг не пройдет по всей ее скреперных лебедок, несколько скатов с настилом из металлических лисдлине и не снимет с пласта стружку толщиной в 20 см. Обратно струг тов для спуска антрацита.

идет на холостом ходу. Заняв первоначальное положение, струг останав- В 1925 г. горный инженер Р.И. Калманович спроектировал и построливается. В это время начинают работать пневматические домкраты. Они ил отечественный качающийся конвейер на шариковых опорах. Толчок к передвигают конвейер и струг к угольному пласту. И снова цикл повто- широкому развитию доставки качающимися конвейерами дало освоение штрека, около струга нет шахтеров. Машина ведет зарубку, отбойку и 19кВт, имеющих наиболее совершенные кинематику колебаний и став Модернизированные струговые установки УС-4 со ступенчатыми развития конвейерного транспорта в очистных забоях на стадии буроножами нашли свое применение на ряде шахт, добывающих антрацит. взрывного способа добычи угля.

Условия применения этих стругов - крепкие угли без породных прослоек В 1935-1936 гг. в Кузнецком и Донецком бассейнах делаются пери устойчивая кровля пласта. вые шаги к созданию переносных скребковых конвейеров. Впервые Дальнейшее совершенствование стругов привело к созданию в нача- промышленное производство такого конвейера СИ2-5 с электродвигале 60-х годов струговых установок УСБ-2 (УСБ-2М) и УСТ-2 (УСТ-2А), телем мощностью 4,5 кВт начал в 1939 г. харьковский завод «Свет нашедших применение на пологих пластах мощностью 0,9-2 м, как с ин- шахтера».

дивидуальной, так и с механизированной крепью. Создана скреперостру- Признание на шахтах и широкое применение в очистных забоях с говая установка УС-2У для выемки весьма тонких, полого наклонных и буровзрывной выемкой и ручной погрузкой угля получили конвейеры крутых пластов. Институтом «ШахтНИУИ» в 70-х годах сконструирова- СТ-11 с вертикально замкнутой свободно лежащей в рештаке скребковой ны струговые установки СО-75 и СН-75 с повышенной сопротивляемо- цепью (серийный выпуск начат на Анжерском заводе в 1945 г.). Он состью угля резанию для выемки пластов мощностью 0,65-1,2 м с углами стоит из соединенных друг с другом рештаков, образующих дно конвейпадения до 200 и установка типа УСВ для пластов мощностью 0,8-1,9 м с ера. По дну движется цепь с укрепленными на ней металлическими углом падения до 350. Эти установки применяются и сейчас. угольниками-скребками. Они захватывают и передвигают поступающий Механизация зарубки и отбойки угля, в свою очередь, потребовала В 1947 г. на Анжерском заводе начат выпуск разработанных «Гипромеханизации доставки горной массы, так как доставка угля всегда была углемашем» реверсивных скребковых конвейеров СКР-11 с мощностью одной из наиболее трудоемких операций. двигателя 11кВт. Разработка и создание Анжерским машиностроительЕще в первой половине 30-х годов на большинстве шахт эта работа ным заводом унифицированной конструкции верхнего и нижнего быстпроизводилась вручную, путем так называемого перелопачивания, т. е. роразъемных рештаков вызвали снижение трудоемкости переноски става постепенного перебрасывания угля лопатами вдоль забоя. и стоимости конвейеров. Конвейер СКР-11 стал прототипом более мощных одноцепных конвейеров, в том числе С-53МУ с круглозвенной це- Впервые идея создания передвижного конвейера для лав была пью, выпускаемых Анжерским заводом с 80-х годов. реализована в чертежах конструкторами «Углемашпроекта» в 1939Создание и внедрение разборного переносного конвейера СТР-30 с 1940 гг.

двумя цепями, расположенными под полками боковин, с прочным ставом унифицированных рештаков и приводом мощностью 32 кВт стали существенным техническим достижением своего времени. Появилась возможность не сдерживать доставкой угля высокопроизводительную работу в длинных очистных забоях со сложной гипсометрией пласта, применять технологию добычи взрывонавалкой, установить корпус врубонавалочной машины на став конвейера.

За коренное усовершенствование способа транспортировки угля в длинных очистных забоях в 1947 г. Н.Д. Самойлюку, Ф.Д. Савлукову, А.О. Спиваковскому и С.Х. Клорикьяну была присуждена Государственная премия СССР.

В 60-е и последующие годы Анжерский машиностроительный завод и харьковский машиностроительный завод «Свет шахтера» совместно с «Гипроуглемашем» постоянно совершенствовали двухцепные переносные забойные конвейеры, повышая их мощность, длину в поставке, осуществляли переход на более прочные круглозвенные цепи, износостойкие ставы. На рис. 5.10. представлены рабочие органы одноцепного и двухцепного скребкового конвейера.

Трудные для реализации требования к скребковому конвейеру на весьма тонких (ниже 0,8 м) пластах – малая высота погрузки, удобный доступ к рабочей и холостой ветвям, удобные размеры и малая масса, Первый отечественный передвижной забойный скребковый конвозможность транспортировки в очистной забой крепежного леса одвейер СТП-30 с двумя круглозвенными цепями, явившийся прототиновременно с доставкой угля были удовлетворены разработанным в пом современных передвижных конвейеров разработан в «Гипроугг. одноцепным горизонтально-замкнутым переносным конвейелемаше» в 1945 г. Успешно прошедшие испытания подтвердили его ром СКТ-6. Применение конвейера СКТ2-6М с комбайнами типа УКТ обеспечило успех в механизации разработки пластов мощностью 0,55-0,8 м, за что разработчикам и создателям семейства конвейеров ну, В.М. Иванову и К.И. Макарову в 1952 г. присуждена Государстзабоях, позволивший перейти на узкозахватную технологию работ.

венная премия СССР.

В последующие годы горизонтально-замкнутый конвейер постоянно со сложной гипсометрией. Одним из образцов таких конвейеров в навходят в состав очистных комплексов.

стоящее время является СК-38.

пешно завершился второй этап конвейеризации очистных забоев на стаПостоянно растущие энерговооруженность, производительность, дии добычи угля широкозахватными комбайнами.



Pages:   || 2 | 3 |
 


Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ И.К.Серов, Э.А.Перфильева, А.В.Тарсин, Г.П.Филиппов ФИЗИКА Часть 2 Учебное пособие 2-е издание Ухта 2002 УДК 53 (075) C32 ББК 22.3 Физика. Часть 2. Учебное пособие / И.К. Серов, Э.А.Перфильева, А.В.Тарсин, Г.П.Филиппов. – 2-е изд. - Ухта: УГТУ, 2002. – 67 с. ISBN 5 - 88179 - 218 - 1 Учебное пособие содержит программу, основные формулы, примеры решения задач и контрольные задания по разделам общего...»

«Юрий Анатольевич Александровский. Пограничные психические расстройства Учебное пособие. Оглавление Об авторе Предисловие Раздел I. Теоретические основы пограничной психиатрии. Общее понятие о пограничных формах психических расстройств (пограничных состояниях). 6 Краткий исторический очерк Системный анализ механизмов психической дезадаптации, сопровождающей пограничные психические расстройства. Основные подсистемы единой системы психической адаптации Барьер психической адаптации и...»

«Министерство Образования Азербайджанской Республики Западный Университет Банковский маркетинг и банковский менеджмент Учебное пособие Утверждено в качестве учебного пособия Ученым Советом Западного Университета от 28 ноября 2009 года (протокол №4) Баку 2010 1 Составители: к.э.н., доцент Курбанов П.А. к.э.н., преподаватель Абасов Э.А. Научный редактор: д.э.н., профессор Гусейнова Э.Н. Технический редактор: Касимова Т.Ю. Учебное пособие рекомендуется для студентов финансовых специальностей и...»

«В.А. БРИТАРЕВ, В.Ф.З АМЫШЛЯЕВ ГОРНЫЕ МАШИНЫ И КОМПЛЕКСЫ Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для учащихся горных техникумов МОСКВА НЕДРА 1984 Бритарев В. А., Замышляев В. Ф. Горные машины и комплексы. Учебное пособие для техникумом.—М.: Недра, 1984, 288 с. Описаны конструкции и принцип работы основных пиши горних машин, получивших наибольшее распространение па открытых горных разработках. Рассмотрены перспективные направления...»

«Школа информационной культуры: интеграция проектного менеджмента и информационно-коммуникационных технологий Учебно-методическое пособие УДК 371.1.07:004.773+004.91+004.633 ББК 74 р26я75+65.23+32.973.26-018.2 Рецензент Авторский коллектив: Вострикова Е.А., Суханова Т.А., Григорьева Л.Г., Морозова М.В., Шагина Л.А., Боташова Н.А., Анпилова М.В., Толстая Н.Ю. Вострикова Е.А. Школа информационной культуры: интеграция проектного менеджмента и информационно-коммуникационных технологий :...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина Кафедра физики Комплект учебных пособий по программе магистерской подготовки НЕФТЕГАЗОВЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Часть 6. И.Н. Евдокимов, А.П. Лосев РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ НАНОТЕХНОЛОГИЙ – ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ СБОРКА АТОМНЫХ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР И САМОСБОРКА НАНООБЪЕКТОВ Москва · 2008 УДК 622.276 Е15 Евдокимов И.Н., Лосев А.П. E 15 Комплект учебных пособий по...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.