Струговые установки. 
Горные машины и комплексы

Предпочтительной областью применения струговых установок являются очистные забои длиной до 300 м на пластах мощностью 0,4−2 м с углом падения до 25° при сопротивляемости пласта резанию до 250 кН/м.

Струговая выемка предусматривает отбойку угля от массива и погрузку его на забойный конвейер в бесстоечном призабойном пространстве. Массив угля стругом разрушается в зоне, отжатой горным давлением, с толщиной среза до 15 см. Вдоль забоя струг перемещается при помощи бесконечной круглозвенной тяговой цепи, на забой подается гидродомкратами, установленными вдоль струговой установки. Уголь на конвейер грузится корпусом движущегося струга одновременно с отбойкой угля.

Применяемые струговые установки по компоновке оборудования и назначению разделяются на скреперо-струговые, скреперо-струготаранные, струговые установки, также струговые комплексы и агрегаты.

В зависимости от конструкции и взаимной увязки с забойным конвейером различают струги: с опорной подконвейерной плитой, с наклонной направляющей (скользящие струги) и многоопорные струги.

Недостатки стругов с опорной подконвейерной плитой — большие затраты энергии на перемещение опорной плиты по почве пласта (до 75% общей мощности привода струговой установки).

Струги скользящего типа этим недостатком не обладают. Устойчивость таких стругов в поперечной плоскости пласта обеспечивается дополнительной опорой и направляющей, установленной на борту конвейера со стороны выработанного пространства.

Работы по созданию многоопорных стругов проводятся с целью обеспечения выемки угля струговой установкой по всей мощности пласта.

Режущий инструмент стругов состоит из почвенных (НП1 и НП2) и опережающих (НО и НОТ) ножей, почвенных, нижних, средних, опережающих и подрезных резцов. В специальные гнезда в корпусах резцов устанавливаются армированные пластинками твердого сплава режущие вставки, которые по мере износа заменяются.

В настоящее время для пластов мощностью 0,5−2 м выпускаются серийно четыре струговые установки 1СОП (УСТ2М), С075М, СН75М и УСВ-2, техническая характеристика которых приведена ниже.

Струговые установки 1СОП, С075М и УСВ-2 с подконвейерной плитой и могут быть отнесены к установкам отрывного действия; струговая установка СН75М скользящего действия с опорой на забойную часть конвейера с тяговыми цепями, размещаемыми в ней в специальных направляющих. Основные узлы струговых установок С075М и СН75М унифицированы между собой.

Общую компоновку стругового комплекса рассмотрим на примере установки СО75. Струговая установка СО75 предназначена для выемки угля в очистных забоях длиной до 200 м, разрабатывающих пласты мощностью 0,55−1,4 м с углом падения до 25° и сопротивляемостью пласта резанию до 2,5 кН/см. При этом непосредственная кровля пласта должна быть не ниже средней устойчивости.

Установка СО75 (рис. 12) состоит из струга 5, бесконечной тяговой цепи 3, размещенной с выработанной стороны конвейера 9 в закрытом желобе, двух приводов 8 а 11 струга, двух приводов конвейера 2 и 7, двух гидрофицированных столов 1 и 6, размещаемых в конвейерном и вентиляционном штреках, линейных гидродомкратов 10, электрои гидрооборудования, секционной системы орошения 4.

Стол, гидрофицированный, состоит из сварных и гидравлических сборочных единиц и предназначен для размещения и закрепления приводов струга и конвейера, удержания и передвижки приводов вслед за подвиганием очистного забоя, а также для регулирования положения приводов в зависимости от угла разворота относительно прилегающей выработки и угла падения пласта.

Приводы струга и конвейера унифицированы. Исполнительный орган струговой установки СО75М состоит из двух крайних плит, двух промежуточных и средней, являющейся основанием. К крайним плитам со стороны выработанного пространства очистного забоя крепятся концы тяговой цепи, а к основанию с забойной стороны — два утюга, предназначенные для направления движения струга по конвейерному ставу, два резцедержателя, для нижних подрезных резцов и два ограничителя стружки (среза). На основании закреплены также нижние поворотные резцедержатели и набор проставок (с резцедержателями). Струг имеет два типа резцов, армированных твердым сплавом: нижние и верхние подрезные и остальные с конусным хвостовиком.

Струг перемещается вдоль забоя, снимая стружку угля, толщина которой регулируется сменными ограничителями, закрепленными на струге. Прижатие струга к забою и перемещение конвейера вслед за проходом струга производятся гидродомкратами, установленными вдоль конвейера.

Перемещаясь вдоль забоя и снимая стружку угля, струг отжимает конвейерный став. Вследствие этого гидродомкраты совершают обратный ход и вытесняют рабочую жидкость из гидродомкратов в магистраль низкого давления, откуда через предохранительный клапан насосной станции жидкость сливается в маслобак. После прохода струга линейные гидродомкраты передвигают конвейер к забою.

Конструкцию стругового органа рассмотрим на примере струга СН75 (рис. 13).

Струговая установка СН75М, скользящего типа, предназначена для механизации выемки и доставки угля на пластах мощностью 0,65—1,4 м с самообрушающейся верхней пачкой с углами падения до 25° при подвигании очистного забоя по простиранию, до 8° — по восстанию, до 5° — по падению; при сопротивляемости пласта резанию до 300 кН/м в неотжатой зоне и 150 кН/м в зоне работы резцов струга, при кровле не ниже средней устойчивости. Установка может применяться в комплексе с индивидуальной или механизированной крепью.

Струговая установка СН75М в значительной мере унифицирована с установкой СО75М и имеет одинаковую с ней конструкцию приводов струга и конвейера, тяговых цепей струга и конвейера, рештаков, крепи сопряжения, электрои гидрооборудования, системы орошения, а отличается расположением приводов струга и тяговой цепи (со стороны забоя) и иным конструктивным выполнением средней части конвейера и исполнительного органа — струга.

Исполнительный орган (струг) установки СН75М (рис. 13) имеет основную раму 1 с захватами для перемещения по трубам наклонных направляющих конвейера. На раме симметрично расположены левая 2 и правая 4 резцовые головки, а между ними посередине выдвижной резцедержатель 3, за счет выдвижения которого высоту струга можно регулировать в пределах 0,53—0,8 м. Резцовые головки связаны между собой регулировочной стяжкой 5. Струг имеет только два типа режущего инструмента. Рабочая ветвь струговой цепи, расположенная под наклонной плитой конвейера в ее нижней части, присоединяется к стругу крюком, выполненным заодно с захватом рамы. Перемещается струг по наклонным плитам и трубчатым направляющим, закрепленным в их верхней части.

При движении струга практически отсутствует отжатие («дыхание») конвейерного става и поэтому заданная толщина стружки постоянна. Струговая установка СН75М — скользящего типа, позволяет создавать большие напорные усилия для разрушения более крепких углей.

Струговая выемка в настоящее время используется сравнительно редко. Однако необходимо учитывать, что после отработки балансовых запасов угля в мощных и средней мощности пластах в будущем возникнет необходимость отработки тонких пластов, сегодня считающихся нерентабельными. Так как струги наиболее эффективны на тонких пластах в длинных лавах, на наш взгляд этот способ выемки угля в будущем имеет перспективы стать одним из основных.