Действующие атомные электрические станции (АЭС) Украины 2 страница
Биоэнергетический этап (человек-инструмент-предмет труда) связан с использованием в качестве энергии мускульной силы человека и животного.
Этап машинного производства (человек-машина-инструмент-предмет труда) связан с изобретением и использованием паровой машины, развитием машинного производства и расширением масштабов горнодобывающей промышленности.
Этап электрификации позволил интенсифицировать производство, повысить производительность машин и оборудования.
Этап автоматизации характеризуется передачей функций управления горной техникой специальным устройствам.
Расширение области применения непрерывных процессов – одно из важнейших направлений в развитии горнодобывающей промышленности. В последние годы на горных предприятиях широкое распространение получают циклично-поточная и поточная технологии добычи скальных, осадочных пород и руд при одновременном увеличении доли открытых работ.
Работы по проходке и поддержанию горных выработок, выемке горных пород называют горными. Для разработки месторождения при помощи горных работ по определенному плану проводят сеть подземных или открытых горных выработок, в которых осуществляются производственные процессы. В практике горных работ выделяют два основных способа разработки месторождений твердых полезных ископаемых: подземный и открытый.
Подземным называют способ, при котором месторождения разрабатывают с помощью подземных выработок. При открытом способе месторождения разрабатывают с помощью открытых горных выработок. Подземные горные выработки могут при этом использоваться лишь в некоторых случаях: для размещения конвейеров в наклонных выработках, для выдачи руды из карьера Ингулецкого ГОКа, для подачи железнодорожных составов, для погрузки руды со дна карьера (Центральный рудник в Хибинах) или для осушения водоносных пород. Ряд месторождений полезных ископаемых разрабатывают комбинированным способом: верхнюю часть – открытым, нижнюю – подземным способом.
В процессе разработки месторождения подземным способом выделяют три стадии горных работ: вскрытие, подготовку и очистную выемку. К особенностям добывающих предприятий следует отнести:
1. Обязательное проведение поисков и разведки месторождения полезных ископаемых.
Поиск – комплекс геологоразведочных работ, направленных на выявление промышленно-ценных скоплений полезных ископаемых как возможных источников минерального сырья для нужд народного хозяйства и на их прогнозируемую геолого-экономическую оценку.
Разведка – комплекс работ, проводимых с целью определения промышленного значения месторождений полезных ископаемых, получивших положительную оценку в результате поисково-оценочных работ.
2. Полная взаимосвязь с природной средой.
Эта взаимосвязь характерна для технологических процессов, являющихся источниками воздействия на природную среду, среди которых следует отметить:
1) устройство промплощадок под буровые и другие геологоразведочные работы;
2) строительство дорог, коммуникаций промышленного и коммунального назначения, зданий и сооружений предприятий;
3) проходку вскрывающих и подготовительных горных выработок;
4) добычу полезных ископаемых подземным и открытым способами;
5) складирование пород и отходов производства;
6) засыпку естественных углублений рельефа (балок, оврагов, русел, ручьев и т.д.);
7) строительство опор, акведуков для прокладки водопроводов большого диаметра;
8) оврагообразование при сбросе сточных вод и др.
Основные количественные характеристики источников геомеханических нарушений следующие:
длина и площадь фронта горных работ;
скорость подвигания фронта работ;
глубина работ от поверхности;
мощность выносимых пород, толщина нарушаемого слоя почвы;
высота насыпки пород;
мощность обрушивающихся при подземных горных работах пород, высота сводов обрушения, параметры зон сдвижения пород над очистными и подготовительными выработками;
объемы извлекаемых полезных ископаемых, пород, сопутствующих компонентов;
объемы, площади и скорости движения сточных вод по рельефу местности.
3. Мобильность основных средств труда.
Очистное, проходческое и другое оборудование при работе постоянно перемещается и при его эксплуатации попадает в различные горно-геологические условия, в то время как в других отраслях промышленности средства труда устанавливаются и работают в стационарных условиях.
4.4. Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий
Различают жизненный и технологический циклы добывающих предприятий.
Жизненный цикл – период от дня проектирования предприятия до его закрытия.
Технологический цикл – период от начала использования определенной технологии до смены ее другой. Так, для угольной отрасли характерны технологические циклы, связанные с использованием широкозахватной выемочной техники, затем узкозахватной с применением индивидуальной крепи и этой же техники с применением механизированных крепей.
Срок службы предприятия – предельное время, считая от начала эксплуатации технического объекта, в течение которого он функционирует с требуемой эффективностью, включая время работы объекта по прямому назначению, а также время простоев из-за ремонтов, по организационным причинам и т.д. Например, при минимальной производственной мощности строящейся шахты (1-2 млн. т в год) срок ее службы должен быть не менее 25-30 лет.
Известны следующие этапы производственного цикла:
1) поиск и разведка полезных ископаемых (их определения приведены в предыдущих разделах);
2) проектирование и строительство горных предприятий.
Проектирование – это разработка комплексной технической документации (проекта), содержащей технико-экономические обоснования, расчеты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строистельства (реконструкции) горного предприятия.
Процес строительства горного предприятия подразделяют на несколько периодов: подготовительный (внутриплощадочные и внеплощадочные работы); первый основной (оснащение и проходка стволов); переходной (от проходки стволов к проведению протяженных выработок); второй основной период (проведение горизонтальных и наклонных выработок, строительство шахтной поверхности, подготовка к сдаче предприятия в эксплуатацию);
3) эксплуатация месторождения полезных ископаемых или его части.
4.5. Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых
На эффективность ведения горных работ влияют следующие основные горно-геологические факторы:
1. Глубина разработки. С увеличением глубины разработки возрастает вредное влияние горного давления; интенсивнее проявляются пластические свойства горных пород; увеличивается температура горных пород на глубине 1000 м до 36-40°С; возрастают число и интенсивность горных ударов внезапных выбросов угля, пород, газа и др. При углублении горных работ на каждые 30 м для угленосных и 45-50 м для рудоносных отложений температура повышается на 1°С.
2. Форма месторождения. От форм месторождения зависит принимаемая схема его вскрытия, технологические схемы ведения горных работ, обводненность и др.
3. Физические и механические свойства полезного ископаемого. Физические свойства породы – это специфическое ее поведение при воздействии определенных внешних физических полей или тел. Физическое свойство породы оценивается несколькими показателями, которые называются параметрами и являются количественной мерой свойства. В соответствии с классификацией, принятой в физике горных пород, основными группами физических свойств, в зависимости от вида внешнего физического поля, считаются: плотностные, механические, тепловые, электрические, магнитные, волновые, радиационные, гидрогазодинамические.
Механические свойства горных пород характеризуют изменения формы, размеров и сплошности горных пород под воздействием механических нагрузок, которые возникают в результате действия естественных или искусственных факторов.
4. Состав и строение пород. Горные породы по составу и строению весьма разнообразны. Насчитывается свыше 4000 различных пород, свойства которых зависят от их минералогического состава и структуры. Свойства пород учитываются при выборе оборудования, типа взрывчатых веществ, схем расположения скважин и шпуров, на методы взрывания оказывают влияние трещиноватость и пористость, вязкость, пластичность, упругие показатели, пределы прочности горных пород.
5. Обводненность месторождений. Это насыщенность массива из горных пород подземными водами, которая определяет величину ожидаемого притока воды в выработки и осложняет ведение горных работ. Подземная разработка обводненных месторождений может сопровождаться внезапными прорывами воды и плывунов, пучением почвы, обрушением кровли; открытая разработка – оползнями и др. Критерием оценки степени обводненности месторождения является тип месторождения по обводненности. Для каждого из выделенных типов месторождений по этому фактору разработаны методы расчета водопритоков в выработки, инженерные мероприятия по защите их от воды и снижению отрицательного влияния подземных и поверхностных вод на условия ведения горных работ.
Содержание в породах и поступление воды в горные выработки определяется величиной коэффициента водообильности шахты – количество воды (кубические метры), которое выдается из шахты водоотливными установками на 1 т добычи полезного ископаемого в течение года. Для разных шахт коэффициент водообильности изменяется от десятых долей до 35 и более.
6. Экологические условия. При строительстве и эксплуатации горных предприятий нарушается рельеф местности, изменяются состав и режим поверхностных и подземных вод, загрязняется водный и воздушный бассейны и меняется продуктивность почв. В результате этого первоначальная (естественная) экологическая система окружающего района претерпевает значительные изменения. Нарушаются ее энергетика, естественный круговорот веществ, биохимические и другие процессы. Эти условия учитывают при комплексном решении вопросов взаимодействия горных предприятий с окружающей природной средой и создании рационального функционирования природно-промышленных систем разного уровня. Следует разрабатывать и практически осуществлять технически возможные, экономически необходимые и целесообразные мероприятия, обеспечивающие рациональное использование и охрану природных ресурсов с учетом интересов настоящих и будущих поколений.
7. Газовыделения при разработке месторождений. При ведении горных работ происходит выделение газов в атмосферу шахты или карьера. В угольных шахтах источники газовыделения: разрабатываемые, смежные подрабатываемые или надрабатываемые пласты угля и пропластки, вмещающие породы. Выделяются газы (в основном метан и углекислый) через свободную поверхность пласта и из отбитого угля.
В условиях шахтной разработки рудных, соляных и нефтяных месторождений происходит выделение газов, содержащих взрывоопасные углеводородные компоненты (метан и его гомологи, водород, пары бензина), а также вредных ядовитых газов (углекислого, сероводородного, окиси углерода, окислов азота, акролеина). Источники выделения углеводородных газов (до 2000-3000 м3/сут) – осадочные породы, вредных и ядовитых – горное оборудование с двигателями внутреннего сгорания, взрывные работы.
Основные источники газовыделения в карьерах: вмещающие породы и полезные ископаемые, горное оборудование и взрывные работы. Газовыделение из полезных ископаемых и вмещающих пород связано в основном с окислительными процессами, особенно при разработке месторождений сульфидных руд и углей.
Для очищения горных выработок от газообразных продуктов и пыли, образующихся при работе горных машин, выполнении взрывных работ и других производственных процессах, от углекислого газа, а также для снижения температуры воздуха и обеспечения его нормального состава служит проветривание.
В карьерах для снижения поступления вредных газов вскрытые участки изолируют от доступа окислителей; производят химическое ингибирование, интенсификацию выемки окисляющихся участков полезных ископаемых.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Шахта, карьер
Рудник
Конкреции
Драга
Осадочные породы
Магматические породы
Кероген
Горные работы
Поиск месторождений
Разведка месторождений
Фронт горных работ
Проходка горных выработок
Жизненный цикл предприятия
Технологический цикл предприятия
Проектирование горных предприятий
Горно-геологические условия месторождения
Химическое ингибирование
ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
1. Дайте определение термина “добывающая промышленность” и раскройте его сущность.
2. Что представляют собой конкреции?
3. Раскройте сущность непроизводительных потерь ископаемых в недрах при их добыче.
4. Промышленная классификация минерального сырья.
5. Охарактеризуйте нефтегазоносные провинции Украины.
6. Перечислите бассейны Украины по добыче угля.
7. Перечислите железорудные районы Украины.
8. Перечислите месторождения Украины каменной соли, самородной серы, графита, флюсов и огнеупорных глин.
9. Дайте определение терминам: шахта, рудник, карьер.
10. Что представляют собой горные работы?
11. Чем отличаются подземные горные выработки от поверхностных?
12. Раскройте сущность терминов “поиск” и “ разведка” месторождений полезных ископаемых.
13. Перечислите особенности добывающих предприятий.
14. Чем отличается технологический цикл от жизненного?
15. Что означает термин “срок службы предприятия”?
16. Перечислите горно-геологические условия разработки полезных ископаемых и охарактеризуйте каждый их них.
ГЛАВА 5. ДОБЫЧА УГЛЯ
5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства
Ископаемые угли – бурые, каменные и антрациты – являются продуктом метаморфизации растительной массы, в огромных количествах накапливавшейся в благоприятных местах в прошлые геологические эпохи.
Ископаемые угли отличаются друг от друга прежде всего степенью метаморфизации или степенью зрелости. Наиболее метаморфизованы антрациты. Наименее зрелыми является бурые угли. Каменные угли занимают в этом отношении промежуточное место.
Отдельные виды ископаемых углей отличаются друг от друга и по внешним признакам и по теплотворной способности, зависящей от содержания в них углерода. Так, бурые угли содержат углерода до 75, каменные – до 90, а антрациты – до 96%.
Бурые угли представляют собой плотную или рыхлую землистую массу бурого, реже почти черного цвета, как правило, без блеска. Бурые угли имеют малую твердость. Они характеризуются сравнительно низкой теплотворной способностью. К недостаткам этих углей также относится высокое содержание в них золы (иногда до 40%),большая влажность (до 60%) и наличие серы (1-2 %).При длительном хранении в штабелях бурые угли окисляются, рассыпаясь при этом в порошок, и выделяя тепло, что ведет к самовозгоранию угля; это свойство затрудняет их хранение. Не выдерживает также бурый уголь и дальней транспортировки, которая к тому же экономически маловыгодна из-за низкой его теплотворной способности (6-15 МДж/кг).
Бурый уголь, подобно другим многозольным и малоценным видам топлива (худшие сорта каменного угля, сланцы, торф, отходы древесины), выгодно перерабатывать в газообразное топливо.
Каменные углибывают черного, реже буровато-черного цвета, с блеском или матовые. Они отличаются хрупкостью.
Известно много различных марок каменных углей, отличающихся друг от друга различными свойствами. Одни угли при нагревании без доступа воздуха (до 950-1100оС) спекаются в полный, твердый и пористый кокс – это коксовые угли.Другие угли слабо спекаются и их называют слабококсовыми. Так называемые тощие угли или полуантрациты, совсем не спекаются и вместо кокса дают порошок. Одни угли способны выделять большое количество светильного газа – это газовые угли. Другие тощие угли (короткопламенные) выделяют газа очень мало. Близкие к газовым угли горят ярким длинным пламенем, а поэтому их называют длиннопламенными. Тощие угли горят коротким пламенем, но дают больше тепла.
Одним из важнейших свойств многих сортов каменного угля является спекаемость, т.е. способность при соответствующих условиях превращаться в прочный кокс, применяемый в металлургическом производстве для выплавки из железной руды чугуна. Следует, однако, указать, что спекаемость не во всех случаях является положительным свойством угля. Спекающиеся угли не могут применяться, например, в газогенераторах и малопригодны для сжигания в топках, где топливо располагается слоями. Выделяющиеся при горении спекающегося угля жидкие продукты прекращают действие газогенераторной печи и затрудняют процесс горения в топке.
Различные сорта каменных углей отличаются различной степенью метаморфизации. Наиболее высокой степени метаморфизации достигли тощие, неспекающиеся угли, близкие к антрацитам. Длиннопламенные угли представляют собой наиболее низкую степень метаморфизации и в этом отношении близки к бурым углям.
От степени метаморфизации зависит другое очень важное свойство каменных углей – выход так называемых летучих веществ. Чем выше метаморфизация, тем меньше выход летучих веществ. И наоборот. Выход летучих веществ у каменных углей находится в пределах 6-50% от массы угля.
По степени метаморфизма, с учетом выхода летучих и других свойств, ископаемые угли разделяются на марки и группы. Бурые угли (условное обозначение Б) делятся на три группы (1Б, 2Б, 3Б) в зависимости от метаморфизма, влажности и других особенностей. Количество марок каменных углей, их наименование, показатели качества в отдельных угольных бассейнах различны. В Донбассе выделяется 12 марок, основные из них следующие: длиннопламенные (Д), газовые (Г), газовые жирные (ГЖ), жирные (Ж), коксовые (К), отощенные спекающиеся (ОС), тощие (Т) и антрациты (А). Выход летучих в них снижается от 35% в марке Д до 8% в марке А. Антирацит не подвержен самовозгоранию и может поэтому длительное время храниться в штабелях. Благодаря высокой механической прочности антрацит при перевозке не образует мелочи. Содержание летучих веществ в антраците составляет менее 6%. Для коксования поставляются наиболее дефицитные и качественные угли марок К, КО, КС, КСН и Ж, частично Г, ГЖ, ГЖО и ОС. Угли не пригодные для коксования используют главным образом как котельное топливо преимущественно на электростанциях, теплоэнергетикам поставляют до 90% необогащенных углей со средней зольностью свыше 30%, предельной до 45-53%. Низкое качество угля приводит к снижению выработки и удорожанию электроэнергии. Энергетические угли делятся на классы в зависимости от размеров кусков, мм: плитный (П)-100-200 (300); крупный (К)-50-100; орех (О)-25-50; мелкий (М)-13-25; семечко (С)-6-13. После выделения этих сортов остается штыб (Ш) крупностью 0-6 мм. Нерассортированный уголь крупностью 0-200(300) называется рядовым. Угли марки Д могут применятся также и для производства жидкого топлива.
Большое разнообразие каменных углей позволяет в каждом случае употреблять наиболее подходящие сорта, лучше отвечающие требованиям производства.
5.2. Способы добычи угля
Уголь, как и другие твердые полезные ископаемые, добывают двумя способами: открытым и подземным.
Добычу угля открытым способом производят при помощи глубоких траншей (глубиной до 150м и более), прорезающих пласты породы, покрывающие угольный пласт. Образующийся в результате карьер называют разрезом. Угольным карьером называют также и самостоятельное предприятие, разрабатывающее угольное месторождение открытым способом.
При подготовке карьера, прежде всего, снимают и удаляют породы, покрывающие угольный пласт. Для этой цели применяют новейшие землеройные и транспортирующие машины – экскаваторы, в том числе крупнейшие роторные экскаваторы непрерывного действия, транспортно-отвальные мосты и др. Затем прямо по углю прокладывают рельсовые пути, по которым передвигают опоры транспортно-отвального моста и движутся составы, вывозящие уголь из карьера.
Экономическая эффективность открытой разработки угля тем выше, чем ниже коэффициент вскрышных работ, т.е. чем меньше объем удаляемой покрывающей породы на единицу добываемого угля.
Наиболее благоприятными условиями для открытой добычи отличаются восточные угольные бассейны России, на долю которых приходится свыше 90% добычи угля открытым способом.
Открытая добыча дает почти половину угля, добываемого в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, более половины – на Урале. Большое количество угля дают карьеры Карагандинского бассейна и Экибастуза в Казахстане. Крупные открытые разработки ведут в Канско-Ачинском (Назаровский, Ирша-Бородинский разрезы) и Иркутском бассейнах. Крупнейшие карьеры дают в год десятки миллионов тонн угля. В Экибастузе работает угольный карьер мощностью 50 млн.т.
Возможности для развития добычи угля открытым способом в Украине (г. Александрия) не велики и удельный вес открытой добычи в дальнейшем будет незначительным.
Добыча угля открытым способом имеет большие преимущества. На открытых разработках гигиенические условия для рабочих лучше, чем в шахтах (чистый воздух, меньше вредных газов, естественное освещение в дневное время и т.д.), производительность труда на открытых разработках, благодаря применению сверхмощных машин, в шесть-семь раз выше, чем в шахтах, а себестоимость тонны угля соответственно ниже.
Строительство угольных карьеров выполняют в два-три раза быстрее, чем строительство шахт, и оно обходится примерно в полтора раза дешевле. Наконец, потери угля в недрах, неизбежные при подземной добыче, на открытых разработках почти исключаются.
Подземный способ добычи угля, требующий строительства шахты, более трудоемок, чем открытый способ.
Угольное месторождение, если оно достаточно велико, делят на несколько участков – шахтных полей. Запасы угля каждого шахтного поля, предназначенного для строительства отдельной шахты, должны быть достаточны для эксплуатации в течение 40-50 лет.
Строительство шахты (рис. 5.1.) начинают с закладки стволов, что улучшает ее вентиляцию.
Ствол шахты – это обычно вертикальная, а иногда и наклонная выработка, проходящая через толщину горных пород. В отдельных случаях (в горных районах) вместо стволов проходят штольни – горизонтальные или близкие к горизонтальным выработки, выполняющие функции обычных стволов (вскрытие угольного пласта, связь подземных выработок с поверхностью, вентиляцией шахты и т.д.).
Проходка стволов глубиной в десятки и сотни метров в настоящее время механизирована. Созданы буровые машины, позволяющие проходить (пробуривать) стволы диаметром 5-6 м.
Главный, или подъемный, ствол современной крупной шахты имеет круглое, реже эллиптическое сечение. Его диаметр зависит от мощности (производительности) шахты. Ствол является капитальным сооружением, срок службы которого равен сроку эксплуатации шахты. Поэтому его прочно закрепляют бетоном и железобетоном, что обеспечивает длительность и безаварийность службы ствола.
Шахтный ствол обычно делят по вертикали на четыре отделения. В одном отделении устанавливают две подъемные клети для спуска и подъема отдельно людей и материалов; в другом отделении монтируют подъемники для грузов – угля и пустой породы; третье отделение оборудовано лестницами с площадками, оно служит запасным выходом на случай какой-либо аварии подъемного механизма; в четвертом отделении размещают трубы для откачки воды из шахты и для подачи сжатого воздуха, электрические и телефонные кабели.
Внизу около ствола, в том месте, где от него начинаются горизонтальные выработки, сооружают большой околоствольный двор 3. Здесь перегружают добытый уголь из вагонеток или с транспортеров в загрузочные бункера подъемных машин и размещают группу выработок – подземных камер, имеющих различное назначение. В них устанавливают насосы, откачивающие воду, располагают ремонтные мастерские, депо для электровозов, электрическую подстанцию, подземный медпункт и т.п.
От околоствольного двора начинают проходку капитальных горизонтальных выработок; при этом возможны разные варианты в зависимости от того, как залегают угольные пласты, где расположены стволы шахты.
Если угольные пласты лежат горизонтально или с небольшим уклоном (пологопадающие пласты), то стволы могут быть пройдены до глубины, находящейся между верхним и нижним пластами. В этом случае для вскрытия пластов проходят капитальные горизонтальные откаточные квершлаги 4 (рис.5.1). Это горизонтальная горная выработка, пройденная вкрест простирания пласта. По простиранию угольного пласта проходит главный 5 или откаточный штрек, связывающий околоствольный двор с местами добычи угля. Вниз по падению пласта от штрека проходят наклонные выработки, которые называют уклонами; вверх по пласту от штрека идут бремсберги 7. По уклонам и бремсбергам добытый уголь соответсвенно поднимают или опускают к главному штреку, паралельно бремсбергам и уклонам проходят грузовые (для доставки грузов) и вентиляционные ходки 6,8.
1, 2 – главные стволы; 3 и 4 – соответственно откаточный и вентиляционный квершлаги; 5 и 6 – соответственно откаточные и вентиляционные штреки; 7 – разрезная печь; 8 – гезенк
Рис. 5.2. Схема многогоризонтального вскрытия свиты крутых пластов вертикальными стволами и этажными квершлагами
Если шахту строят для разработки наклонных и крутопадающих пластов, то капитальные горизонтальные выработки проходят иначе (рис.5.2). В данном случае ствол шахты может дойти до одного из угольных пластов, либо его закладывают в стороне от них. От ствола до угольных пластов по пустой породе прокладывают одну или на определенном расстоянии одну над другой несколько горизонтальных выработок – квершлаги. Такая система квершлагов позволяет из одного ствола открыть доступ к двум, трем и большему числу наклонных или крутопадающих пластов угля и исключает необходимость проходки отдельного ствола к каждому пласту. После вскрытия угольного пологого или наклонного пласта при помощи квершлага (рис.5.1) по нему прокладывают штрек 2, а от него – уклоны и бремсберги.
Ствол, окоствольный двор, главный откаточный штрек, квершлаги, уклоны и бремсберги являются основными капитальными сооружениями шахты и должны служить десятки лет. Они требуют прочного крепления бетоном и железобетоном, металлическими арками. Иногда для крепления капитальных выработок применяют и наиболее прочные чугунные тюбинги.
По завершению основных капитальных выработок начинают проводить ряд транспортных 9 и вентиляционных штреков 11, между которыми по пласту нарезают разрезные печи 10 для монтажа оборудования для выемки угля, работы по разделению угольного пласта на отдельные участки, с тем чтобы добычу угля можно производить одновременно с различных сторон.После этого, если одновременно завершен монтаж всех механизмов и оборудования, начинают нормальную эксплуатацию участков шахты. Уголь выбирают начисто, и поэтому такие работы называют очистными, а место, где их производят, – очистным забоем или лавой.
5.3. Технология очистных работ
*
Наибольшее распространение имеет механический способ отбойки, при котором исполнительные органы горных машин разрушают пласт посредством резцов, шарошек, коронок и др. При этом различают комбайновую и струговую выемку.
Выемочный комбайн (рис. 5.3) представляет собой машину, которая посредством резания отделяет уголь от массива и грузит его на забойный конвейер (на пологих и наклонных пластах). На крутых пластах отсутствует необходимость в погрузке угля, так как он скатывается по лаве под действием собственного веса.
Рис. 5.3. Угольный комбайн 1КУ-10:
1 – механизм подачи; 2 – левый шнек; 3, 5, 7, 9 – редукторы;
4, 10 – гидродомкраты; 6 – электродвигатели; 8 – правый шнек;
11 – погрузочный щит; 12 – электроблок; 13 – опорные лыжи
В зависимости от ширины захвата исполнительного органа выемочные комбайны делятся на узкозахватные и широкозахватные. При ширине захвата до 1м комбайны называются узкозахватными, более 1м – широкозахватными.
В отличие от выемочных комбайнов угольные струги отделяют уголь от массива не резанием, а скалыванием стружками толщиной до 0,4 м. Перемещение струга вдоль лавы обеспечиваются цепным тяговым органом. Струговая выемка позволяет улучшить сортность угля, снизить пылеобразование, механизировать выемку тонких пластов и пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа.
Гидравлический способ добычи угля позволяет перейти от многооперационных процессов добычи угля к малооперационным, выполненным без присутствия людей в забоях. Гидродобыча угля широко распространена на шахтах Кузбасса (Россия).
Сущность этого способа заключается в отбойке угля сильной струей воды, подаваемой под большим давлением гидромонитором и транспортированием его вместе с водой по желобам в специальный колодец (зумпф). Оттуда эту смесь откачивают углесосами на поверхность шахты и подают на обогатительную фабрику.