Техника - молодёжи 1974-02, страница 30

А

жштш

Доклад № 46

ВДОЛЬ ЛАВЫ НА САЛАЗКАХ

Артем БЕЛОЦЕРКОВСКИЙг кандидат технических наук, г. Донецк

Кто хоть раз побывал в шахте и пролезал, обливаясь потом, иногда даже по-пластунски, через лаву, где комбайн рубит уголь и грузит его на скребковый конвейер, тот подтвердит — така>- «прогулка» не оставляет приятных воспоминаний.

Дело в том, что высота забоя — расстояние между почвой и кровлей — определяется толщиной, или, по-шахтерски, мощностью, пласта. Поскольку уголь добывают издавна, мощные пласты уже выработаны, и с каждым годом все больше лав переходят на разработку пластов мощностью 1 м, а кое-где в Донбассе отрабатываются пласты коксующегося угля мощностью полметра и даже менее. Если принять во внимание, что в лаве находятся комбайн, скребковый конвейер, металлическая крепь, предохраняющая шахтеров от обрушивания кровли, то просвет, в котором вынуждены передвигаться люди, сужается до размеров оконной форточки, и не то что работать, а просто проползти 100—300 м — а это обычная длина угольной лавы — в таком «коридоре» чертовски тяжело. Причем возникает интересный парадокс: чем тоньше пласт, тем быстрее должен двигаться — резать уголь — в нем комбайн, тем, стало быть, быстрее должна перемещаться

механизированная крепь и тем проворнее должен поворачиваться обслуживающий персонал, ибо современный механизированный добычной комплекс стоит несколько сот тысяч рублей, и, если угля будет добываться мало, не окупится стоимость оборудования.

Конечно, рубить уголь можно быстрее. Можно и скорость комбайна повысить. Но здесь тормозом становится сам человек. По хронометрическим данным Института горного дела имени Скочинского, рабочий ползает, одновременно управляя процессом передвижки крепления, со скоростью 3,6 м/мин. Разумеется, лучше всего перейти на комплексную автоматизацию и вывести людей из забоя. Со временем так оно и будет. Но, честно говоря, в ближайшие 10 лет на это рассчитывать не приходится. Как же быть? Во всех странах, где разрабатывают маломощные пласты, специалисты ломают голову над проблемой механизированного перемещения шахтеров в забое.

Например, англичане в проекте автоматизированного комплекса для выемки угля предложили в межстоечном пространстве вдоль лавы протянуть канат. Один конец каната привязать к стойке, другой —^; наматывать на барабан установленной на салазках леоедки с пневмодвигате-лем. Сжатый воздух подводить по гибкому шлангу от общешахтной коммуникации. Шахтер ложится на салазки, включает кран подачи воздуха, канат наматывается на барабан, и салазки вместе с гибким шлангом двигаются вдоль лавы в межстоечном пространстве. Здорово, не правда ли?

А в проекте шахты будущего, описанном в советском журнале «Уголь» (№ 5 за 1970 год), устройство для перемещения шахтеров в лаве представляло собой транспортную тележку с канатным приводом. Тоже вроде бы неплохо. Увы, эти красивые проекты так и остались на бумаге. Жизнь показала: им присущ принципиальный недостаток — источник энергии находится извне, вызы-' вая необходимость в подводящем кабеле или пневмогидрошланге. Чтобы исключить перекручивания и разрывы этих гибких трубок, необходим укладчик, не вписывающийся по габаритам в сечение, отведенное для перемещения салазок. Кроме того, в стесненных условиях и при плохой видимости движущийся каиат — опасный источник травматизма.

Что же предложить взамен? Вот когда пригодился метод инверсии, известный в изобретательском творчестве.

—' Давайте канат сделаем неподвижным и пустим по нему как по направляющей салазки с лежащим человеком, — предложил я своим

друзьям, конструкторам Марку Баркану и Виктору Файеру.

— А как быть с источником энергии? — мрачно спросили они.

— Очень просто, — ответил я, — он должен быть автономным, то есть находиться здесь же, на салазках.

Сталл думать, что бы такое приспособить в качестве источника. Аккумулятор отпадает: очень уж тяжелый и громоздкий — не впишется. Маховик? Слишком фантастично, да к тому же нужен редуктор с большим передаточным числом. И еще. Маховик славится гироскопическим эффектом, а он в нашем случае будет только затруднять перемещение салазок по извилистой в пространстве траектории. И вдруг осеняет: баллон со сжатым воздухом — вот что больше всего здесь подходит. Хватаюсь за логарифмическую линейку. При общем весе тележки с шахтером 200 кг и коэффициенте сопротивления движению 0,2 тяговое усилие составит 40 кг. Энергоемкость 1 л сжатого воздуха при давлении максимальном 150 атм и минимальном 30 атм — примерно 900 кгм. Следовательно, длина пути при тяговом усилии 40 кг — 22,5 м на каждый литр сжатого воздуха. Отсюда расход энергии на продвижение по лаве длиной 200 м — 8000 кгм. Стандартный воздушный баллон типа 200Л (диаметр 219 мм, длина 1855 мм, вес 79,5 кг) содержит 55 л воздуха, сжатого до 200 атм. Он аккумулирует 110 тыс. кгм энергии. При к.п.д. 0,5 одного баллона должно хватить более чем на 6 сквозных проездов по лаве.

Итак, вопрос с источником энергии решен. Остается заставить салазки перемещаться по канату как по направляющей.

— Давайте, ребята, в качестве прототипа возьмем человека, поднимающегося по канату, — предложил я. — Упираясь ногами, он удерживает тело на месте, пока вытянутыми руками не ухватится за канат, а затем, освобождая ноги, подтягивается на руках н снова зажимает канат ногами.

Мои друзья понимающе перемигнулись между собой. Дескать, опять меня как типичного, по их мнению, научного сотрудника, то есть дилетанта в области конструирования, «заносит».

— Брэд сиф кейбл! — изрекли они загадочную английскую фразу, что в переводе с инженерного жаргона означало: бред сивой кобылы. Но я стойко переносил все их упражнения в остроумии и продолжал настаивать, рисуя в стиле позднего абстракционизма (увы, я начисто лишен дара к живописи) взбирающихся по канату человечков. Наконец я услышал снисходительно-одобрительные слова, которых с трепетом ожидал:

27