Угольный комбайн

З. ГЛИКМАН

Много проектов было прислано на конкурс горных комбайнов. На одних чертежах комбайн был изображен в виде сложнейшего сочетания режущих орудий с батареями электрических отбойных пик и с отламывающими штангами. На других — в виде комбинации особых вращающихся рам с какими-то невиданными отбойными лапами и грузящими шнеками. На третьих — в виде комплекса лебедок, тянущих с двух сторон, с верхнего и нижнего штреков, режущий канат с насаженными на него зубьями, отбойными молотками, гидропатронами и невесть чем еще. Словом, воображению изобретателей и конструкторов горный комбайн рисовался очень сложной машиной.

А на самом деле комбайн явился в скромном образе чуть-чуть видоизмененной врубовой машины, обычной врубовки, каких тысячи в Советском Союзе.

Кто из интересующихся техникой людей не знает врубовки, ее длинного, узкого и низкого корпуса, медленно движущегося с грохотом и клацаньем вдоль лавы, оставляя позади себя 125-миллиметровую зарубную щель на глубину в 1,5—2 м?

Врубовка — машина, производящая подбой, или зарубку, пласта на всю длину лавы. Она заменила тяжелый труд забойщика с обушком. Впервые появилась врубовая машина уже давно, почти 60 лет назад, но с тех пор она успела измениться до неузнаваемости. Возрастала мощность мотора, усложнялась конструкция и несколько раз менялся рабочий орган, который непосредственно производит вруб по углю. Когда-то это был примитивный зубчатый диск. Потом его сменила круглая штанга с насаженными на ней зубцами. Но и ее заменил плоский бар с режущей цепью. Два длинных, склепанных между собой металлических бруска, вдоль которых вращается бесконечная режущая цепь с насаженными на ней зубьями, — вот, что такое бар врубовой машины. Его постепенно вводят в уголь («законуривают») в начале зарубки пласта, затем врубовка трогается вперед, и режущая цепь бара метр за метром прорезает глубокую зарубную щель вдоль всей лавы.

Лаву, в которой работает врубовка, принято называть машинной лавой. Но на самом деле из всех операций здесь механизированы лишь две: вруб и доставка отбитого угля по конвейеру вдоль лавы на штрек. Все остальные работы приходится делать вручную.

А нельзя ли создать такую машину, которая сама делала бы все: подрубала лаву, отбивала уголь и грузила бы его на конвейер? Такой горный комбайн мог бы сильно увеличить производительность машинной лавы.

Около 8 лет работали конструкторы над этой идеей. Два всесоюзных конкурса на горные комбайны не дали ни одной удовлетворительной конструкции. Правда, в результате первого конкурса изготовляется многообещающий тяжелый комбайн «С-5», но он чрезвычайно сложен, и изготовление его первого образца, а потом испытание займут еще немало времени.

Решение проблемы горного комбайна пришло с несколько неожиданной стороны. К нему подвели работы конструкторской группы инженера-изобретателя А. К. Сердюка над баром врубовой машины. Группа эта проектировала комбайн «С-5» и в поисках наилучшего режущего инструмента для него испытывала различные бары. Инж. Сердюк решил попробовать изогнуть бар под прямым углом, т. е. придать обычному горизонтальному бару еще некоторую вертикальную часть. Режущая цепь такого бара не только подрезала бы уголь снизу, но и отделяла его от целика; это открывало перспективы отказа от операции отбойки угля.

Изогнутый бар изготовлен. Его снабдили особой двух шарнирной режущей цепью, звенья которой изгибались не в одной плоскости, как обычно, а в двух: в горизонтальной и вертикальной. Поставили бар на врубовку, испытали, и оказалось, что он действительно отбивает уголь, точнее — отрезает его от целины, вследствие чего уголь сам разламывается на куски. Но тут же всплыло неожиданное препятствие. Реакция на режущих зубьях в вертикальной части бара оказалась так велика, что она перекашивала врубовку; бар залезал в кровлю пласта, застревал там, и машина останавливалась.

Чтобы избежать перекашивания, попытались было прижимать врубовку к почве особой активной опорой, но это не помогло — опора действительно прижимала врубовку, но при этом настолько увеличивалась нагрузка на мотор, что производительность врубовки резко уменьшалась. Тогда решили поставить два стопорных винта в задней, режущей части врубовки, которые заранее дали машине «обратный» перекос. Это помогло.

Врубовка с изогнутым баром и со стабилизационным устройством работала в лаве крутопадающего пласта как комбайн. Подрезанный с двух сторон уголь тут же обрушался вслед за баром, разбивался о почву на небольшие куски и уходил под действием собственного веса вниз. Позади оставалась совершенно ровная стена забоя. Никакого бурения шпуров, никакой отпалки и отбойки угля не требовалось. Раньше, при обычной врубовке, весь цикл работ в лаве

13-го участка пласта «Мазурка» требовал не меньше двух суток; врубовка с изогнутым баром сразу сократила его вдвое и показала пути для уменьшения его еще вдвое, — для этого надо было лишь ускорить крепление лавы, которое не поспевало за выемкой угля. Все дело в том, что уголь, идущий сплошным потоком, мешал крепить; приходилось специально останавливать машину, чтобы дать крепильщику возможность работать.

Однако и эта последняя задача решена: вслед за баром поставлен специальный отвод для угля; он заставляет обрушающийся уголь прижиматься к забою, который поставлен по диагонали, и двигаться вдоль него. Под защитой отвода крепильщик может безопасно работать.

Врубовка «ГТК-3», серийно выпускаемая Горловским заводом, с отбойным изогнутым баром, со стабилизационным устройством и отводом для угля, — это и есть комбайн «С-29» для крутопадающих пластов. Видевший его в работе нарком тяжелой промышленности Л. М. Каганович распорядился выпустить до начала 1938 г. 300 врубовок «ГТК-3» с изогнутым баром. Конструкторам Горловского завода тт. Сердюку и Ярмаку поручено приспособить эту же машину для работы и на пологих пластах, т. е. превратить ее в универсальный горный комбайн для очистных работ по углю.

Появление к началу 1938 г. 300 комбайнов на крутопадающих пластах — настоящая техническая революция в шахтах. Это повышает суточную добычу шахт, эксплуатирующих крутопадающие и наклонные пласты, по меньшей мере вдвое. Когда крепление лавы вслед за машиной окончательно перестанет задерживать работу лавы, производительность шахт резко увеличится и дальше.

Но комбайны появятся ведь не только на крутопадающих пластах. Приспособление их к пологим пластам не так уж сложно; пути его известны. Раз отбойный бар отбивает уголь, остается в пологой лаве только погрузить его на конвейер. Это может быть сделано небольшим транспортером, поставленным сзади бара. В этом случае отвод не понадобится. Если комбайну придется работать в очень крепких углях, которые сами при падении не будут разбиваться на достаточно транспортабельные куски, можно будет поставить на машине гидравлические отбойные патроны, которые уже известны нашим шахтам. Задача эта явно разрешима.

Очень скоро появятся горные комбайны в таком же количестве, в каком сейчас имеется обычная врубовка Горловского завода «ГТК-3».