Щит Чинакала
Щит Чинакала - передвижная деревянная крепь на металлическом каркасе, применяющаяся для добычи угля на крутопадающих пластах. Разработан крупным специалистом в области горного дела Н.А. Чинакалом, работавшем в 1940 - 1944 гг. в Томском индустриальном институте.
История изобретения
В 1934 г. публикуя результаты анализа работы шахты Емельяновской на Ленинском руднике, Н.А. Чинакал впервые высказал идею передвижной щитовой крепи. В основу легла идея использования природных сил тяжести обрушенных горных пород при перемещении крепи вдоль лежачего и висячего боков пласта. Детально изучив различные системы разработки мощных слоев, Чинакал приступил к созданию своего главного изобретения, обеспечившего максимальную для того времени добычу угля и безопасность работы шахтеров на крутопадающих слоях.
Устройство
Щит Чинакала представляет собой металлическую разборную конструкцию из шести прямоугольных секций, соединенных между собой. Для равномерного распределения нагрузки на металлическую часть конструкции все секции щита перекрываются бревенчатым настилом.
Применение
Применяется следующим образом: в верхнем вентиляционном штреке делают специальную камеру, куда и доставляют щит в разборном виде. Здесь он собирается и кладется на почву камеры таким образом, чтобы все секции щита покрывали собой пласт угля. После этого с нижнего откаточного штрека в пласте проходят выработки, которые разделяют выемочный участок на отдельные столбы шириной в 5 м, в соответствии с шириной отдельной секции щита.
Проведенные по пласту выработки, разрезающие выемочный участок на столбы, служат также для спуска угля. Отбиваемый уголь спускается по этим выработкам самотеком. Отбойка угля под щитом ведется с помощью буровзрывных работ или отбойными молотками. Специальный металлический фартук, находящийся в верхней части щита, предохраняет угольный забой от падения породы. По мере выемки угля щит под давлением обрушенных на него пород постепенно опускается вслед за забоем. Таким образом, щит Чинакала представляет собой своего рода самодвижущуюся искусственную кровлю.
"Щиты профессора Чинакала позволили при прежнем числе рабочих и при том же очистном фронте увеличить добычу угля в три-четыре раза", - писала газета "Кузбасс" 24.03.1944 г.
Эффективность щитовой технологии была невероятно высокой, но путь к широкому применению был долгим, по-настоящему востребованной она стала только с началом войны. Когда западные месторождения угля были оккупированы, резкий скачок в добыче угля на крутопадающих пластах в Кузбассе стал возможен благодаря внедрению щитов конструкции Н. А. Чинакала.
Оценки
В «Истории Великой Отечественной войны Советского Союза 1941 – 1945 гг.» отмечено: «Решающим участком угледобычи стали южные районы Кузнецкого бассейна – Прокопьевский, Киселевский и другие, где находились лучшие в стране коксующие угли. Уголь залегал здесь крутопадающими пластами мощностью 3,5 до 12 м. Широкое распространение на шахтах Прокопьевска получили щиты конструкции профессора Чинакала. Это позволило при применении щитовой системы из одного и того же забоя и с тем же количеством забойщиков, без затраты дополнительных средств, оборудования, без ввода в работу новых производственных единиц, а главное без потери времени добывать в 3-4 раза больше угля. Это помогло Кузбассу успешно справиться с требованиями фронта».
К этому можно добавить, что резко улучшились не только количественные, но и качественные показатели работы на шахтах: здесь была самая низкая себестоимость добычи угля и самая высокая производительность труда рабочего по забою, по участку и в целом по шахте; самая высокая безопасность рабочих и минимальный расход крепежных лесоматериалов на единицу добычи угля. Это было очень важно для первых дефицитных лет войны.
Новая щитовая система разработки Н.А. Чинакала сразу решила все проблемы, в том числе нехватку крепежных лесоматериалов, резкого увеличения добычи коксующих углей с высокими технико-экономическими показателями. Прокопьевско-Киселевский район называли «жемчужиной Кузбасса», а сам Кузбасс оказался «жемчужиной» страны, так как бассейн заменил потерянный Донбасс и смог дать необходимый кокс, металл.
После окончания Великой Отечественной войны щитовая система получила дальнейшее развитие в трудах рационализаторов, ученых, изобретателей. Передовые бригады шахтеров ставили мировые рекорды добычи угля по забою, по шахте. Французский профессор П. Пок так охарактеризовал значение щитовой системы: «с использованием щитов, передвижного деревянного крепления, шагающего крепления, старая система защиты шахтера – деревянное крепление одиночными деревянными стойками уже почти готова отжить свой век. Это, без сомнения, является одним из наиболее необычных событий в истории горного искусства и науки».
Научно-техническое открытие профессора Н.А. Чинакала, наряду с разработкой новой технологии добычи угля механогидравлическим методом профессора В.С. Мучника являются достижениями мирового уровня, однако сегодня «Жемчужина Кузбасса» с ее лучшими в мире коксующими углями явно потускнела, главным образом, из-за отсутствия научного обеспечения.
Литература, источники
Томский политехник. № 15, 2009 г. – 112 с.
Ссылки
http://miningwiki.ru/wiki/%D0%A9%D0%B8%D1%82_%D0%A7%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B0