Контрольныевопросы

1. Понятиеотеоретической,техническойиэксплуатационнойпроизводительностиоборудования.

2. Факторы,оказывающиевлияниенатехническуюиэксплуатационнуюпроизводительностиВТМ.

3. Определение техническойпроизводительностибульдозераприрезаниииперемещениипороды.

4. Определение техническойпроизводительностибульдозераприпланировочныхработах.

5. Составляющие временициклабульдозера.

6. Определение техническойпроизводительностирыхлителя.

7. Определение техническойпроизводительностискрепера.

8. Определениепутинаборапородыскрепером.

9. Определение временинаполненияскрепера.

10. Определение техническойпроизводительностиодноковшовогопогрузчика.

Литература

1. ПодэрниР.Ю.Механическое оборудованиекарьеровМ.: МГГУ, 2003

2. ПодэрниР.Ю.Горныемашиныикомплексыдляоткрытых горныхработ.М.:Недра,1985

3. Справочникмеханикаоткрытыхработ.Экскавационно-транспортныемашиныцикличногодействия.Подред.М.И.Щадова,Р.Ю. Подэрни. М.:Недра.

Лекция№13

Оборудованиедлякрепленияиуправлениякровлей

1. Принципыклассификациикрепи.

2. Принципыклассификациястоек.

План занятия

3. Принципдействиягидравлическихстоек.

4. Классификациягидравлическоймеханизированнойкрепи.

5. Принципдействиягидравлическоймеханизированнойкрепи.

Опорныесловаитермины

Креплениеиуправлениекровлей,призабойнаяипосадочная,основнаяивременнаякрепь,гидрофицированные механизированныекрепи,стойка,верхняк,жесткиестойки,стойкитренияигидравлическиестойки,стойкикрутонарастающего,пологонарастающего ипостоянногосопротивления,поддерживающие,оградительные,оградительно-поддерживающиеиподдерживающе-оградительные механизированныекрепи.

Креплениеиуправлениекровлей—одинизважныхитрудоемкихпроцессовугледобычи,составляющий30%отобщихтрудовыхзатратвлаве.Длякрепленияиуправлениякровлейприменяюткрепь,котораяразделяетсяпоназначениюна:призабойнуюипосадочную,основнуюивременную.

Призабойнаякрепьвозводитсявпризабойномпространствеипредназначенадляпредотвращенияобрушениявнемпородкровли.Креплениепризабойногопространстваосуществляетсяспомощьюиндивидуальнойилимеханизированнойкрепи.Индивидуальнаякрепьвключаетстойкуиверхняк.Напервомэтапевкачествеиндивидуальнойкрепииспользовалосьдерево,котороеприменяетсяидосихпорнанекоторыхшахтахпривыемкекрутыхпластов.Вдальнейшемдеревяннаякрепьбылазамененаметаллическойиндивидуальнойкрепью(рис.17.1).

Всередине50-хгодовпрошлоговекадлякрепленияпризабойногопространстваначалиприменятьгидрофицированныемеханизированныекрепи,получившиенасегодняшнийденьширокоераспространение привыемкепологих,наклонныхикрутыхпластов.

Посадочнаякрепь,какправило,применяетсявлавах,вкоторыхпризабойноепространствокрепитсяиндивидуальнойкрепью,устанавливаетсянаграницеспогашаемымвыработаннымпространствомипредназначаетсядляуправленияобрушением(посадки)илиплавнымопусканиемпород кровли.

Условноможнопринять,чтокосновнымкрепямотносятсяиндивидуальныеимеханизированныекрепи,которыеслужатнепосредственнодлякрепленияпризабойногопространствавлаве.

Рис.17.1.Крепление лавы индивидуальнойкрепьюприработесширокозахватным(а) иузкозахватиым(б)комбайном:

1—широкозахватныйочистнойкомбайн;2—разборныйконвейер;3—стойкадеревянная;4—верхнякдеревянный;5—комбайнузкозахватный;6—конвейерцельнопере-движной;7—верхнякшарнирный;8—стойкаметаллическая;9—посадочнаякрепь

Временнаякрепь,какправило,облегченноготипа,применяетсядлявременногоиускоренногозакрепленияобнаженногопространствапород кровли(например,прикрепленииниш) споследующейзаменойее основнойкрепью.

Стойкаявляетсяосновнымопорнымэлементомкрепиислужитдляподдержаниярабочегопространствавлаве.Стойкаработаетвсочетаниисдеревяннымилиметаллическим верхняком.

Восновуклассификацииметаллическихстоек(рис.17.2)положеныпринципработы,рабочаяхарактеристикаи конструктивноеисполнениеих.

Попринципуработыстойкиразделяютнатригруппы:жесткие,стойкитренияигидравлические.Жесткие стойкивнастоящеевремянеприменяются.

Рабочаяхарактеристикастойкиявляетсяоднимизважныхфактороввлияющихнасостояниеподдерживаемойкровлиипоказываетзависимостьсопротивленияотподатливости.Рабочеесопротивлениестойкиможетвозрастатьрезко,плавноилиоставатьсяпостоянным.Поэтомустойкиделятсянатригруппы:крутонарастающего,пологонарастающегоипостоянногосопротивления

Рис.17.2.Классификацияметаллическихстоек

Проседаниевыдвижнойчастистойкизависитотееконусностииконструкциизамковогоустройства.Встойкахкрутонарастающегосопротивлениявыдвижнаячастьизготавливаласьсуклономот1:100до1:200,встойкахпологонарастающегосопротивления—от1:200до1:

700.

Характернойособенностьюстоекпостоянногосопротивленияявляетсято,чтосечениевыдвижнойчастипостоянноповсейдлинеилиимеетнезначительнуюконусность(1:750).Ихрабочеесопротивлениесоздаетсяужеприустановкеилипринезначительном(8—12мм)опусканиивыдвижнойчастиподдавлениемпород кровли.

Стойкитренияпостоянногосопротивлениянаиболеераспространенывугольнойпромышленности.Онипредназначеныдлякрепленияочистныхзабоевнапластахмощностью0,51— 1,3 м;0,88—2,45 м; 1,21 — 1,88 м.

Стойкасостоитизкорпуса,замковогоустройства,выдвижнойчасти,верхнейинижнейопор.Верхняяопораможетбытьдвухисполнений—поддеревянныеилиметаллическиеверхняки..

Поддействиемгорногодавлениявыдвижнаячастьстойкиначинаетопускатьсявниз,вкладышзасчетсилтрениятакжесмещаетсявнизпоконическойповерхностиклинанавеличинуходасамозатяжки(6—8мм).Приэтомсопротивлениестойкинарастаетдорабочегоивдальнейшемостаетсяпрактическипостоянным.Дляразгрузкистойкивыбиваютклин,приэтомпружинавозвращаетвкладышвисходноеположениеивыдвижнаячастьстойкиопускаетсявниз.Величина сопротивленияиподатливостистойкиобеспечиваетсяработойсилтрениявзамке.

Опытработыузкозахватныхкомбайновсиндивидуальнойметаллическойкрепьюдоказалпреимуществогидравлическихстоекпередстойкамитрения.Большойначальныйраспорималаявеличинаупругойподатливостигидростоекобеспечиваютлучшеесостояниекровлииуменьшают

ееопусканиена10—30%.Повышаетсябезопасностьработвочистномзабоеиснижаютсяпотеристоекввыработанномпространствеприихизвлечении,чтообеспечиваетсяналичиемразгрузочногоклапана,позволяющегодистанционноразгружатьстойку.

Гидростойкиприменяютсявкачествепризабойнойипосадочнойкрепипривсехсистемахразработки,предусматривающихизвлечениекрепиилюбомспособеуправлениякровлей.Гидравлическиестойкиимеютхарактеристикупостоянногосопротивления.Промышленностьювыпускаютсядвавидагидростоек—свнутреннейциркуляциейрабочейжидкостиисвнешнимпитанием.Рабочаяжидкостьвстойкахсвнутреннейциркуляцией—индустриальноемасломаркиИ20АилиИ30Асдобавлениемспециальныхингибиторов, повышающихантикоррозийнуюстойкостьдеталей.Встойкахсвнешнимпитаниемиспользуютсяводомасляныеэмульсиисантикоррозийнымиприсадками.

Гидравлическиестойкисвнутреннейциркуляциейрабочейжидкостипредназначеныдлякрепленияпризабойногопространствавпологопадающихпластах(до25°)мощностьюот0,65до3,4мприлюбойсистемеразработкисмеханизированнойвыемкойугляиразличныхспособахуправлениякровлей.

Стойкасостоитизрабочегоцилиндра,выдвижнойчасти,поршнясоштоком,фильтра,предохранительногоразгрузочногоклапанаисъемнойрукоятки.Раздвижкаираспорстойкиосуществляютсяпосредствомдвухступенчатогонасоса,приводимоговдействиекривошипныммеханизмом.Впоршняхстойкиинасосаразмещаетсяклапанно-распределительнаясистеманасоса.

Гидравлическиестойкисвнешнимпитаниемвотличиеотгидростоексвнутреннейциркуляциейрабочейжидкостинеимеютвстроенногогидронасоса.Вэтихстойкахрабочаяжидкостьнагнетаетсяврабочуюполостьотвнешнейгидравлическойсистемы:отнасоснойстанции,спомощьюпереносногонасосасручнымилиэлектрическимприводоми др.

Встойкахсвнешнимпитанием(ГВТиГВС),выпускаемыхпромышленностью,раздвижкаираспоросуществляютсяспомощьюустановочногопистолета,присоединенногокнасоснойстанции.Еслидавлениеврабочейполостистойкипревыситдопустимыезначения,срабатываетпредохранительныйклапан.Такимобразом,обеспечиваетсянеобходимаяподатливостьстойки.Разгрузка стойкипроизводитсяразгрузочнымклапаном.

Гидравлическиестойкиуспешноприменяютсясдеревяннымииметаллическимиверхняками,приэтомвсравнениисметаллическимистойкамитрениязначительносокращаетсявремянапереустановкустойки.

Приприменениииндивидуальногокрепленияметаллическиешарнирныеверхнякиявляютсяэлементами,непосредственноудерживающимикровлюпризабойногопространстваочистныхзабоевпологихпластовмощностью0,7—2,3мпреимущественносузкозахватнойтехнологиейвыемки.Стойкуподверхнякнеобходимоустанавливатьтак,чтобыконсольверхнякавсторонувыработанногопространствабыларавна1/3длиныверхняка,австоронузабоя—2/3длиныверхняка.Приконсольнойнавескеверхняковмеждупервымотзабоярядомстоекигрудьюзабояобразуетсябесстоечноепризабойноепространство,необходимоедляпередвижкибезразборкизабойногоконвейера.Внастоящеевремясерийновыпускаютсяшарнирныеверхнякитипа В15Б,М71Си др.

Установкакрепи,состоящейизстоекиотдельныхверхняков,шарнирносоединенныхмеждусобой,производитсярядамипопростиранию(илипопадению—восстанию).Верхнякиустанавливаютсявилкойкзабою.Консольныйверхнякразмещаетсянадрабочимпространствомбезстойкиижесткоудерживаетсявсоседнемверхнякепосредствомклиновогозамка.Наращиваниеновыхверхняковиустановкаподнимистоекпроизводитсяизчиславерхняковистоек,снимаемыхсзавальнойстороныпомере подвиганиязабоя.

Существуютнесколькоспособовуправлениякровлейвлавах:полноеобрушение-70,5%,частичнаязакладка-24,2%,полнаязакладка-1,6%ипрочиеспособы—3,7%.Посадочныйряд,накоторыйпроизводитсяпосадкакровли,организуетсяусилениемрядаизобычныхстоек,установкойкустовиустановкойспециальнойорганнойкрепи(см.рис.17, б).

ШирокоеприменениенашахтахполучилапосадкакровлиполнымобрушениемприпомощипосадочныхстоектипаОКУм(органнаякрепьуниверсальная)игидромеханизированныхкрепей.

СтойкиОКУмпорабочемусопротивлениюделятсянатригруппы:1000,1500и2000кН.СтойкаОКУм(рис.17.3)состоитизстанины1,основного2инастроечного3винтов,насадки4,тормознойколодки5игоризонтального

клина6.Основнойвинтвнутриимееттрапециевиднуюрезьбу,вкоторуюввернутнастроечныйвинтсмалымшагомвитка.Стойкаимеетрабочуюхарактеристикукрутонарастающегосопротивления.Величинаопусканияосновноговинтавзависимостиоттипоразмерастойкиможетдостигать40—140мм.ВпоследнеевремястойкиОКУмнаходятприменениенакрутыхпластах.

Механизированнаякрепьпредназначенадляподдержанияра-бочегопространстваисохраненияеговбезопасномсостоянии,механизациипроцессакрепленияиуправлениякровлейвочистномзабое,крометого,

большинствокрепейвыполняютфункциипопередвижкезабойногоконвейера.

Рис.17.3.ПосадочнаястойкаОКУм

Механизированнаякрепьсостоитизсекций(иликомплектов),насоснойстанции,распределительнойиконтрольно-регулирующейаппаратуры,гидрокоммуникаций(напорнойисливнойлиний).Различаютлинейные(основные)иконцевыесекции.Линейныесекциикрепиустанавливаютсявдользабояводнулиниюипередвигаютсявопределеннойпоследовательностивнаправлениизабояпомереегоподвигания.Концевыесекциипредназначеныдляподдержанияучастковкровли, примыкающихнепосредственнокштреками в отличиеот линейныхрассчитанынабольшиенагрузки.

Поспособуихарактерувзаимодействияспородамикровлиипочвыизащитерабочегопространствамеханизированныекрепиклассифицируютсяследующимобразом:поддерживаю-щие,оградительные,оградительно-поддерживающиеиподдерживающе-оградительные.

Рис.17.4.Схемымеханизированныхпередвижныхкрепей:

а-поддерживающая;б-оградительная;в-оградительно-поддерживающая;г-поддерживающее-оградительная

Крепиподдерживающеготипаразличаютсяпоусловиямприменения;дляпологихинаклонныхпластовсугламипадения0—35°идлякрутонаклонныхикрутыхпластовсугламипаденияболее35°.Ккрепямподдерживающеготипаотносятсятакие,укоторыхпроекциянаплоскостьпластаподдерживающейчастиперекрытиябольшепроекцииоградительнойчастиприсдвинутомположениисекции.Этимусловиямотвечаютподдерживающие иподдерживающе-оградительныекрепи.

Крепьподдерживающеготипа(рис.17.4,а)осуществляетвпервуюочередьподдержаниерабочегопространства,вовторую—защитуегоотдавлениякровлииобеспечениеуправлениякровлейполнымобрушением.Линейнаясекциякреписостоитиз:перекрытия1;ограждения2,защищающегорабочеепространствоотпроникновениявнегообрушенныхпородкровли;гидростоек3,которыхможетбытьотдвухдошести;основания4;гидродомкрата5дляпередвижениякрепи.Крепиподдерживающеготипаполучилиширокоеприменение,особеннонапластахмощностьюменее1,8 м.

Крепьоградительноготипа(рис.17.4,б)неимеетэлементовдляподдержанияпородкровлиивыполняеттолькофункцииограждениярабочегопространстваотобрушившихсяпородкровлиипередвижкузабойногоконвейера.Конструктивноэтикрепиболеепросты,ноимеютограниченнуюобластьпримененияиз-завозможногопроникновенияврабочеепространствопородкровли,обрушающихсяполиниизабоя.Линейнаясекцияоградительнойкреписостоитизоснования1,рамы2,двухжесткихстоек3,щитовогоперекрытия4,двухгидроцилиндровпере-движения5,затвора6длявыпускаразрушенногоугляизмежслоевойпачкиугляигидроцилиндра7, спомощьюкоторогооткрываетсяизакрываетсязатвор.

ВнастоящеевремявугольнойпромышленностиСоветскогоСоюзаприменяетсятолькоодинтипоградительнойкрепиКТУЗМприслоевойвыемкепологопадающихпластовмощностью6—15мнашахтахКузбасса.Мощностьвынимаемогослоясоставляет2,4—2,7 м.

Оградительно-поддерживающаякрепь(рис.17.4,в)имеетэлементыкакдляподдержанияпородкровли,такидляограждениярабочегопространстваотобрушившихсяпородкровли.Приэтомоградительныеэлементыпреобладаютнадподдерживающими.Секцияоградительно-поддерживающейкреписостоитизоснования1,траверсы2,двухрычагов3,щитовогоогражде-ния4,поддерживающегокозырька5,однойилидвухнаклонныхгидростоек6игидроцилиндровпередвижения7.

Крепиэтоготипа(ОКП70идр.)получилиширокоераспространениевугольнойпромышленностиунасизарубежомприразработкепологопадающихпластовмощностью1,8—3,5 м влавах слегкообрушающимисякровлями.

Поддерживающе-оградительнаякрепьосуществляетвпервуюочередьподдержаниекровлиивовторую—ограждениерабочегопространстваотобрушенныхпород.Основнымпреимуществомэтихкрепейпередоградительно-поддерживающимиявляетсябольшеерабочеепространство,позволяющееудобнорасположитьоборудование,обеспечитьсвободныйпроходдлялюдей,возможностьприменятькрепьвлавахсповышеннымгазовыделениемблагодаряхорошейпроветриваемостилавы.

Секциякрепиподдерживающе-оградительноготипа(рис.17.4,г)состоитизоснования1,щитовогоограждения2,верхнегоперекрытия3,двухгидростоек4(переднейизадней),гидроцилиндра5передвижениясекцийигидроцилиндрапередвижениястоек,размещаемоговнизуупочвы(вкомплексахтипа2М81-Эгидроцилиндрыдляпередвижениястоекотсутствуют).Крепиэтоготипаполучилиширокоераспространениеприразработкепологопадающихпластовмощностью1,4—3,2 м влавахслегкообрушающимисяиустойчивымипородамикровли.

Побазовойосновемеханизированныекрепиделятсянадвегруппы:

• снижнимоснованием(базой)инижнимрасположениемсредствпередвижкисекций.Этикрепиприменяютсявусловияхдостаточногопроходавкрепи,гденижнееоснованиенеограничиваетэтот проход повысоте;

• сверхнимоснованиемиверхнимрасположениемсредствпередвижкисекцийкрепи.Этикрепиприменяютсявусловияхплохихкровель,гдетребуетсясплошнаязатяжка,атакжевтонкихпластах,гденапочвенедолжно бытьпрепятствий дляпрохода людей.

Поналичиюобщихсвязейподлине лавы,крепиразделяютнаагрегатныеикомплектные.

Рис.17.5.КомплектнаякрепьтипаМ97

Комплектнаякрепь(рис.17.5)состоитизотдельных,несвязанныхмеждусобойизабойнымконвейером3комплектовсекций.Каждыйкомплект,какправило,состоитиздвухсекций1,соединенныхгидроцилиндрамипередвижения2.Передвижкаразгруженнойотгорногодавлениясекциипроизводитсясопоройнасоседнююсекциюкомплекта,котораянаходитсявэтотмоментподраспором.КкомплектнымотносятсякрепитипаМК97.Питаниекомплектовкрепиосуществляетсяотобщейнасоснойстанции,установленнойнаштреке.Управлениенакаж-домкомплектеобособленное.Передвижкаконвейераприработекомплектныхкрепейосуществляетсядополнительнымисредствами:гидродомкратамитипаДГ-2илигидропередвижчикамитипаГП-1УА.

Рис.17.6. Способыпередвижениясекциймеханизированнойкрепи:а-последовательный;б-шахматный

Существуетнесколькоспособовпередвижениясекциймеханизированныхкрепей:

• последовательный,предусматривающийстрогопоследовательнуюпередвижкусекцийкрепи,однузадругой(рис.17.6,с).Приручномуправлениикомплексомвремянапередвижкуоднойсекциикреписоставляет30—40с,чтопозволяеточистномукомбайнупроизводитьвыемкууглясоскоростьюдо2м/мин.Приавтоматизированномуправлениикомплексомскоростькомбайнаможетбытьнескольковыше,чтоособенноважнопривы-емкетонкихпластов;

Агрегатнаякрепьсостоитизотдельныхсекций,имеющихсвязьсзабойнымконвейеромчерезгидроцилиндрпередвижения.Ставзабойногоконвейера являетсяв этомслучаеопорнойбазой,фиксирующейнаправленное перемещение крепи.К агрегатнымотносятсякрепиМ87,ОКП, КГУЗМ идр.

• шахматный(рис.17.6,б),применяющийсяприустойчивойкровле,когдаестьнеобходимостьсократитьвремянапередвижкукрепистем,чтобыповыситьрабочуюскоростьподачиочистногокомбайна.Пришахматномспособевначалепоследовательнопередвигаютсянечетныесекции,азатем четные(илинаоборот).

• групповойспособ,предусматривающийодновременноепередвижениенесколькихсекций,приэтомотдельныегруппысекциймогутперемещатьсяпоследовательноилившахматномпорядке.Групповойспособприменяетсяприавтоматизированномуправленииипозволяетзначительносокращатьвремя,необходимоенаперемещение крепи.

Механизированныекрепипередвигаютсиловымигидроцилиндрамидвустороннегодействия,которыемогутбытьрасположенывразличныхместахсекциикрепи:внутриилипобокамоснования,подперекрытиеми,реже,один—уоснования,авторой—уперекрытия.

Источникомэнергиидлягидравлическогоприводамеханизированныхкрепейявляетсянасоснаястанция,в которойэлектрическаяэнергия спомощьюэлектродвигателейигидронасосовпреобразуетсявэнергиюпотокарабочейжидкости.Призаданномдавлениипотокрабочейжидкостиподаетсявгидрокоммуникации,покоторымонподводитсяксиловымгидроцилиндрамигидроаппаратуре.Управление,регулированиеиконтрольработымеханизированнойкрепиосуществляетсяраспределительнойиконтролирующейаппаратурой:гидрораспределителями,гидрозамками,блокамиуправления,различнымиклапанами.Указаннаягидроаппаратураустанавливаетсянанасоснойстанции,гидромагистраляхинасекцияхкрепи.

Контрольныевопросы

1. Какиевидыкрепиприменяютсядлякрепленияпризабойногопространства?

2. Какуюконструкциюимеетгидравлическаямеханизированнаякрепь?

3. Вкакихусловияхприменяютподдерживающие,оградительные,оградительно-поддерживающиеиподдерживающе-оградительныекрепи?

4. Какуюконструкциюимеютагрегатныеикомплектныекрепи?

5. Какие способыпередвижениясекциймеханизированныхкрепейсуществуют?

Литература

1. СолодВ.И.,ЗайковВ.И.,ПервовК.М.горныемашиныиавтоматизированныекомплексы.М.:Недра

2. КлорикьянС.Х.и др.Машиныиоборудованиедля шахт ирудников:Справочник.М,МГГУ, 2002.

3. ГетопановВ.Н.,ГудилинН.С.,ЧугреевЛ.И.Горныеитранспортныемашиныикомплексы.М . :Недра

Лекция№14

Очистныекомбайны

План занятия

1. Общиесведенияиклассификацияочистныхкомбайнов.

2. Основныеэлементыконструкцииочистныхкомбайнов.

3. Способыимеханизмыперемещенияочистныхкомбайнов

4. Силовоеоборудованиекомбайнов.

Опорныесловаитермины

Очистныекомбайны,широкозахватныеиузкозахватныекомбайны,баровые,барабанные,дисковыеишнековыерабочиеорганы,буровыерабочиеорганы,схемыкомпоновкикомбайновикомплексоввлаве,механические,гидравлическиеиэлектрическиемеханизмыперемещениякомбайнов,встроенныемеханизмыперемещения,вынесенныесистемыподачи,бесцепнаясистемаподачи,зубчатая,трубчатаяицевочнаярейкимеханизмаперемещения,двигатели,пусковоеоборудование(пускателимагнитные,пусковыеиаварийныекнопки,понижающиетрансформаторы,реле);коммутационнаяаппаратура,кабели,разъединители,шланги.

Очистнымкомбайномназываетсямашина,котораяодновременноотделяетгорнуюмассуотмассива,дробитеенатранспортабельныекускиигрузитих насредстватранспорта.

Очистнойкомбайндлявыемкикрутыхпластоввыполняеттолькодвеоперации—отделениегорноймассыотмассиваидроблениееенатранспортабельныекуски,таккакотбитаягорнаямассадоставляетсявдользабоякместупогрузкиввагонеткиилидругиевидытранспортаподдействиемсобственноговеса.

Очистныекомбайныподразделяются:

поуглупадения пласта— для пологих,наклонныхикрутыхпластов;

помощностипластов—длятонких(0,7—1,2м),средних(1,2—3,5м)имощныхпластов(более3,5м);

поширинезахватаисполнительногооргана—широкозахватные(В=1÷2м)иузкозахватные(В=0,5;0,63 и 0,8 м);

посхемеработы—односторонняясхемасхолостымперегономвисходноеположениеичелноковаясхема;

потипуисполнительногооргана—баровые,осуществляющиевыемкуугляпосредствомразделенияпластарежущимицепями;барабанные,дисковыеишнековые,срезающиесповерхностизабоястружкусерповиднойформы;,корончатые,срезающиесповерхностизабоястружкубольшойтолщиныприсложномдвижениикоронок;буровые,разрушающиеугольпутемпрорезанияузкихкольцевыхщелейспоследующимвзламываниемкернавнутреннимиповерхностямикоронок.

Очистныекомбайнывыпускаютсядляработывкороткихидлинныхзабоях.ВСНГочистныекомбайнывыпускаютсяпреимущественнодля работы вдлинныхзабоях(лавах).

Потехнологическойсхеме работывлавенапластахпологогопаденияразличают:комбайнысфланговымрасположениемисполнительногооргана,перемещающиесявдоль

забояпопочвепластарядомсзабойнымконвейером.Поэтойсхемеработаютширокозахватныекомбайнытипа«Донбасс»(см.рис.19.1,б);

комбайнысфланговымрасположениемисполнительногооргана,перемещающиесявдользабояпорамеконвейера.Потакойсхемеработаютузкозахватныекомбайнысошнековымис-полнительныморганомтипа1К101(см.рис.19.1,е);

комбайнысфланговымрасположениемисполнительногооргана,перемещающиесявдользабояпополкеконвейера,расположеннойсосторонывыработанногопространства,илипоспециальномужелобу,примыкающемукконвейерусосторонызавала.ПотакойсхемеработаюткомбайнытипаМК 67(см.рис.19.1,г);

комбайныслобовымрасположениемисполнительногооргана,перемещающиесяпопочвепластарядомсрамойконвейераилипопочвепластасчастичнымразмещениемкорпусакомбайнанадконвейером.Направлениедвижениявдользабояопределяетсярамойзабойногоконвейера,аустойчивостькомбайна–обратнымизахватами,расположеннымисзавальнойстороныставаконвейера.По такойсхемеработаеткомбайнК103.

Накрутыхпластахработаюткомбайныслобовымрасположениемисполнительного органаиразмещениемкорпусакомбайнавуступезабоя(см.рис.19.1,ж).Рабочийходкомбайнаосуществляется,какправило,придвиженииснизувверх.Потакойсхемеработаюткомбайнысбарабаннымисполнительныморганомсгоризонтальнойосьювращениятипа«Темп-1».

Современныеузкозахватныекомбайнывыпускаютсядляработыпочелноковойсхемесвозможностьюсамозарубкипоконцамлавы.Нанекоторыхшахтах,поразнымпричинамчелноковыекомбайныработаютпоодностороннейсхеме,Втакихслучаяхрабочийходкомбайнаосуществляетсябезпогрузочногоустройстваинаповышенныхскоростяхподачи,Закомбайномнапочвеостаетсядо40—50%отбитогоугля.Окончательнаязачисткапочвыосуществляетсяпридвижениикомбайнавпротивоположнуюсторонунамаксимальновозможнойскоростиподачи.После зачисткипочвыпроизводитсяпередвижказабойногоконвейеранановуюдорогу.

Внастоящеевремяпромышленностьювыпускаетсяболее95%комбайновшнековоготипа.Шнековыекомбайныдолжнысоответствоватьгосударственномустандарту«Комбайныочистные.Основныепараметрыиразмеры.Общиетехническиетребования».типоразмерыкомбайновпредназначеныдляработывпологихинаклонныхпластахмощностьюот0,56до4,5м.Конструкциякомбайнадолжнаобеспечиватьработупочелноковойсхеме,нодопускаетсяработа комбайнаи поодностороннейсхеме.

ОчистныекомбайныунифицированногорядаРКУпредназначеныдлямеханизациивыемкиуглянапологихинаклонныхпластахмощностью1,1-4,5мсугломпадениядо35°попростиранию,адлятипоразмеровРКУ10-РКУ16такжедо10°попадениюивосстаниюприсопротивляемостиуглярезаниюдо 360Н/мм.

УнифицированныйрядкомбайновРКУвключаетвсебяпятьосновныхтипоразмеров—РКУ10,13,16,20,25.Каждыйтипоразмервсвоюочередьможетиметьрядисполнений,отличающихсякомпоновкойисполнительногооргана(одно-илидвухшнековая),диаметромшнека,напряжением,конструкциейдвижителяподачи(взависимостиоттипарейки),конструкциейрычажно-опорногомеханизмаит.д.

Выемкаугляможетпроизводитьсякакпочелноковой,такипоодностороннейсхемамработыссамозарубкойбезниш вкомплексессоответствующим оборудованием.

Комбайныработаютсрамызабойныхконвейероввсоставемеханизированныхкомплексов.

РКУ10иРКУ13могутработатьвкомплектесиндивидуальнойкрепьюприусловииоснащениязабойногоконвейера рейкойдлябесцепнойсистемыподачи.

УнифицированныйрядкомбайновразработаннабазедвухэлектродвигателейЭКВЭ4-200и ЭКВЭЖ4-315мощностьюсоответственно200 и 315 кВт.

БазовоймодельюрядаявляетсякомбайнРКУ10,базовымиузлами—гидровставка,энергоблок,механизмподачи,трансмиссииосновныхиповоротныхредукторов,атакжеэлементыгидросистемы,системпылеподавленияиуправлениякомбайнами.

Комбайнывосновномисполненииоснащеныисполнительныморганом,состоящимиздвухшнеководинаковогодиаметра,симметричнорасположенныхпоконцамкорпусанаповоротныхредукторахиимеющихрегулировкупогипсометрииимощностипласта.Конст-рукцияшнековдопускаетвозможностьсамозарубкивпласт(восновномкосымизаездами),шнекиоснащенылинейнымирезцамиЗР4.80МиторцевымиШБМ2С-1-1-04.

ПредусмотренавозможностькомпоновкикомбайновРКУ10иРКУ13однимшнекомдляработывкомплексахсдвухкомбайновойвыемкой,атакже вусловияхслабыхпород кровли.

КомбайнРКУ10комплектуетсяоткиднымипогрузочнымищитамисгидроуправлением,анакомбайнеРКУ16предусмотренаустановкаперекидныхпогрузочныхщитовсгидроприводомуправлениянабазегидромотораМР1.

Комбайныунифицированногоряда РКУоснащеныдвумябесцепнымимеханизмамиподачи:

• РКУ10иРКУ13—сгидроприводомнабазерадиально-поршневогонасоса1НП200.РКУ

16 — с гидроприводом на базе насоса 311.112.11.000. и радиально-поршневогогидромотораМР2,5.

• 2РКУП20/25иРКУП10—сэлектроприводом(стиристорнымпреобразователем)набазеэлектродвигателяпостоянноготокаДРК-20/25итиристорнойподстанцииКППВ.ВдальнейшемпланируетсяпереводвсехкомбайноврядаРКУнатиристорныйприводмеханизмовподачи(рядкомбайновРКУП).

Перемещениеочистныхкомбайновосуществляетсяпосредствоммеханизмовперемещения,которыепотипуприводаделятсяна:механические,гидравлическиеиэлектрические.Электрическиемеханизмыперемещениявнастоящеевремянаходятсявстадииразработки.Поместуустановкиприводаразличаютвстроенныемеханизмыперемещения,монтируемыенепосредственнонаочистномкомбайне,ивынесенныесистемыподачи,монтируемыенарамахприводныхблоковзабойногоконвейера.Вусловияхкрутыхпластоврольмеханизмаперемещениявыполняеттяговаялебедка,устанавливаемаянавентиляционномштреке(см.рис.20.1,ж).Потяговомуэлементумеханизмыперемещенияразделяютна:канатные,цепные,бесцепные(с жесткойнаправляющейилистраковойцепью)ишагающие.

Механическиймеханизмперемещения— этовстроенныйвкорпусмашиныредуктор-вариаторсбольшимпередаточнымотношением(i≥1000),навыходномвалукоторогоустановленбарабансканатом.Перемещениекомбайнаосуществляетсяпомощьютяговогоканата,растянутоговдольлавы.Одинконецканатазакрепляетсянаупорнойстойке,котораяраскреп-ляетсямеждупочвойикровлейнарасстоянии20—30моткомбайнапоходуегодвижения,авторойконецзакрепленнабарабане.Привключениимеханизмаперемещенияканатнама-тываетсянабарабан,икомбайнначинаетдвигатьсявсторонуупорнойстойкисзаданнойскоростью.Кмеханическим относятсяхраповыеипульсирующие механизмыперемещения.

Гидравлическиемеханизмыперемещения,какимеханические,включаютмеханизмыподачиитяговыйорган.Вкачествемеханизмаподачиприменяетсяобъемныйгидропривод,состоящийизнасосаигидродвигателя,которыесоединенымеждусобойгидравлическимимагистралями(трубопроводами).Рольтяговогоорганавыполняеткруглозвеннаякалиброваннаяцепь,котораявпоследнеевремяпостепеннозаменяетсязубчатойилицевочнойшарнирнойрейкой.

Насоспредназначендляпреобразованияэнергиивращенияэлектроприводавгидравлическуюэнергиюнапора,агидродвигатель,всвоюочередь,преобразуетэнергиюнапорарабочейжидкости,полученнуюотнасоса,вмеханическуюэнергиювращениявыходноговаламеханизмаподачи.Всовременныхмеханизмахперемещенияочистныхкомбайновнаибольшееприменениеполучилирегулируемыерадиально-поршневыеиаксиально-поршневыенасосы,регулируемыеинерегулируемыепоршневыерадиальныеиаксиальныегидродвигатели.Регулируемыенасосыработаютспеременнойпроизводительностью,анерегулируемые—спостоянной.

Гидродвигателиизготавливаютсядвухтипов:низкомоментные(скрутящиммоментомдо0,5кНмичастотойвращениявыходноговаладо6,6с^-1)ивысокомоментные(скрутящиммо-ментомболее5 кН мичастотойвращениявыходноговала0,3— 1,65с^-1).

Гидропередачисвысокомоментнымигидродвигателямипозволяютсоздаватьмеханизмыперемещениябезредуктораилииспользоватьпростейшийредуктор.Применениенизкомоментныхгидродвигателейтребуетобязательногоналичияредукторадлясниженияскоростииувеличениякрутящегомоментанавыходномвалу.

Вгидравлическихмеханизмахперемещениявкачестверабочейжидкостиприменяютсяиндустриальныемасласернокислойочистки.

ВочистныхкомбайнахширокоприменяютсявстроенныегидравлическиемеханизмыперемещениятипаГ404,Г406идр.,выполненныепосхеме«регулируемыйнасос—нерегулируемыйгидродвигатель»(рис.22.1,а—е)ивынесенныенаштрекимеханизмыперемещения(рис.22.1,ж).Поместурасположенияцепиотносительнокомбайнаи

выработанногопространства,различаютсистемысрасположениемтяговогоорганасосторонызавала(см.рис.22.1,а,е),состоронызабоя(см.рис.22.1,в) исосмешаннымрасположением(см.рис.22.1, б, г).

Приработеочистногокомбайнатяговаяцепьрастягиваетсявдольлавы,ееконцызакрепляютсянарамахприводныхблоковзабойногоконвейера.Ведущаязвездочкамеханизмаперемещенияперекатываетсяпонатянутойтяговойцепикакпозубчатойрейке,осуществляяперемещениекомбайна.Ведущиеиотклоняющиезвездочкимогутрасполагатьсявгоризонтальнойиливертикальнойплоскостях—взависимостиотконструктивногоисполнениямеханизмаперемещения.Поконцамтяговойцепимогутустанавливатьсякомпенсаторыдлиныцепи(пружинныеилигидравлические)длянатяженияеехолостойветвиивертлюги—длясамоцентровкицепиотносительнонаправляющихручьевприводнойиотклоняющейзвездочек.

Рис.19.1.Системыподачиочистныхкомбайновсцепнымтяговыморганом:

1–вертлюг; 2 –тяговаяцепь;3–ведущаязвездочка; 4–отклоняющаязвездочка;5–компенсатордлиныцепи;6–блок;7 –гидроцилиндрнатяженияцепи

Кпреимуществамгидравлическогомеханизмаперемещенияследуетотнестиплавноерегулированиескоростиподачиинеподвижностьтяговогоэлемента,чтообеспечиваетсравнительноудобноеибезопасноеегорасположениенаприводныхэлементахкомбайновивлаве.

Вынесенныесистемыподачи(ВСП)похарактеруработымогутбытьгидравлическимииэлектромеханическими,сручнымиавтоматическимуправлением.Этимисистемамикомплектуютсяузкозахватныеочистныекомбайныистругидляразработкитонкихпологонаклонныхпластовмощностью0,55–0,8мсугломпадениядо35°,гдекрайнезатруднендоступквстроенныммеханизмам перемещения.

ДляВСПхарактерноналичиедвухприводов,подвижноразмещенныхнаприводныхголовкахзабойногоконвейера,вместескоторымиониперемещаются.Подачакомбайнаосуществляетсявертикальнозамкнутойкалиброваннойцепью,расположеннойсзавальнойстороныконвейера.ПереднийпоходудвижениякомбайнаприводВСПявляетсяосновным,азадний—вспомогательным,таккакосуществляетвытяжкухолостойветвицепи.Еслинаправлениедвижениякомбайнаизменяется,торольприводовВСПтакжеменяется.Длярегулированияскоростиподачиитяговогоусилиямеханизмперемещенияоснащаетсяэлектро-магнитноймуфтойскольженияЭМС.

ПреимуществамиВСПявляютсяиспользованиемощностиосновногоэлектродвигателятолькодляприводаисполнительногооргана,сокращениедлиныкомбайнана1,5–2михорошаядоступностькузламВСП приосмотрахиремонтах.

Главныенедостаткизаключаютсявналичиидвухдвижущихсяветвейтяговойцепивлаве,чтозатрудняетпередвижениезабойногоконвейераивозведениекрепи(особенновместахискривлениялавы)идвухмеханизмовподачи,расположенныхпоконцам лавы.

Рис.19.2.Схема расположенияБСПвлаве(а)ивозможныевариантызацепленияколесасзубчатой(б),трубчатой(в)ицевочной(г)рейками

1–комбайн; 2—конвейер;3—жесткая направляющая; 4—концевая каретка;5–гидроцилиндрнатяжения;6–ведущаязвездочка;7-цевочное колесо

Бесцепнаясистемаподачи(БСП)позволяетсовершенствоватьмеханизмыперемещенияочистныхкомбайнов.РазличныеконструктивныерешенияБСПможноклассифицироватьпоследующим признакам:

поместурасположенияисполнительногооргана—встроенныенакомбайнеирассредоточенныеповсейдлинелавы;

похарактеруподачи—непрерывногоицикличногодействия;

поисполнительномуоргану—колесные,траковыеи спомощьюгидроцилиндров;

потяговомуоргану—зубчатыенаправляющие,цевочныеплоскиеицевочныетрубчатыенаправляющие.

ВстроенныеБСПнеимеюттяговойцепи.Рольеевыполняетжесткаянаправляющая,состоящаяизотдельныхшарнирносвязанныхмеждусобойэлементов.

Впромышленностинаибольшеераспространениеполучиливстроенныегидравлическиемеханизмыперемещениянепрерывногодействиясколеснымисполнительныморганом.Вкачестветягового органаприменяютсязубчатыеи цевочныенаправляющие (рис.19.2).

ОсновныепреимуществаБСПпередцепнымизаключаютсяввозможности:

созданиянабазеБСПсамотормозящихмеханизмовперемещения,обеспечивающихработукомбайнанапологихинаклонныхпластах,чтонеудавалосьосуществитьвцепныхмеханизмахперемещения;

работыкомбайнасвесьмамалымиколебаниямискоростиподачи,чтосоздаетусловиядлярезанияполезногоископаемогоспостояннойглубинойприболееэффективномиспользованииустановленноймощностипривода;

повышениянадежностиибезопасностиприобслуживаниикомбайна.

Отсутствиетяговойцепивлавесокращаетпростоикомбайнавлавеиз-заотказовмеханизма перемещениядо 45 %.

Взависимостиоттипакомбайнаиусловийегоработымеханизмперемещениядолженобеспечиватьмаксимальноетяговоеусилиевпределах150÷300кН.Внаибольшейстепениэтимтребованиямудовлетворяютгидравлическиемеханизмыперемещения,чемиобъясняетсяихширокоераспространение.

Приводгорныхмашинвключаетвсебясиловоеоборудование,передаточныемеханизмы(редукторы,редукторы-вариаторы),различныесредстваручного,дистанционногоиавтоматическогоуправления.

Ксиловомуоборудованиюотносятся:двигателикомбайнов,конвейеров,перегружателей,насосныхстанцийистанцийорошения;пусковоеоборудование(пускателимагнитные,пусковыеиаварийныекнопки,понижающиетрансформаторы,реле);коммутационнаяаппаратура,кабели,разъединители,шланги(приработеспневмо-игидроприводом).

Насовременныхочистныхипроходческихкомбайнахвосновномприменяютсянаиболееэкономичныеэлектрическиеигидравлическиеприводы.Пневмоприводустанавливаетсянама-шинахимеханизмах,работающихвтехгорно-геологическихусловиях,гдеприменениеэлектроприводазапрещеноправиламитехникибезопасности,атакженанекоторыхбурильныхмашинах.Эксплуатацияпневматическогосиловогооборудованиятребуетдорогостоящихустановокиобходится внесколькораздороже,чем эксплуатацияэлектрического.

Независимоотродапотребляемойэнергиисиловоеоборудованиегорныхмашиндолжноотвечатьследующимосновнымтребованиям:обеспечениевзрыво-ипротивопожарнойбезопасности;безопасностьвобслуживании;искробезопасность;высокаямеханическаяпрочностьинадежностьработывовлажнойизапыленнойатмосфереприповышенныхтемпературах;малыегабаритыприбольшойустановленноймощности;большаяперегрузочнаяспособностьибольшойпусковоймомент.

Вгорнойпромышленностиширокоераспространениеполучилиасинхронныетрехфазныекороткозамкнутыеэлектродвигателипеременноготоканапряжением380и660Всчастотойвра-щения25с^-1.Впоследнеевремяведутсяработыповнедрениювгорнуюпромышленностьэлектродвигателейпостоянноготока.

Основныепреимуществаасинхронногоэлектродвигателя:надежностьвработе,простотаконструкции,обеспечение взрывобезопасности,небольшиегабариты,высокаяпрочность.

ЭлектродвигателигорныхмашинвовзрывобезопасномисполнениисознакомРВвыполняютсяв трехвариантах:

• единойсерииВАОмощностьюдо 1000кВт;

• конвейерныеобдуваемыефланцевыеКОФмощностьюдо 160кВт;

• комбайновыеЭДК,ЭДКОиЭКВ(соответственнонеобдуваемые,обдуваемыеисводяным

охлаждением),сноминальноймощностью22,30, 40, 55, 75, 100, 125, 160, 200 и 315 кВт.

Изтрехперечисленныхспособовохлажденияэлектродвигателейнаиболееэффективнымявляетсяводяноеохлаждение.Перваяцифрапослебуквенногообозначенияэлектродвигателя(например,ЭДК04)означаетвысотукорпусаэлектродвигателявдециметрах,ацифрапослечерточки—мощностьдвигателявкВт(например,ЭДКО-125).

Комбайновыеэлектродвигателиимеютформупараллелепипеда.Высотакорпусаунифицированаиможетбытьравной310,350,400и500мм,а ширина—780и1400мм.ЭлектродвигателисерииВАОи КОФимеютцилиндрическийкорпус.

ЭлектродвигателисерииЭДКиЭДКОвыпускаютсядляноминальныхдлительногоичасовогорежимов работы исоответственнодлительнойичасовоймощностей.

ЭлектродвигательЭКВвыпускаетсядляноминальногодлительногорежимаидлительноймощности.Обычнономинальнаямощностьуказываетсянатабличкеэлектродвигателя,аноми-нальныйрежимработыдвигателясоответствуетпродолжительномурежимусчисломвключенийдо 120 вчас.

ЧасоваямощностьN_{чac(кВт)—мощность,}развиваемаядвигателемвтечение1чработыбезперегреваегообмоткивышеустановленныхнорм,обусловленныхклассомпримененнойизоляции.

ДлительнаямощностьN_{дл(кВт)—мощность,}развиваемаядвигателемвтечениедлительноговремени(8чиболее)безперегреваегообмоткивышеустановленныхнорм,обу-словленныхклассом примененнойизоляции.

Очистныеипроходческиекомбайны,буровыемашиныистанкиработаютвспецифическихусловиях,сопровождающихсячастымипускамимашиныподнагрузкой,мгновеннымиостановкамипривстречеисполнительногоорганасвесьмакрепкимивключениямипороды,реверсированиемнеостановившегосяротора.Поэтомуэлектродвигателиэтихмашиндолжныдопускатьдвух-итрехкратнуюперегрузкуииметьбольшойпусковоймомент:

M_мax=(2÷2,8)M_ном.

Созданиеобдуваемогоэлектродвигателяпозволилоповыситьдлительнуюмощностьв1,5—2разапритехжегабаритахкорпусаисоответствующемувеличениимоментов.Переходнаводяноеохлаждениеобеспечилувеличениемощностидвигателяв2–3раза.Приэтомнапря-жениевсети–660В.Дальнейшееувеличениемощностиэлектродвигателейгорныхмашинприведеткпереходунанапряжениевсети1140В.Этопозволитболее эффективноиспользоватьдвигателибольшоймощности.

Контрольныевопросы

1. Классификацияочистныхкомбайнов.

2. Технологические схемыработыкомбайноввлаве.

3. Основныеэлементыконструкцииочистныхкомбайнов.

4. классификациямеханизмовперемещенияочистныхкомбайнов.

5. Встроенныеивынесенныемеханизмыперемещения.

6. Бесцепныемеханизмыперемещения.

7. Приводочистныхкомбайнов.

8. Электродвигатели,применяемыевприводахочистныхкомбайнов.

Литература

1. Солод В.И.,ЗайковВ.И.,ПервовК.М. горныемашиныиавтоматизированныекомплексы.М.:Недра

2. ИвановК.И.,ЛатышевВ.А.,АндреевВ.Д. Техникабуренияприразработкеместорожденийполезныхископаемых.М.:Недра.

3. Гетопанов В.Н.,ГудилинН.С.,ЧугреевЛ.И. Горныеитранспортныемашиныикомплексы.М . :Недра

4. КлорикьянС.Х.и др.Машиныиоборудованиедля шахт ирудников:М, МГГУ 2002.

Лекция№15

Исполнительныеорганыочистныхкомбайнов

План занятия

1. Классификацияисполнительныхорганов.

2. Основныекомпоновочныесхемыкомбайнов сразличнымирабочимиорганами.

3. Шнековые рабочиеорганы.

4. Барабанныерабочиеорганы.

Опорныесловаитермины

Исполнительныеорганысплошногоищелевогорезания,шнеки,буровыекоронки,барабаны,диски,штанги,подрезныебары.

Исполнительныморганомочистногокомбайнаназываетсяустройство,спомощьюкотороговыполняютсяоперациипоотделениюгорноймассыотмассива,еедроблениюипогрузкенатранспортныесредства.

Существуютдватипаисполнительныхорганов—сплошногоищелевогорезания.Исполнительныеорганысплошногорезания,всвоюочередь,делятсяпоспособуразрушениянадвегруппы:исполнительныеорганы,разрушающиепластпонапластованиюиперпендикулярнокнапластованию.Кпервойгруппеотносятсябарабанысвертикальнойосьювращения,ковторой

• шнекиибарабанысгоризонтальнойосьювращения.

Кисполнительныморганам щелевоготипаотносятсябуровыекоронки,дискиибары.Исполнительныеорганыпоспособупогрузкигорноймассытакжеделятсянадвегруппы.

Кпервойотносятсяисполнительныеорганы,одновременновыполняющиедвеоперации—реза-ниеипогрузку(шнеки,буровыекоронки).Ковторойгруппеотносятсяисполнительныеорганы,осуществляющиетолькоотделениегорноймассыотосновногомассива(барабаны,диски,штанги),аее погрузкапроизводитсяспомощьюдругихмеханизмовилиприспособлений.

Ксовременнымисполнительныморганамочистныхкомбайновпредъявляютсяследующиеосновныетребования:

• обеспечение наиболее полной выемки и погрузки полезного ископаемого приизменяющейсямощностипластапопадениюипростиранию;

• малое пылеобразование;хорошаясортностьдобываемогоугля;

• низкие энергозатратына резаниеипогрузку;

• простотаинадежностьконструкции,позволяющаяприменятьоднотипныйрежущийинструментнавсем исполнительном органе.

Исполнительныеорганысовременныхочистныхкомбайновмогутвключатьвсебяодновременнобарабаны,шнеки,буровыекоронки,подрезныебары,дискии др.

Баровыеисполнительныеорганыпоклассификацииотносятсякисполнительныморганамщелевоготипа(см.рис.20.1,а).Онимогутбытьплоскими,изогнутымиикольцевыми(см.рис.20.1,б).Плоскиебарыприменяютсявкачествеосновногоисполнительногооргананаврубовыхмашинахивкачествевспомогательногоприкомбинированныхисполнительныхорганах.Изо-гнутыебарыприменяютсянаврубонавалочныхмашинах,акольцевые–наширокозахватныхкомбайнахтипа«Донбасс».

Барабанныйисполнительныйоргансгоризонтальнойосьювращенияпредставляетсобойцилиндр,навнешнейповерхностикотороговопределеннойпоследовательностиукрепленыкулакисрезцами(см.рис. 20.1,в).Каждыйрезец завремяконтактасзабоемсрезаетсерповиднуюстружку.Исполнительныйорганлегкорегулируетсяпомощностипласта,простпоконструкции,имеетнесложныйинадежныйпривод.Кнедостаткамегоследуетотнестизначительноеизмельчениеполезногоископаемогоинеобходимостьустановкирядомснимбольшого

погрузочногоустройства,переустанавливаемоговручнуюприизменениинаправлениядвижениякомбайнаипрепятствующегофронтальнойсамозарубкевпластпоконцамлавы.

Барабанныйисполнительныйоргансвертикальнойосьювращениясобираетсяиздвухполовин:нижнейнеподвижнойиверхнейподвижной(см.рис.20.1,г),котораяперемещаетсяотносительнонижнейспомощьюгидроцилиндра.Вращениебарабанаможетосуществлятьсяотприводнойзвездочкиредукторарежущейчастичерезврубовуюцепь(еслибарабанявляетсяединственнымисполнительныморганомнакомбайне)илинепосредственноотвыходноговаларедуктора режущейчасти(еслибарабанвыполняетрольверхнегоотбойногоустройства).

Вертикальныеисполнительныеорганывбольшинствеслучаевреверсивные.Этоделаетсядля того,чтобырезаниеипогрузкагорноймассыприизменениинаправлениядвижениякомбайнавсегда осуществлялисьв сторонуобнаженнойповерхностизабоя– наотрыв.

Кнедостаткамбарабанногоисполнительногоорганасвертикальнойосьювращенияотносятсясложностьивысокаястоимостьизготовления,невозможностьизменениявеличиныза-хвата безсущественногоизмененияконструкциивсейрежущейчастикомбайна.

Буровыекоронкиотносятсякисполнительныморганамщелевогорезания(см.рис.20.1,д).Сихпомощьюполезноеископаемоеможнодобыватьсменьшимиэнергозатратамиихорошейсортности.Исполнительныеорганыэтоготипапозволяютпроизводитьвыемкуболеекрепкихпластовполезногоископаемого(А≤ 400 кН/м).

Кнедостаткамбуровыхкоронокотносятсяплохаяуправляемостьотносительнопочвыпластаинеобходимостьустановкинакомбайнедругихисполнительныхоргановдляприданияза-боюпрямоугольнойформы ирегулированияисполнительногоорганапомощностипласта.

Шнековыйисполнительныйорган(см.рис.20.1,е)поусловиямприспосабливаемостиквынимаемоймощностипластаиотделениюполезногоископаемогоотосновногомассивамалоотличаетсяотгоризонтальногобарабана.Удалениегорноймассыиззоныразрушенияиеепогрузканазабойныйконвейерприработешнекаосуществляютсяинтенсивнееипоболееко-роткомупути.Приправильновыбранныхконструктивныхирежимныхпараметрахсобственношнекомможнопогрузитьдо60—70%отбиваемойгорноймассы,остальные40—30%могутбытьпогруженыспециальнымпогрузочнымустройством.Полнотапогрузкизависитотшагаиформыобразующейвинтовыхповерхностей,ихвысоты,частотывращения,коэффициентатрениягорноймассыопогрузочныеповерхностишнекаиразмеровразгрузочногоокна.Существеннымпреимуществомшнековогоисполнительногоорганаявляетсявозможностьегоперемещения,каквдольлавы,такивпоперечномнаправлении,чтопозволяеткомбайну легкозарубатьсявпластпоконцам лавыбезсущественнойпотеривременинаманевровыеоперации.

Насовременномэтаперазвитиясредстввыемкиполезныхископаемыхбольшоевниманиеуделяетсявопросамунификации,котораяпредполагаетвозможностьсборкиизотдельныхуни-фицированныхузлов-блоков(исполнительныеорганы,редукторы,механизмыперемещения,электродвигателиит.п.)различныхсхемкомпоновкиочистныхкомбайновдляразличныхтехнологическихсхем выемки.

Такойподходпозволяетсократитьдоминимумачислотипоразмеровотдельныхузлов,изкоторыхсобираютсякомбайны,иснизитьзатратывремениисредствнаихизготовление.

Нарис.20.1представленыкомпоновочныесхемысовременныхочистныхузкозахватныхкомбайновсошнековымисполнительныморганом,которыеприменяютсявгорнойпромышленностипривыемкепластовполезногоископаемогопологогоипологонаклонногозалегания.

Внастоящеевремяпромышленностьювыпускаетсяболее95%комбайновэтоготипа.Конструкциякомбайнадолжнаобеспечиватьработупочелноковойсхеме,нодопускаетсяработакомбайнаи поодностороннейсхеме.

Основнымипреимуществамикомбайновсошнековымисполнительныморганомявляются:простотаконструкции,быстраяинадежнаярегулировкаисполнительногоорганапомощностипласта безостановкикомбайна,возможностьсамозарубки поконцам лавы.

Выпускаютсякомбайнысдвумяшнекамидлячелноковойработы,атакжеодношнековые.

Работаузкозахватногокомбайнавомногомзависитоткомпоновочнойсхемыисполнительногооргана.Выборкомпоновочнойсхемыосуществляетсясучетомблагоприятныхусловийпорезаниюипогрузкегорноймассынаконвейер,устойчивостикомбайнанарамеконвейера,возможностисамозарубкивпластпоконцам лавыиработыпочелноковойсхеме.

Компоновочнаясхемаисполнительногоорганаи,определяемаяеюсхемаобработкизабоя,существенновлияютнапроцессрезания,сортностьугляиустойчивостькомбайна.Привыборекомпоновочнойсхемыстремятсяктому,чтобынезависимоотнаправлениядвижениякомбайнарезаниеугляначиналосьвсегдасминимальнойтолщиныстружки.Такойподходобеспечиваетснижение динамикикомбайнаприегоработе.

Рис.20.1.Компоновочныесхемыочистныхкомбайновсошнековымисполнительныморганом:а–комбайнК103; б-комбайн1К101; в –комбайнтипа 2К52; г–комбайнтипа1ГШ68;д –комбайнКШЗМ

Условияпогрузкигорноймассыотдельнымшнекомприработекомбайнапочелноковойсхеменеодинаковы.Благоприятнымсчитаетсянаправлениедвижениякомбайна,прикоторомрезаниепластаосуществляетсявнаправленииотпочвыккровле.Вэтомслучаеотбитаягорнаямассасразупопадаетнарабочуюповерхностьпогрузочнойлопастиизатемгрузитсянаконвейер.Приправильновыбранныхпоусловиямпогрузкипараметрахшнекадо70%отбиваемойгорноймассысразугрузитсянаконвейер,аостальные30%—спомощьюпогрузочногоустройства.Приработекомбайнанаповышенныхскоростяхподачинаполнениешнекаможетувеличиться,приэтомчастьгорноймассыбудетпереваливатьсячерезступицушнекананерабочуюсторону.При

наличиипогрузочногощиткагорнаямасса,перебрасываемаяшнекомнанерабочуюсторону,сновапопадаетв зонупогрузки,ноприэтомдополнительнопереизмельчаетсярезцами.

Прирезаниипластавнаправленииот кровликпочве(комбайнизменилнаправлениедвижениявпротивоположнуюсторону)отбиваемаягорнаямассаподдействиемсобственноговесапопадаетнапочву.Затемпородапротаскиваетсярезцамиипогрузочнымилопастямивзазормеждупочвойиступицейшнекананерабочуюсторонушнека,дополнительнопереизмельчается,игрузитсянаконвейерспомощьюпогрузочногощитка.Приотсутствиипогрузочногощиткабольшаячастьгорноймассыостаетсянапочве.

Производительностьодиночногошнека(т/мин)попогрузкеразрушеннойгорноймассыприполностьюоткрытомразгрузочномокнеможетбытьопределенапоформуле

2 2

Q_п=π(D_л-Dс)SnK3γ_р/4

гдеD_л—наружныйдиаметрпогрузочнойлопасти,м;D_c—диаметрступицышнека,м;S–шагпогрузочнойлопасти,м;п–частотавращенияшнека,мин^-1;К_з–коэффициентнаполненияшнека,принимаетсяравным0,2—0,25приработебезпогрузочногощиткаи0,25—0,35приработе сощитком;γ_р-плотностьгорноймассывразрушенном состоянии,т/м³.

Совершенствокомпоновочнойсхемы,взаимного(фазового)расположениешнеков,схемынаборарезцовнаних,ирежимырезанияопределяютустойчивостькомбайнанарамеконвейера,производительнуюработу.

Есликомбайнсмалойсобственноймассойработаетсвысокимискоростямиподачи,тосуммарнаяреактивнаясоставляющаяотусилийрезаниянашнекахможетдостичькритическихзначений,прикоторыхопорыкомбайнатеряютконтактсрамойконвейера,иможетпроизойтисбрасываниекомбайнасрамыконвейера.Чтобыэтогонепроизошло,квыборукомпоновочнойсхемыподходятособеннотщательно—необходимообеспечитьвстречноевращениешнеков,приэтомжелательно,чтобыверхнийшнекбылпоразмерамменьше нижнего.

Челноковаяработакомбайнадолжнаосуществлятьсяпринеизменныхпоказателяхпоусловиям резания,погрузки,устойчивости,свозможностьювыемкинишнезависимоот направле-ниядвижениякомбайна.

Барабанныеисполнительныеорганеразличаютдвухтипов:сгоризонтальнойивертикальнойосямивращения.

Барабанныйисполнительныйоргансгоризонтальнойосьювращенияприменяетсянакомбайнахдлявыемкикрутыхпластов.Работаегоосновананарезанииуглярезцами,вступаю-щимивдействиевопределеннойпоследовательности,захватыванииотбитогоматериалапереднимигранямирезцов,кулаков,аиногдаиспециальнымипогрузочнымиэлементамиисообщениипотокуматериаласкорости,достаточнойдляегоперебрасываниянанерабочуюсторонубарабана.

Привыемкекрутыхпластовсовременныеочистныекомбайныработаютпоодностороннейсхеме:снизувверх—рабочийходисверхувниз—холостойперегонкомбайна.Эвакуацияматериалаиззоныразрушениявэтомслучаепроизводитсяболееинтенсивно,таккакотбитыйматериалтранспортируетсявниз полавеподдействием гравитационныхсил.

Нарис.20.2.представленыдветиповыекомпоновочныесхемыисполнительныхоргановкомбайновдлявыемкикрутыхпластов.Комбайныоснащаютсядвухбарабаннымисполнительныморганом,укоторогоопережающийбарабан,располагаемыйупочвы,нерегулируется(илирегулируетсявнезначительныхпределах),авторойрегулируетсяотносительновынимаемоймощностипласта.

Нарис.20.2,апредставленакомпоновочнаясхема,анарис.20.3—конструкциякомбайна

«Темп-1»,предназначенногодлямеханизированнойвыемкиуглянакрутыхпластахмощностью0,65—1,2м(Iтипоразмер)и1,0—1,2м(IIтипоразмер)ссопротивляемостьюуглярезаниюдо300кН/мприустойчивостибоковыхпородненижесредней.Комбайнимеетдвухбарабанныйисполнительныйорганодностороннеговращения1,привод(электродвигательилипневмодвигатель)2,редукторисполнительногооргана3,гидроблок4,направляющую5иопорнуюлыжу6, электро-илипневмоблокисистемуорошения.

Нижнийбарабанкомбайнаразрушаетнижнююпачкупластавсемдиаметром,аверхнийосуществляетотбойкуверхнейпачки.Условиярезанияиустойчивостидляверхнегобарабананеблагоприятные,таккакрезаниеначинаетсяснекоторогоуступа.Устойчивостькомбайнаобеспечиваетсязасчетопережающейлыжи,опирающейсянауступзабоя.

Рис.20.2.Компоновочныесхемыочистныхкомбайновсгоризонтальнымбарабаннымисполнительныморганом:

а— сдвумябарабанами,расположеннымисодной стороныкорпуса(типа«Темп-1»);б— сдвумябарабанами,расположеннымипоконцам корпуса(типаА-70М)

Рис.20.3.Комбайн«Темп-1»

Условияпогрузкиблагоприятные.Отводматериалаиззоныразрушенияпроизводитсявзазорымеждукровлейикорпусомкомбайнаимеждуновойгрудьюзабояибоковойстенкойкор-пуса комбайна.

Нарис.20.2,бпредставленакомпоновочнаясхемакомбайнаА-70Мсдвумябарабанамиодностороннеговращенияодинаковогодиаметра,расположеннымипоконцамкорпуса.Опережающийбарабан,регулируемыйотносительнопочвы,вынимаетнижнююпачкупласта,высотакоторойна50ммбольшевысотыкорпусакомбайна.Поэтомукорпускомбайнаразмещаетсявуступезабоя,неимеягарантированногозазораскровлей.Есливерхняяпачкасамопроизвольноотслаиваетсяоткровлиипадаетнакорпус,комбайнможетрасклиниватьсямеждупочвойикровлей,чтов этомслучае затрудняетуправление комбайном.

Верхнийрегулируемыйбарабанснабженследящимустройством,котороепозволяетавтоматическиперенастраиватьегоприизменениимощностипласта.

Поусловиямрезанияиустойчивостисхемааналогичнапредыдущей,поусловиямпогрузки—хуже,таккакотводугляиззоныразрушенияосуществляетсятолькопоодномуканалу(междугрудьюзабояибоковойстенкойкорпусакомбайна).Такимобразом,перваякомпоновочнаясхемаисполнительногооргана предпочтительнее,чемвторая.

Барабанныйисполнительныйоргансвертикальнойосьювращенияиспользуетсяприсозданииузкозахватныхкомбайновдлявыемкипологопадающихпластовмалоймощностииливкачествеверхнегоотбойногоустройствакомбайнаскомбинированнымисполнительныморганом.Поспособупогрузкиматериаланаконвейервертикальныйбарабанотноситсякгрупперабочихорганов,укоторыхпогрузкаосуществляетсявсочетаниисдругимиприспособлениямиилимеханизмами.Погрузкаматериаласнекоторойвысотыбермыосуществляетсяполнее»чемспочвыпласта.Поэтомувертикальныйбарабанцелесообразноиспользоватьвкачествеверхнегоотбойногоустройства.Внастоящеевремяпромышленностьювыпускаютсядватипаочистныхкомбайновсвертикальнымбарабаннымрабочиморганом:КА80 иКА90.

Шнекикомбайновдвухзаходные,сполымиспиралями,внутрикоторыхпредусмотренподводжидкостикоросителям,установленнымнанерабочихсторонахспиралей.

Рис.20.4. Шнеккомбайна:а — общийвид;б—резецИ-90В

Конструкцияшнекапоказананарис.20.4,а.Верхнийшнекимеетширину750мм,нижний—1000мм.Ширина захвата равна500,630 и 800мм.

Вкулачках,приваренныхкспиралям,крепятсязубкиИ-90В(рис.20,6),расположенныев17линияхрезания.Расстояниемеждулиниямирезания40мм.Вдвухкрайних(кзабою)линиямрезаниярасположеноподварезца,в остальных — поодному.

Приработекомбайнапослеснятиякаждойлентыуглярезцынепереставляют,поэтомупогрузкаугляназабойныйконвейерпридвижениикомбайнаводномнаправлениипроизводитсяпо верхушнека,апридвижениивобратномнаправлении— понизу.Скоростьрезанияуверхнегоинижнегошнековсоставляетсоответственно2,62и2,35м/с.Прискоростиподачикомбайна0—2,9 м/столщинаснимаемойстружки20—40мм..

Регулированиеработыверхнегоинижнегошнековосуществляетсягидравлическойсистемойкомбайна,получающейпитаниеотплунжерногонасоса,которыйустановленвосновном редукторе.

Рис.20.5. ИсполнительныйорганузкозахватногокомбайнаМК-67М:

1—вертикальныйбарабан;2—режущиезубки; 3—кулачкидлякреплениязубков;4—гидродомкратраздвижки;5, 6—звездочки)

ИсполнительныйорганузкозахватногокомбайнаМК-67М(рис.20.5.)представляетсобойвертикальныйбарабан,снабженныйдвустороннимирежущимизубками,которыекрепятсявкулачках.

Чтобыосвободитьцентральнуючастьбарабанадляразмещениягидродомкратараздвижки4,приводвовращениеверхнейинижнейгруппбарабанапроисходит отдвухзвездочек5и6.Обезвездочкиприводятсявовращениеодной режущейцепью.

Регулированиеисполнительногоорганапомощностипластаосуществляетсяраздвижкойверхнихдисковгидродомкратом,расположеннымвцентральнойчастибарабанов.

Гидросистемакомбайнаслужитдлярегулированияположенияисполнительногоорганаиопорныхлыж.

Погрузкаугляназабойныйконвейеросуществляетсяспомощьюспециальныхпогрузочныхлопаток,смонтированныхнаисполнительном органе,ипогрузочногощита.

Барабанные(вбольшейстепени)ишнековыеисполнительныеорганы(вменьшейстепени)переизмельчаютугольи поэтомуповышаютвыходугольногоштыбаипылеобразование.

Буровыекорончатыеиисполнительныеорганыснижаютпылеобразованиеиповышаютсортностьугля.Средибуровыхисполнительныхоргановбуры,разрушающиеугольныймассивпутемвырезаниявнемкруговыхщелейипоследующеговзламыванияобразовавшихсякреновугля,получилинаиболееширокоеприменение.

Контрольныевопросы

1. Классификацияисполнительныхорганов.

2. Основныекомпоновочныесхемыкомбайнов сбарабаннымирабочимиорганами.

3. Основныекомпоновочныесхемыкомбайновсошнековымирабочимиорганами.

4. Конструкцияшнековогорабочегооргана.

5. Конструкциябарабанногорабочегооргана.

6. Производительностьшнека.

7. Анализконструкцийисполнительныхоргановочистныхкомбайнов.

Литература

1. Солод В.И.,ЗайковВ.И.,ПервовК.М. горныемашиныиавтоматизированныекомплексы.М.:Недра

2. Гетопанов В.Н.,ГудилинН.С.,ЧугреевЛ.И. Горныеитранспортныемашиныикомплексы.М . :Недра

3. КлорикьянС.Х.и др.Машиныиоборудованиедля шахт ирудников:М, МГГУ 2002.

Лекция№16

Струговыеустановки

План занятия

1. Общиесведенияиклассификацияструговыхустановок.

2. Компоновочныесхемыструговыхустановок.

3. Конструкцииструговыхустановок.

4. Конструкциирабочих органовструговыхустановок

Опорныесловаитермины

Струг,строганиеинавалкаугля,статическиеидинамическиеструги,стругитихо-ходныеибыстроходные,съемныеблокирезцов,креписопряженияилианкерныеустройства(столы),бесстоечноепризабойноепространство,рама,поворотныйкорпус,поворотнаябашня,нижниерезцедержатели,линейные резцедержатели,стяжки.

Вотличиеоткомбайновойвыемкистругинережут,астрогаютугольныйпластсоткрытойповерхностизабоя.Дляпримененияструговнеобходимыблагоприятныегорно-геологическиеусловия:

• сравнительномягкий,трещиноватыйугольссопротивляемостьюрезаниюнеболее180кН/м;

• спокойноезалегание пласта;

• устойчивые боковыепороды;

• явновыраженнаяграницамеждуугольнымпластомивмещающимипородамисхорошимотделением верхнейпачкипласта после подработкинижнейпачкистругом;

• отсутствие твердыхвключенийи др.

Втакихусловияхструговаявыемкаможетоказатьсяболеепроизводительнымспособомдобычи,чемкомбайновая.ЭтоподтверждаетсяпоказателямиработыструговыхлаввФРГ,Англии,Нидерландах,гдеструговаявыемкаполучилаширокоераспространениеблагодаряхорошимгорно-геологическимусловиям.В СНГпластовсвышеперечисленнымисвойствамисравнительномало.Наибольшеераспространениеструговаявыемкаполучиланашахтахпроиз-водственногообъединения«Ростовуголь».

Работывобластисовершенствованияструговыхмеханизированныхкомплексовиагрегатовведутсявнаправлениимаксимальногоувеличенияихпроизводительностизасчетповышенияэнерговооруженностиприводов(до500кВтиболее),надежностииавтоматизациивсехпроизводственныхпроцессоввзабое,расширенияихобластиприменениязасчетработывпластахскрепкимиуглямиивозможностирегулировкистругаповысотесцельюодновременнойобработкипластанавсюмощность.

Основныепреимуществаструговойвыемки:возможностьэффективноймеханизациивыемкитонкихпластов,простотаконструкции,хорошеекачестводобываемогоугля,малоепылеобразование,созданиеблагоприятныхусловийдляотработкипластов,опасныхпогазу,пылиивнезапнымвыбросамугля,отсутствиепередачиэлектроэнергиипогибкомукабелюкдвижущейсямашине,простая(рассредоточенная) схема организацииработвлаве.

Кнедостаткамструговойвыемкиотносятся:ограниченнаяобластьпримененияпокрепостиугляиналичиювпластахкрупныхкрепкихвключенийколчедана,кварцита,породныхпрослойков;неудовлетворительнаяуправляемостьстругомпогипсометриипласта,чтоврядеслучаевприводиткоставлениюземника;большаяширинаструговойдороги,чтовызываетнеоб-ходимостьработыструговвпластахскровлямисреднейивышесреднейустойчивости;низкийк.п.д.струговыхустановокиз-забольшихпотерьнатрениеопочвуиставзабойногоконвейера(η

=0,2÷0,3).

Струговойустановкойпринятоназыватькомплектоборудованиядляузкозахватнойвыемкиидоставкиугля,состоящийизструга,верхнегоинижнегоприводовсэлектродвигателями,скребковогопередвижногозабойногоконвейера,системыгидравлическихилипневматическихцилиндровдляпередвижкиконвейера.

Стругспомощьювынесеннойсистемыподачисовершаетвозвратно-поступательноедвижениевдольлавыиприсвоемдвижениипроизводитстроганиеинавалкуугляназабойныйконвейер.

Дляработыстругахарактерныполучениекрупныхклассовугля,большиескоростиподачи(на порядоквыше,чемукомбайнов)и,следовательно,резания,небольшаявеличина захвата(15—150мм),обработкапреимущественнонижнейпачкипласта.Поэтомувозможностькрепленияпризабойногопространствавозможнатолькопослевыемкиуглянашагпередвижкиилишагустановкикреписпредварительнымсамопроизвольным(илипринудительным)обрушениемверхнейпачкипласта.

Поспособувоздействияназабойструговыеустановкиможноразделитьнастатические,укоторыхрезцызакрепленывкорпусеструганеподвижно,идинамические,укоторыхрезцысовершаютударныеиливибрационныедвижения.Динамическиестругивнастоящеевремянаходятсявстадииразработки.Стругистатическогодействияотделяютугольотмассиваспомощьюрезцовподдействиемподачи,создаваемойгидроцилиндрамипередвижения,изасчетусилий,передаваемыхнастругтяговойцепью.Резцыприэтомнаходятсявпостоянномконтактесугольныммассивом.Такиестругивнастоящеевремяполучилинаибольшеераспространениепривыемке мягкихисреднейкрепостиуглей.

Поскоростиперемещения(резания)различаютстругитихоходные,еслискоростьдвижениястругаменьшескоростидвиженияскребковойцепиинепревышает20м/мин,ибыстроходные,еслискоростьдвижениястругавышескоростискребковойцепизабойногоконвейераиравна25м/миниболее.Тихоходныестругиприменяютсяпривыемкесравнительномягкихуглей(А≤120кН/м),т.е.присиловомрезании.Быстроходныестругицелесообразноприменятьпривыемкекрепкихуглей,когдадажепрималойглубинерезанияможнообеспечитьнеобходимуюнагрузкуназабой.

Потипуприменяемогорежущегоинструментаразличаютструги,оснащенныерезцами,дисковымишарошкамииударно-бойковыминструментом.Применениешарошекиударно-бойковогоинструментанаходитсянастадиипоискаиэксперимента.

ВгорнойпромышленностиСНГнаибольшеераспространениеполучилибыстроходныеструговыеустановки.Челноковаяработастругаобеспечиваетсяспомощьювынесеннойсистемыподачи,включающейдвапривода,смонтированныхнарамахнижнегоиверхнегоприводовзабойногоконвейера,бесконечнозамкнутуюкруглозвеннуютяговуюцепьиузлыкреплениятяговойцепиккорпусуструга.Периодическаяпередвижкаприводныхголовокиставазабойногоконвейераназабойосуществляетсягидроцилиндрами,расположенныминазавальнойсторонеконвейерасшагом4—5м.Приработестругасмеханизированнымикрепямисредствапередвижкиконвейера предусматриваютсянакаждойсекциикрепи.

Нарис.21.1приведенытиповыекомпоновочныесхемыисполнительныхоргановсовременныхструговыхустановокиагрегатов.

Рис.21.1.Типовые компоновочныесхемыструговыхустановокиагрегатов

Поусловиямпогрузкиугляназабойныйконвейеррациональнымсчитаетсярасположениетяговыхцепей1состоронывыработанногопространстваконвейера(рис.21.1,а).Прирас-положениитяговойцепи1состоронызабоя(рис.21.1,б)возникаютследующиенедостатки:обеветвитяговойцепинаходятсявнезакрепленномпространствеитруднодоступныдляосмотраиремонта;междузабоемиконвейеромскапливаетсябольшоеколичествоугля,которыйдополнительнопереизмельчаетсяцепямипри ихскольжении;увеличиваетсявысотапогрузкиуглянаконвейер;приизгибахконвейерногоставацепьможетвыходитьзаегобортирас-полагатьсянаддвижущимсяпотокомугля,препятствуяегодвижению.

Поусловиямустойчивостистругатяговыецепицелесообразноразмещатьсзабойнойстороныконвейера,ближекзабою,стем,чтобысуммарный

Рис.21.2.СтруговаяустановкаСО75

опрокидывающиймоментотусилийрезаниябылбы,повозможности,минимальным.Поэтомудлястругов,работающихвтонкихпластах,преобладаюттребованияпопогрузке,адлястругов,работающихвпластахсреднеймощности,требованияпоустойчивости.

Настругахдлявыемкипластовмощностью1,2—2,0мдляотбойкиверхнейпачкимогутприменятьсясъемныеблокирезцов2(рис.21.1,в).Длявыемкипластовмощностью(1,6—2,25м)

сплохообрушающейсяверхнейпачкойприменяютсяструговыемеханизированныекомплексы(агрегаты)сдвумястругами3(рис.21.1,г),которыеперемещаютсянавстречудругдругуспо-мощьювертикальнозамкнутойтяговойцепи1 по направляющим4.

Поразмещениюопорныхповерхностейразличаютстругисопорой:нанаправляющуюипочву(стругтипаС075);наконвейериспециальныйлист,закрепленныйнаструговомконвейере(стругитипаСН75);накрепьиконвейер(агрегатытипаФ-1);наспециальнуюраму,размещеннуювмежстоечномпространстве(агрегаттипаАК-3).

УнифицированнаяструговаяустановкаС075(рис.21,2)отрывноготипапредназначенадлявыемкиугляссопротивляемостьюрезаниювзонеработырезцовдо250кН/м,влавахдлиной250м,напластахмощностью0,55—1,2мсугломпадениядо20°,вшахтахлюбойкатегориипогазуипыли.Предпочтительнаясистемаразработки—столбовая,свыносомприводныхстанцийвштреки.

СтруговаяустановкаможетработатьсиндивидуальнойкрепьюилисмеханизированнойкрепьютипаМК97влавахсхорошимотжимомиявновыраженнымкливажем,Онасостоитизструга6,конвейера2,тяговойцепи5,гидроцилиндровпередвиженияконвейера1,крепейсопряжения7,анкерныхустройств8,системыорошения,гидро-иэлектрооборудования.Двухцепнойскребковыйконвейер2рассчитаннапроизводительностьустановки3,3-6 т/мин.

Унифицированныеприводы3и4соответственностругаиконвейераимеютподваэлектродвигателямощностью115кВткаждый.Приводы

снабженыкоробкамипередачиобеспечиваютскоростьструга0,74и1,4м/с,аконвейера—0,584и1,17м/с.Тяговаяцепьрасполагаетсясосторонывыработанногопространстваикрепитсякопорнойплите струга,перемещающейсямеждуднищемконвейераипочвой.

Взависимостиотгорно-геологическихусловийструговаяустановкакомплектуетсякрепямисопряженияилианкернымиустройствами(столами),которыеслужатдлязакрепления,удержанияипередвижкиприводныхстанций.

Припередвижениистругарезцы,неучаствующиевработе,отводятсяотзабояипочвы,чтоснижаетихизнос.Регулировкавысотыстругапроизводитсязасчетсменныхпроставок.Работаустановкипроисходитвбесстоечномпризабойномпространстве.Стругпротягиваетсяцепьюмеждузабоемиконвейером.Привыемкеонснимаетстружку50–70ммсоставлениемверхнейсамообрушающейсяпачкиугля.

Собственноструг(рис.21.3)состоитизрамы1,поворотныхкорпусов2и4,поворотнойбашни3,нижнихрезцедержателей5и9,линейныхрезцедержателей6и8,стяжки7.Тяги10и12служатдляприсоединениястругакнижнейветвитяговойцепи.

Режущиекромкивсехлинейныхрезцов(заисключениемнижнихрезцов)расположеныводнойвертикальнойплоскости,параллельнойкзабою,носотставаниемкаждоговерхнегорезцапоотношениюкнижнемупоходудвиженияструга.Этосоздаетбольшуюреакциюприжатиястругакпочве,уменьшаявероятностьобразованияземника,улучшаетсхемуразрушенияпласта.

Регулировкаположенияпочвенныхрезцоввверхиливнизвпределах35ммосуществляетсяизменениемнаклонаконвейераспомощьюдомкратовузаднегобортаконвейерачерезспециальныеподконвейрныелыжи.Онижепередаютнапорноеусилиеотдомкратовпередвиженияиприжатияустановки,кзабоюминуя,ставконвейераотпродольныхусилийвовремяработыструга.

Наклонноеположениекорпусовстругаиснаклоннаяповерхностькожуханаднаправляющимистругаобеспечиваютпогрузкуотбитогоуглянаконвейерсамимстругомбезспециальныхпогрузочныхустройствкакудругих«отрывных»стругов.Благодаряэтомустругимеетменьшую,чем«отрывные»струги,длину.

ПриводустановкиСН75позволяетвыбратьоптимальныесоотношенияскоростейдвижениястругаи скребковойцепиконвейеравзависимостиотусловийэксплуатации.

СложностьконструкцииструговыхустановокСН75посравнениюсустановкамиУСТ2МиС075М,ограничиваетихприменение,несмотрянаболеесовершенныеэксплуатационно-технические качества.

Рис.21.3.СтругустановкиСН75

Рис.21.4.ИсполнительныйорганструговойустановкиУСВ2

ИсполнительныйорганструговойустановкиУСВ2(рис.21.4.)внешнепредставляетсобойлитойкорпус1ввидедвухлемеховисвязующейрамы.Накорпусестругасмонтированыотвальноеустройстводляпогрузкиуглянаконвейерирезцоваяголовка,накоторойукрепленырезцы3—8дляскалывания-угля.Набоковойповерхностирамыразмещенысменныеогра-

ничителиглубинырезания9,выполненныеввиделитыхопор–лыж.Ихсменяютвзависимостиоттребуемойвеличинызахвата.Приработестругарезцыскалываютугольсоткрытойповерхностизабоя.Почвенныерезцы7и8производятпредварительнуюзарубкувнижнейчастипласта.Опережающийрезец6образовываетпредварительнующельглубиной100ммнавысоте200ммотпочвыдляослабленияпластаиоблегченияработыдругихрезцовструга.Дляотделенияверхнейпачкипластаслужитподрезнойрезец5.Изменениевысотыстругапроизводитсяприпомощисменныхприставок2.

Резцыизготовляютизпрокатаилистальноголитьяиармируютсятвердымсплавом.

Контрольныевопросы

1. Областьприменения,достоинстваинедостаткиструговойвыемкиугля.

2. Классификацияструговыхустановок.

3. Основныеэлементыконструкцииструговыхустановок.

4. Основныеэлементыконструкциирабочихоргановструговыхустановок.

5. Принципработыструговойустановки.

Литература

1. Солод В.И.,ЗайковВ.И.,ПервовК.М. горныемашиныиавтоматизированныекомплексы.М.:Недра

2. Гетопанов В.Н.,ГудилинН.С.,ЧугреевЛ.И. Горныеитранспортныемашиныикомплексы.М . :Недра

3. КлорикьянС.Х.и др.Машиныиоборудованиедля шахт ирудников:М, МГГУ 2002.

Лекция№17

Горнопроходческоеоборудование

План занятия

1. Общиесведенияогорнопроходческом оборудовании.

2. Факторы,влияющиенавыбороборудованиядляпроведениявыработок.

3. Комбайныпроходческиеинарезные.

4. Основныерабочиемеханизмыпроходческихкомбайнов.

Опорныесловаитермины

Комбайновыйибуровзрывнойспособыпроходки,проходческийцикл,поточнаятехнология,исполнительныйорганстреловоготипа,роторныйисполнительныйорган,конические,сферическиережущиекоронки,породныерезцы,роторныеипланетарныебуровыеисполнительныеорганы,баровые,корончатые,фрезерные,лучевые,кольцевые,дисковыеикомбинированныеисполнительныеорганыизбирательногодействия,скребковые,ковшовые,шнековые погрузочныеустройства,погрузочныеустройстватипанагребающиелапы.

Приподземнойдобычеполезногоископаемогоежегоднопроводитсяоколо20000кмподготовительныхвыработокразличногоназначения.Наработахвнихзанятопримерно20%рабочих,поэтомутрудоемкостьпроведенияподготовительныхвыработоксущественновлияетнатехнико-экономические показателигорногопредприятия.

Взависимостиотконкретныхгорно-геологическихусловийпроведениеподготовительныхвыработокосуществляетсяспомощьюпроходческихкомбайновикомплексовилибуровзрывнымспособом.

Прикомбайновомспособепроведениявыработокдостигаютсявысокиескоростипроходкиипроизводительностьтруда,повышаетсяустойчивостьбоковыхпородвыработкииглавное—безопасностьработ.Комбайновыйспособпроходкиприменяетсявосновномвсравнительномягкихпородах,авперспективеможноожидатьегоприменениянапородахсреднейкрепости(/<8).Поэтомувближайшиегодыудельныйвесмеханизированнойпроходкинаугольныхшахтахсоставит30—35%,анарудныхшахтах10—15%общегообъемапроведенияподготовительныхвыработок.

Припроведениивыработоквпородахсреднейкрепостиикрепкихпреобладаетбуровзрывнойспособпроходки.

Внастоящеевремяведутсяработыпосокращениючислатиповыхсеченийвыработокприменительноккомбайновойпроходке.Этопозволяетрасширитьобластьприменениямеханизированногоспособа проведенияподготовительныхвыработок.Постоянноувеличиваетсявыпускпроходческихкомбайновикомплексовприодновременноймодернизациисуществующихивновьсоздаваемыхкомбайнов,повышаетсяихнадежностьидолговечность,снижаетсяобъемручноготруда,которыйприпроведенииподготовительныхвыработоксоставляет75—80%общихтрудовыхзатрат.

Особеннотрудоемкаяоперацияприпроведенииподготовительныхвыработок—возведениекрепи.Внастоящеевремяведутсяпоисковыеработыпосозданиюпринципиальноновыхметодовиприемовкреплениявыработок,позволяющихувязыватьвовремениоперациюкреплениявыработоксосновнойоперациейпоее проходке.

Совершенствованиесредствмеханизацииприбуровзрывномспособепроходкиидетвнаправленииширокогоприменениясамоходныхшахтныхбурильныхустановок.Производитель-ностьнекоторыхустановокприбурениипородсреднейкрепостидостигает500м/смену.Крометого,приприменениибурильныхустановокрезкоснижаетсядоляручноготрудаи,следова-тельно,рабочиеменьше подвергаютсявибрациями воздействиямшума.

Припроведенииподготовительныхвыработокразличаютосновныеивспомогательныепроизводственныепроцессы.Косновнымотносятсяразрушение,извлечениеипогрузкагорной

массы,креплениевыработкиисооружениетранспортныхкоммуникаций.Квспомогательнымпроцессам относятсявентиляция,водоотлив,доставкаоборудованияиматериалов.

Взависимостиотвзаимосвязивыполняемыхпроцессовразличаютдвеосновныетехнологическиесхемыпроведенияподготовительныхвыработок:поточнуюицикличную.Припоточнойтехнологиивсепроизводственныепроцессысовмещенывовременииобеспечиваетсяпрактическинепрерывноеизвлечениегорноймассыиззабоявыработки.Кэтойсхемеотноситсяпроведениеподготовительныхвыработокпроходческимикомплексамиприодновременномвозведениипостояннойкрепиивыполнениидругихопераций.Прицикличнойтехнологииосновнойпроцесснепосредственнойвыемкигорноймассыосуществляетсясперерывами,вызванныминеобходимостьювыполнениядругихработ,которыепрактическиневозможноосуществитьодновременнососновнымпроцессом,алишьвопределеннойснимпоследовательности.Кцикличнойтехнологииотносятсявсеслучаипроведенияподготовительныхвыработокбуровзрывнымспособом,атакжекомбайноваявыемкавусловиях,когда длявозведениявременнойилипостояннойкрепинеобходимаостановкакомбайна.

Проходческийцикл—этосовокупностьпроходческихопераций,которыевыполняютсяприпроведениивыработкивтечениеопределенногопромежуткавременинаодинаковуювели-чинупроходки.Величинапроходкиопределяетсяприбуровзрывномспособеполезнойглубинойшпура,апримеханическом– длинойкоронкиилирасстояниеммеждурамамикрепи.

Длительностьпроходческогоциклаобычнократнапродолжительностисменыиравнасуммарнойпродолжительностивсехпоследовательновыполняемыхоперацийсучетомихчастичногосовмещения.

Навыбортехнологическихсхемиоборудованиядляпроведениягорныхвыработоквлияютгорно-геологическиеипроизводственно-техническиеусловия.Кгорно-геологическимусловиямотносятсямощностьпластаикрепостьпород,покоторымпроводитсявыработка,уголпаденияпласта,устойчивостьигазоносность,склонностьквнезапнымвыбросам,водообиль-ностьидр.Кпроизводственно-техническимфакторамотносятсяплощадьсечениявыработкивчернеивсвету,еепротяженность,срокслужбывыработки,характерзабоя—(угольный,смешанныйилипородный),необходимыескоростипроведениявыработки,возможныесредствадоставкиизвлекаемойгорноймассы,материаловиоборудованияв забой.

Дляугольныхипородоугольныхзабоевскоэффициентомкрепостипородf<6вобъемедо70%площадизабояцелесообразноприменятькомбайновыйспособпроходки,впородныхзабоях

• восновном буровзрывнойспособ.

Прималойпротяженностивыработокприменяютсравнительнолегкоепроходческоеоборудование,прибольшойпротяженностивыработок—тяжелое,обеспечивающеевысокиеско-ростипроходки.

Выработкисосмешаннымзабоемскоэффициентомкрепостиf<4проводятсякомбайнамисостреловиднымисполнительныморганом,оснащеннымрежущиминструментомдляразрушенияугля.Прикрепостиf<6комбайнысостреловиднымисполнительныморганомоснащаютсяспециальнымрежущиминструментом.Выработкиспороднымзабоемсf<8проводятсякомбайнамисисполнительныморганомбуровогоиликомбинированногоударно-скалывающегодействия,атакжебуровзрывнымспособом.Выработкиспороднымзабоемсf≥8проводятся толькобуровзрывнымспособом.

Крепостьпородвлияетнетольконаспособпроведениявыработок,ноинавыборпогрузочногооборудования.ЕсликрепостьпороднепревышаетвосьмипошкалеМ.М.Протодьяконова,рекомендуетсяприменятьбурильныемашинывращательногодействияипогрузочныемашинысисполнительныморганомнепрерывногодействия.Прикрепостипородболеевосьмицелесообразныбурильныемашинывращательно-ударногодействия,адляпогрузкипороды —машиныпериодическогодействия сковшовымисполнительныморганом.

Вмировойпрактикепроведениягорныхвыработокнаугольныхшахтахнаибольшеераспространениеполучилидваосновныхспособаразработкизабояипогрузкиразрушеннойгор-ноймассы:комбайновыйибуровзрывной.Тенденцияпоследнихлет–всебольшийобъемприменениякомбайновогоспособа проведенияприсокращенииобъемовбуровзрывнойпроходки.

Объясняетсяэтоследующимиосновнымипреимуществамикомбайновогоспособавсравнениисбуровзрывным:

• значительноменьшеечислопоследовательновыполняемыхоперацийзасчетсовмещениявовремениотбойкиипогрузкигорноймассы,атакжечастичновозведениякрепиивспомогательныхопераций;

• в1,5-2разаболее высокиетемпыпроведениявыработок;

• значительноболеевысокаяпроизводительностьтрудапроходчиков;

• лучшеекачествосооружаемыхвыработок,таккакобеспечиваетсястабильностьихформыиразмеров;

• меньшеечислоработающихвзабоемашини,какследствие,меньшаяаварийностьтехники;

• лучшиесанитарно-гигиеническиеусловияработывзабое;

• большаябезопасностьработи ряддругихпреимуществ.

Проходческийкомбайнсостоитизследующихосновныхузлов:исполнительногооргана,погрузочногоустройства,транспортныхсредств,ходовойчасти,системыуправленияипылеподавляющихсредств.

Исполнительныеорганы,разрушающиегорныймассив,делятсянабуровыеиизбирательные(цикличные).

Исполнительныеорганыизбирательногодействия,всвоюочередь,классифицируютсянаперемещающиесяводнойплоскости(баровые,корончатыеикомбинированные)ивдвухплоско-стях(фрезерные,лучевые,кольцевые,дисковыеикомбинированные).

Буровыеисполнительныеорганыделятсянароторныеипланетарные.Буровыеисполнительныеорганыотличаютсяотизбирательныхтем,чторазрушаютвесьзабой,аизбирательные—толькочасть.

Баровыеисполнительныеорганыизбирательногодействия(рис.22.1,а)применяютсядляпроведениявыработокпоуглюиоченьслабымпородам.Ониразрушаютзабойрежущейцепью1срезцами2.Высотабаровогоорганасоответствуетвысотепроходимойвыработки,аамплитудакачаниябара—ееширине.Подачаисполнительногооргананазабойпроизводитсягусеничнымходомкомбайна.

Корончатыеисполнительныеорганы(рис.22.1,б)оснащенывертикальнорасположеннымикоронками1срежущимизубками2наосновании3.Ширинапроходимойвыработкиопределя-етсявеличинойпоперечногоперемещениякоронок, авысота—размеромкоронок.

Рис.22.1.Исполнительныеорганыпроходческихкомбайнов

Комбинированныеисполнительныеорганысочетаютвсебеэлементыбаровыхикорончатых.

Фрезерныйстреловидный,избирательногодействияисполнительныйорган(рис.22.1,в)перемещаетсявдвухплоскостях:осевойиперпендикулярнойкосивращения.Фрезерныйисполнительныйорганполучилпреимущественноераспространениевконструкцияхпроходческихкомбайнов.Отбойнаякоронка1,армированнаярезцами3,укрепленанаподвижнойрукояти2.Вовремяработывращающаясякоронкаперемещаетсярукоятьюввертикальнойигоризонтальнойплоскостях.Подачакоронкипроизводитсятелескопическимустройством4.

Двухфрезерныйисполнительныйорган(рис.22.1,г)оснащендвумякоронками1и2,армированнымирезцами3 иустановленныминарукояти4.

Лучевыеисполнительныеорганы(рис.22.1,д)имеютдвемноголучевыхкоронки1срезцами2,установленныминагоризонтальнойосивращения.Подачакоронокназабойпроизводитсярукоятью3.

Кольцевойисполнительныйорган(рис.22.1,е)оснащеншнеками2,расположеннымивтрубе1.Резцы3прорезаюткольцевующельвзабоеиподаютотбитуюпородунашнекдлятранс-портирования.

Буровыеисполнительныеорганыроторноготипа(рис.22.1,ж,з,и)применяютсядляразрушенияпород,рудыиуглясреднейивышесреднейкрепости.Онисостоятизоднойилинесколькихпланшайб1,вращающихсявокругсобственныхосей2.Осьвращенияпланшайбыфиксированаотносительнокорпусакомбайна.Дляразрушениямягкихгорныхпородисполнительныйорганоснащаетсярезцами,адляразрушенияпородсреднейивышесреднейкрепости–шарошками,армированнымитвердымсплавом.Вовремяработырезцыпрорезаютв

забоеконцентрическиещели4,аостающиесяцелики5разрушаютсяспециальнымискалывателями.Засчетэтогоэнергоемкостьразрушенияпородбуровымиисполнительнымиорганаминиже,чем другими.

Одноосевыеисполнительныеорганы(см.рис.22.1,ж)имеютоднупланшайбу,вращающуюсясчастотой5–10мин^-1.Оформлениенижнейчастивыработкипроизводитсябоковымибермовымифрезами3.

Исполнительныйорганссооснымрасположениемпланшайб(см.рис.22.1,з)состоитизнаружной1ивнутренней3планшайб,вращающихсянавстречудругдругу.Встречноевращениепланшайбуравновешиваетреактивныйкрутящиймоментиобеспечиваетпоперечнуюустойчивостькомбайна.

Исполнительныеорганымогутиметьипараллельнорасположенныепланшайбы(см.рис.22.1,и).Укомбайновстремяпланшайбамидвекрайние1к3расположеныводнойплоскости,атретья(4)—вдругой,опережающей.

Дляпроведениягорныхвыработокпоуглюислабымпородамприменяютпланетарныеисполнительныеорганы:плоскостные(рис.22.1,к),укоторыхрежущийинструмент1перемеща-етсявпараллельнойзабоюплоскости,вращаясьодновременновокругосей2и3;ипространственные(рис.22.1,л),укоторыхрежущийинструмент1перемещаетсяодновременновдвухплоскостяхвокругосей2 и 3 и неимеетпостоянногоконтактасзабоем.

Погрузочныеустройствапроходческихкомбайновслужатдляуборкиотбитойгорноймассыиззабоя.Поконструкцииониподразделяютсянанагребающиелапы,скребковые,ковшовые,шнековые.

Погрузочныеорганыснагребающимилапами,ковшовыеишнековыеосуществляютуборкугорноймассыиззабояиперегрузкуеенаконвейер,встроенныйвкомбайн.Баровыеискребковыепогрузочныеорганыгрузятгорнуюмассунатранспортныесредства,расположенныезакомбайном.Производительностьпогрузочныхустройствдолжнабытьвышепроизводительностиисполнительногооргана.

Погрузочныйорганснагребающимилапами(рис.22.2,а)наиболееширокораспространенвконструкцияхпроходческихкомбайнов.Онсостоитиздвухнагребающихлап1,смонтиро-ванныхнанаклонномстоле2иприводимыхвдействиекривошипно-шатунныммеханизмом3.Погрузкагорноймассыпроизводитсянаконвейер4.Преимуществапогрузочногоорганасна-гребающимилапами—возможностьдостижениявысокойпроизводительностииширокийфронтпогрузки,недостаток—заштыбовкаматериала.

Скребковыепогрузочныеорганы(рис.22.2,б)сочетаютвсебепогрузочныеитранспортныесредстваввидескребковвкулакахтяговойцепи.Преимуществаскребковогопогрузочногооргана—совмещениепогрузочныхитранспортныхопераций,простотаконструкции,недостаток—повышенныйизностяговогоорганаискребков,низкаяманевренность.

Скребковое(баровое)погрузочноеустройствосостоитизплоскогобара1соскребковойцепью2,оснащеннойскребками3,погрузочнойплоскости4иперегрузочногоконвейера5.

Ковшовыепогрузочныеорганыприменяютвпроходческихинарезныхкомбайнахбуровоготипа.Ковши 1(рис.22.2,в)размещеныпоперифериироторногоисполнительногооргана2.Горнаямассазачерпываетсяупочвызабояиразгружаетсявспециальноеокно илитечку

3. Бермовыефрезы 4подгребаютгорнуюмассук центрувыработки.

Рис.22.2.Погрузочныеорганыпроходческихкомбайнов

Шнековыепогрузочныеорганы(рис.22.2,г)совмещаютотбойкуипогрузкугорноймассы.Этопозволяетувеличитьфронтпогрузкиисечениевыработки.Бермовыефрезы1транспорти-руютгорнуюмассук скребковомуконвейеру2 идалеепо опорномулисту3.

Ходоваячастьпроходческихкомбайноввыполняетсягусеничнойишагающей.Наиболееширокоприменяетсягусеничныйход.Шагающиймеханизмподачиосуществляеттольконапор-ноеусилие,он неприспособлендляперемещениякомбайнаповыработкам.

Приводкомбайнов—электрическийснапряжением380или660В.Вэлектрическоеоборудованиевходятасинхронныеко-роткозамкнутыеэлектродвигателивовзрывобезопасномисполненииРВ,магнитныестанции,пусковаяизащитнаяаппаратура,системасигнализации,управленияиосвещения.

Многолетнийопытсозданияпроходческихкомбайновикомплексовнаихосновепозволилобосноватьнаиболееоптимальныерешенияпоконструкциям комбайнов.

Внастоящее времяопределились дваосновныхтипапроходческихкомбайнов:

• комбайныизбирательногодействия,оснащаемыеисполнительныморганомстреловоготипасрежущейрезцовойкоронкойнаконцестрелы;спогрузкойотбитойгорноймассынастолепитателя,какправило,спомощьюпарныхнагребающихлап;сперегрузкойгорноймассыскребковым конвейероми сгусеничнойходовойчастью;

• комбайныбуровоготипа,оснащенныероторнымисполнительныморганомразличнойконструкции;спогрузкойотбитойгорноймассыковшевымикольцевымипогрузчикаминацентральнорасположенныйскребковый(ленточный)перегружательисраспорно-шагающейходовойчастью.

Свыше95%всегообъемакомбайновогопроведениягорныхвыработокнаугольныхшахтахпроизводитсясиспользованиемкомбайновизбирательногодействиясостреловымисполнительныморганом.

ИсполнительныеорганыизбирательногодействияустановленынакомбайнахПК-ЗР,4ПП-2М, 4ПУ, ГПКС и др.

Стреловыекомбайнывнаилучшейстепениотвечаютусловиямработывугольныхшахтах,особенноприпроведениипластовыхвыработок.Отличительнойособенностьюпроходческихкомбайновэтоготипаявляетсяконструкцияисполнительногооргана.Выполненонввидецельнойлибошарнирно-ломающейсястрелысрежущейкоронкойнапереднемпризабойномееконцеиэлектроприводомсредукторомназаднем конце.

Поворотыстрелывгоризонтальнойивертикальнойплоскостяхосуществляются,какправило,системойгидроцилиндров.

Режущиекоронкистреловыхкомбайновимеютконическую,сферическую(шаровую)либоцилиндрическуюформу.

Отдельныеконструкциикомбайновоснащаютсядвумярежущимикоронкамиспоперечнымпоотношениюкпродольнойосистрелырасположениемкоронок.

Коронкипроходческихкомбайновизбирательногодействиявпоследниегоды,какправило,снабжаютсяповоротнымирезцамитипаРКСразличныхтипоразмеров,устанавливаемымиврезцедержателях-кулакахкоронкитангенциально.Такоерасположениерезцовиихповоротврезцедержателяхулучшаетэффективностьразрушенияугля,атакжепородсf=6-8пошкалепроф.М.М.Протодьяконова,повышаетсрокслужбытвердогосплаванарезцеисамогорезца.ДляразрушениякрепкихпородиспользуютсятакжерадиальныепородныерезцытипаРПП-2.

Резцедержателинакоронкахрасполагаютсяпоспирали,чтоспособствуетудалениюотбитойгорноймассыот забоя.

Конструктивноэлектродвигательиредуктораисполнительногоорганарасполагаетсянасамойстреле.Приэтомстрелавыполняетсяраздвижной.Зарубкакороноквмассивосуществляетсятелескопическимудлинениемстрелы,анеподачейвсегокомбайнаназабой,что,повышаетегоустойчивостьвработе.Крометого,подачакомбайнаназабойдлявыполненияследующегоциклавыемкиприближаетпереднююкромкупитателякзабою,чемобеспечиваетсяболееполнаяуборкаотбитойгорноймассы.

Дляуборкиотбитойгорноймассыпредпочтительныминаиболеепроизводительнымявляютсяпитательснагребающимиодно-илидвухвильнымилапамиснепрерывнойбоковойпогрузкойнаскребковыйконвейеркомбайнасвертикально-замкнутымирабочейихолостойветвями.Этотконвейерслужитдляперегрузкигорноймассыотпитателяввагонетки,штрековыйконвейерилидругоетранспортноесредство,располагаемоеповыработке.Разгрузочнаястрелаэтогоконвейераделаетсяповоротнойводнуивдругуюсторону,атакжесвозможностьюизменениявысотыразгрузкигорноймассынаразличныетранспортныесредства,расположенныепозадикомбайна.

Такоеперегрузочноеустройствонакомбайнеудобнокомпонуетсявсерединемашины,транспортируетгорнуюмассу,каквгоризонтальной,такивнаклоннойвыработке,проводимойпопадениюпласта,позволяетосуществлятьповоротеговсторонуиизменениевысотыразгрузки.

Большаячастьсерийновыпускаемыхивновьсоздающихсястреловыхкомбайновоснащаетсяудлиняющимисялибооднойдлиныленточнымиперегружателями,позволяющимигрузитьотбитуюгорную массув партию шахтныхвагонеток.

Основнымтипомходовогоустройствадляпередвиженияпроходческогокомбайнасостреловиднымисполнительныморганомявляетсягусеничныймеханизм,обеспечивающиймобильностьиманевренностьмашины.Некоторыемоделикомбайновимеютиндивидуальныйприводнакаждуюгусеничнуюцепь.Последниемоделимощныхпроходческихкомбайновсостреловиднымисполнительныморганомоснащаютсягидрофицированнымиаутригерами—подванакаждуюсторонукомбайна,обеспечивающимиустойчивостьегововремяработы

Комбайнынагусеничномходуможнобезопасноиспользоватьдля проведениявыработоксугламинаклонадо±12°.Проведениевыработоксбольшимиугламинаклонаобуславливаетприменениедляудержаниякомбайнаотсползаниявзабойуклонаспециальныхлебедок.Припроведениивосстающихвыработокприменяютспециальныеустройствадляудержаниякомбайнаиувеличениянапорногоусилияназабой.Ограничениемприменениястреловых

комбайновнапроходкеуклонов–уголнаклона15-18°.Припревышенииэтогоугларезкопадаетпроизводительностьпогрузочныхустройствиособенноскребковых иленточныхперегружателей.Проходческиекомбайныизбирательногодействиясостреловидныморганомобычнооборудуютсякомбинированнойсистемойподавленияпыли,состоящейизсредстворошениязоныразрушениямассиваспомощьюфорсункиисредствпылеотсосадляочисткипризабойнойзоны

отзапыленноговоздуха.

Дляповоротаотбойнойкоронкисострелойпроходческогокомбайнаизбирательногодействияслужитгидравлическийпривод.

Всоставэлектрооборудованияпроходческогокомбайнавходят:электродвигатели,магнитнаястанцияспультомуправления,фараосвещения,сигнальнаяипредохранительнаяаппаратураиэлектрическаяразводка,допущенныекприменениювшахтах,опасныхпогазуипыли.

Управлениепроходческимкомбайномосуществляетоператорспомощьюпульта,находясьнасидении,расположенномнакомбайне.Рядпроходческихкомбайновуправляютсяоператоромспомощьюдистанционновыносногопульта.

Современныекомбайнывысокойэнерговооруженностиавтоматизированы.Врежимеавтоматическогоуправлениявсеоперации,выполняемыекомбайном,вводятсявэлектроблокавтоматическогоуправленияикомбайнработаетпопрограмме,периодическизадаваемойоператоромврежиме ручногообразцовогоцикла (циклов)управления.

Аппаратураавтоматическогоуправленияосуществляетзаписьпрограммыциклаработыуправления,автоматическоевоспроизводствоциклауправленияпоэтойзаписи;крометого,осуществляетсяавтоматическаястабилизациязаданнойнагрузкиэлектродвигателяисполнительногоорганапоразрушениюмассивасзащитойотперегрузкииопрокидывания.

Буровыекомбайныоснащаютсяисполнительныморганомроторноготипаввидеторцевыхфрезразличныхконструкцийсрезцовымилишарошечныминструментом.Малыескоростивращенияфрезы,оснащаемойизносостойкиминструментом,мощныйприводвращенияисполнительногоорганаиустойчивое,засчетраспоравстенкивыработки,положениекомбайнаобеспечиваютвозможностьразрушениявысокопрочныхдо12-14единицивышеиабразивныхгорныхпород.Погрузочныеорганыбуровыхкомбайновпредставляютсобойкольцевыековшовыегрузчики,спомощьюкоторыхотбитаягорнаямассаспочвывыработкиподнимаетсявверхивысыпаетсянацентральнорасположенныйперегружатель.Комбайныроторноготипаоснащаютсяспециальнымтранспортныммостом,прикрепляемымккомбайнуиперемещаемымвследзаподвиганиемзабоя.Передвижениекомбайнаназабойпроизводится,какправило,распорно-шагающимустройством.

Дляприданиякруглымвыработкамарочнойформыбуровыекомбайныоснащаютсяспециальнымибермовымифрезами.

Буровыекомбайнызначительносложнеепоконструкциистреловидныхи,какследствие,весьмадорогостоящие.Поэтомуцелесообразноиспользоватькомбайныбуровоготипаприпроведениичистопородныхвыработокпопородамвысокойкрепостиипротяженностьюнеменее800-1000м,приобязательнойстабильностигорнотехническиххарактеристикпересекаемыхпород.Наличиенарушений(сдвигов,сбросов,крупныхтрещин,вываловидр.)существенноосложняетработукомбайна.Размерысечениясооружаемыхроторнымикомбайнамивыработокпрактическинеизменны.

Роторныекомбайныприменяютвосновномдляпроходкипротяженныхполевыхштреков,квершлаговдля вскрытияновыхшахтныхполей.

Контрольныевопросы

1. Общиесведенияогорнопроходческом оборудовании.

2. Факторы,влияющиенавыбороборудованиядля проведениявыработок.

3. Исполнительныеорганыпроходческихкомбайнов.

4. Погрузочныеорганыпроходческихкомбайнов.

5. Анализконструкцийисполнительныхоргановипогрузочныхустройствпроходческих

комбайнов.

Литература

1. Солод В.И.,ЗайковВ.И.,ПервовК.М. горныемашиныиавтоматизированныекомплексы.М.:Недра

2. Гетопанов В.Н.,ГудилинН.С.,ЧугреевЛ.И. Горныеитранспортныемашиныикомплексы.М . :Недра

3. КлорикьянС.Х.и др.Машиныиоборудованиедля шахт ирудников:М, МГГУ 2002.

Лекция№18

Комплексыподземныхгорныхработ

План занятия

1. Комплектующее оборудование очистныхкомплексов

2. Конструктивныеособенностикомплексовдляпологих,наклонныхикрутопадающихпластов.

3. Фронтальныеагрегаты.

4. Горнопроходческие комплексыоборудования.

5. Классификационныепризнакикомплекса проходческогооборудования.

Опорныесловаитермины

Очистнойкомплекс,очистнойкомбайн,струг,доставочнаямашина,механизированнаякрепь,кабелеукладчик,гидрооборудование,крепьсопряжениялавысоштреками,маслостанция,оросительнаясистема,энергопоезд,щитовыеагрегаты,фронтальныйагрегат,комплексыпроходческогооборудования,буропогрузочнаямашина,комбайновыйкомплекс,щитовойкомплекс.

Применениемеханизированныхкомплексовпозволяетсовмещатьвовременивсеосновныеоперациивлаве:выемкуугля,егодоставку,креплениепризабойногопространстваиуправление кровлей.

Дляопределенияцелесообразностиприменениямеханизированногокомплекса,необходимоучитыватьследующиеосновныефакторы:мощностьпласта,егостроение,физико-механическиесвойстваугля,уголпаденияпласта,устойчивостькровлиинесущуюспособностьпочвы.Наоснованииэтихфакторовпринимаетсярешениеокомплектующемоборудованииочистныхкомплексов.

Существуюттритипамеханизированныхочистныхкомплексовдляработывпологих,наклонныхикрутыхпластах.

Современныйочистнойкомплексдляработыдлиннымилавамивпологопадающихпластахлюбоймощностивключаетвсебя(рис.23.1):очистнойкомбайн1(илиструг),доставочнуюмашину2,механизированнуюкрепь3,кабелеукладчик4,гидрооборудование5,крепьсопряжениялавысоштреками6,маслостанциютипаСНУдляпитаниягидросистемымеханизированнойкрепи3,типовуюоросительнуюсистему(ТОС)соросительнойустановкойтипаНУМСиэнергопоезд7,состоящийизфидерногоавтоматаипускателейдлядистанционноговключениямашинкомплекса.

Взависимостиотсхемыработыочистноймашины,ставдоставочноймашиныкомплекса,ролькоторойвыполняетскребковыйконвейер2,можетизгибатьсявпланеиввертикальнойплоскости—причелноковойсхемеработы,илитольковвертикальнойплоскости—приодностороннейсхемеработы комбайна, атакже приработе соструговойустановкойтипаСН75.

Механизированныекомплексыдляработывнаклонныхпластах(25÷35°),какправило,комплектуютсяизоборудованиякомплексовдляработывпологихпластах.Поэтомупомимоужеперечисленныхмашинмеханизированныйкомплексдлявыемкинаклонныхпластоввключаетпредохранительнуюлебедкутипа1ЛГКНили1ЛП,котораяустанавливаетсянаверхнемштрекеиработаетсинхронносподающейчастьюкомбайна.Приразрыветяговойцепикомбайнудерживаетсяотсползаниявнизполавепредохранительнымканатом лебедки.Крометого,междусекциямимеханизированнойкрепииконвейером

вводятсядополнительныесвязидляобеспеченияустойчивости,управляемостиипредохраненияотсползания.

Комплексыдлявыемкинаклонныхпластовотличаютсявысокойуниверсальностьюисравнительнопростымисполнениемв отличиеоткомплексовдлявыемкикрутыхпластов.

Привыемкекрутопадающихпластовпопростираниюнаибольшаясложностьзаключаетсявудержанииоборудованияотсползания.Этообстоятельствообусловилоконструктивныеосо-бенностимашинкомплексадля

крутыхпластовипоэтомуегооборудованиенеуниверсальновотличиеотмашинкомплексадляработынапологонаклонныхпластах.

Современныймеханизированныйкомплексдлякрутыхпластовсостоитиз:очистногокомбайнасбарабаннымисполнительныморганом;специальноймеханизированнойкрепи;тяговойлебедкитипа1ЛГКН,котораяустанавливаетсянаверхнемштрекеивыполняетрольподающейчастикомбайна.Отдельныесекциикреписвязанымеждусобойвнаправлениипаденияпластадляпредотвращениясползаниякрепииопрокидыванияотдельныхеесекций.Очистнойкомплексвданномслучаенеимеетдоставочноймашины,отбиваемыйугольперемещаетсяполавеподдействиемсобственноговеса.Приработевпластахсугламипадения35÷45°транспортугляполавеосуществляетсяспомощьюспециальногорештачногостава.

Приотработке крутопадающихпластовпо падениюмеханизированныйкомплекс включаетвсетриосновныемашины:очистнойкомбайн,доставочнуюмашинуимеханизированнуюкрепь,конструкциякоторыхдолжнабытьприспособленадля работы вданныхусловиях.

Исполнительныйорганкомбайнанетолькоотделяет,ноигрузитугольнадоставочнуюмашину.Механизированнаякрепьобеспечиваетполнуюизоляциюпризабойногопространстваотпопаданиякусковпородыизвыработанногопространства.Доставочнаямашинатранспортируетугольвдольлавы безпотерипроизводительностикомбайна.

ВбольшейстепениэтимтребованиямотвечаютсовременныещитовыеагрегатытипаАЩ,укоторыхисполнительныйорганидоставочнаямашинаобъединеныводинагрегатныйузел,конструктивноувязанныйсмеханизированнойкрепью.Механизированнаякрепьперемещаетсяназабойпослекаждогоциклаподдействиемсобственноговеса,атакжезасчетдавленияназадниеограждениякрепиобрушившейсяпороды кровли.

Вотличиеотмеханизированныхкомплексов,гдевозможназаменаодноготипаоборудованиядругим,вфронтальныхагрегатахвсеосновныемашинысвязанымеждусобойнетолькотехнологически,ноикинематически.Такаясвязьисключаетвозможностьзаменыодноймашиныдругой.Конструктивнойособенностьюагрегатаявляетсяналичиежесткойбазы,ролькоторойможетвыполнятьставдоставочноймашиныилиспециальнаясекционнаябалка.

Фронтальныйагрегатодновременновыполняетотбойкуугляповсейдлинелавынавсювынимаемуюмощностьпласта,навалкуугляполаве,атакжекреплениеиуправлениекровлейприавтоматизированном,дистанционномипрограммномуправлениимеханизмами,входящимивагрегат.Онобеспечиваетповышеннуюсортностьдобываемогоугляималоепылеобразование.Приагрегатнойдобычеуглямеханизируютсявсевспомогательныеоперациивлаве.

Приопределениивозможностипримененияагрегатаучитывают,преждевсего,егосоответствие горно-геологическимусловиям.

Внастоящеевремянекоторыетипыагрегатовдлякрутыхпластоввыпускаютсяпромышленностьюсерийно(например,АК-3,), атакжеагрегатыдля пологихпластовАФКидр..

Рис.23.1. Комплекс очистной1КМ103

ФронтальныйагрегатАК-3разработанГипроуглемашемнабазеагрегатаА-3длявыемкипологонаклонныхпластовсреднеймощности.АгрегатАК-3предназначендлявыемкинаклонныхикрутыхпластовмощностью1,6—2,5мссопротивляемостьюуглярезаниюдо300кН/м,породамикровлисреднейустойчивостиисопротивлением почвывдавливанию до 0,75МПа.

Приработеагрегатамогутприменятьсяцикличныйинепрерывныйрежимыработы.Прицикличномрежимеработывыемкаикреплениеразделены:передвижкакрепипоследовательная;управление крепьюипогипсометриипласта местное,ручное.

Принепрерывномрежимеработыоперацииповыемкеикреплениюсовмещены,приэтомпередвижкакрепифронтальная,тремягруппамисекций,расположенныхвразбежку,сди-станционнымуправлением,ауправлениепогипсометриипласта осуществляетсяавтоматически.

АгрегатАК-3состоитизмеханизированнойкрепи,отбойно-доставочногоисполнительногооргана,креписопряжениялавысоштреками,скребковогоперегружателянаколесномходу,энергопоезда,трехнасосныхстанцийСНУ-5,комбинированнойсистемыподавленияпыли,пультауправленияи людскогоподъемника.

Механизированнаякрепьагрегатасостоитизотдельныходностоечныхсекцийоградительно-поддерживающеготипа.

Ужевпервойполовине70-хгодовпрошлоговекаугольнаяпромышленностьрасполагалакомплексамиочистногооборудованиясгидрофицированнымикрепями,позволившимимеханизироватьисовмещатьвовремениотбойку,навалку,доставкуугля,передвижкузабойногоконвейера,кабеляиводоводаоросительнойсистемы,крепленияиуправлениякровлейобрушениемпривыемкепологихинаклонных(до35°)пластовмощностьюот0,9до3,2м(КМК97,«Донбасс»,КМ87Д,КМ87ДН,МК,ОКП,КМ81Эидр.).Этикомплексыпринятоназыватьочистнымикомплексамипервогопоколения.В ихсоставвходятвыемочныекомбайныиструговыеустановки(1К101, МК67, 2К52,КШ1КГ,ГШ68, КШЗМ,УСБ,УСТ и др.).

Энерговооруженностьпервыхчетырехтиповочистныхкомбайнов,получившихнаибольшеераспространение,непревышает100кВт,сопротивляемостьдобываемогоуглярезаниювнеотжатойзонепластаедвадоходитдо250Н/мм.Энерговооруженностьзабойныхконвейеровсоставляет96-135кВт,рабочеесопротивлениемеханизированныхкрепей300-400кН/мподдерживаемойкровли.

КомплекснаямеханизацияосновныхпроцессовиоперацийэтимикомплексамипозволилаповыситьсреднесуточнуюнагрузкуналавуипроизводительностьтрудаГРОЗдодвухразпосравнениюскомплексамиузкозахватногооборудованиясиндивидуальнойкрепью.Вдействующихочистныхзабояхсредняянагрузкадоходиладо1355тоннвсутки.Впоследующиегодыэтипоказателиухудшилиськакпоорганизационнымпричинам,такииз-занесоответствиякачестваочистныхкомплексовпервогопоколениясусложняющимисягорно-геологическимиусловиями.Комплексыпервогопоколениявводилисьвлавыструднообрушаемойосновнойисклоннойквываламнепосредственнойкровлей,атакжевболееглубокихгоризонтахсвозрастающимгорнымдавлением.Участилисьзажатиякрепейивывалынепосредственнойкровливзонеработвыемочныхмашин,приводящихкпростоямкомплексов.Суточнаядобычалавывсложныхгорно-геологическихусловияхсоставляла200-300 т.

Былозначительноповышенорабочеесопротивлениемеханизированныхкрепей(в2-3раза),увеличенысопротивлениеначальногораспораикоэффициентзатяжкикровли,передвижкисекцийсподпоромкровли.Секциикреписнабженыгидроуправляемымипризабойнымиконсолямисувеличеннымусилиемподдержаниякровливпризабойнойзоне.Длякрепейдлятонкихисреднеймощностипластовприменялисьгидростойкидвойнойгидравлическойраздвижности,сцельюувеличенияпределоввызываемоймощностипластакаждымтипоразмером комплекса.

Повышениесопротивлениякрепейдо500-1000кН/мосуществленоглавнымобразомзасчетувеличениярабочегодиаметрагидростоекиихчиславсекции,учитывая,чтоповышениедавлениярабочейжидкостиболее32-40МПасчитаетсянебезопаснымприналичиигибкихрукавови большогочисла соединительныхэлементов.

НасоснаястанцияСНТ32,увеличивающаядавлениерабочейжидкостивнапорноймагистралидо32МПа,обеспечилаповышениеначальногораспора,чтовместесбольшимсопротивлениемкрепиограничилонежелательновысокоесближениебоковыхпород,являющеесяосновнойпричинойпотерицелостностинепосредственнойкровли взоне работыкомбайна.

Этифакторыпозволилиисключитьизтехнологииочистныхработпроцессразупрочениякровливпередизабоя,котороек томуже,невсегда осуществляетсяэффективно.

Впервыхочистныхрабочихкомплексахрабочейжидкостьюслужиломинеральноемасло.Дляповышениябезопасностииснижениятратбылосуществленпереходнаводомаслянуюэмульсиюс1,5-2%присадкиВНИИНП-117или3-5%АКВОЛ-3.Внастоящеевремяре-комендованоприменениеводомаслянойэмульсиисприсадкой2,5-3%концентратагидрожидкостиФМИ-РЖ(ТУ381011813-81)или1,5-2%ингибиторакоррозии«Витал»(ТУ38

УССР 201236-81).

Большойэффектдаетконтрольпотеринесущейспособностисекциииз-заизносауплотненийимикроутечекрабочейжидкостивстойке.Индикаторыдавления,которымиснабжаетсякаждаястойкакрепи,позволяютосуществитьтакойконтрольизаменятьнеработос-пособныестойкиилигидроаппаратурувтекущем порядке,вовремяремонтныхсмен.

Секциикрепейпервогопоколенияпередвигаютсяобычносполнойразгрузкой,чтоприводиткмногократному«топтанию»кровли.Передвижкасекциисподпоромспособствуетсведениюдоминимумаэффекта«топтания».Нарядусоттянутымположениемвсехсекцийкрепивначалециклаивозможностьюпередвижкиихсразупослепроходакомбайна,существенноустраняютсявывалыкровли.

Впоследниегодыдостигнутозначительноеповышениесрокаслужбызасчетновыхконструкцийуплотнительныхузловиизготовленияуплотненийизболееизносостойкихматериалов.Однакоэтонеисключаеттребования,чтобывнаносныестанциизаливаласьчистаярабочаяжидкость.

БлагодаряуказаннымусовершенствованияммеханизированныхкрепейповышенанадежностьидолговечностьочистныхкомплексовIIпоколения.Этоподтверждаетсятем,чтонарядешахтотрабатываютбезвыдачикомплексанакапитальныйремонт2-3столба,авотдельныхслучаяхразворачиваюткомплексна180°иначинаютработатьвновойлаве.Нарядусувеличениемэнерговооруженностиочистныхкомбайновизабойныхконвейеровповышениепрочностиинадежностимеханизированныхкрепейдаловозможностьповыситьнагрузкуналавувсреднемна25-50%противлавскомплексамипервогопоколения.Еслиучитыватьтакжеповышениедолговечностиновыхкомплексовна1,5-2годапротивдействующихнормативовивозможностьконцентрациидобычивменьшемчислелав,топрименениеболеесложных,дорогихитяжелыхочистныхкомплексовстановитсяэкономическивыгодным,астремлениеклегкимидешевымочистнымкомплексамневсегда обоснованным.

Третийэтапсовершенствованиямеханизированныхкрепейочистныхкомплексовнаправленнасозданиекрепей,получившихназваниещитовыхиотнесенныхккрепямIIIпоколения.

Основныеособенностисекцийщитовыхкрепейзаключаютсявшарнирномсоединенииперекрытийсоснованиямисжесткимиилиподатливымисвязями,принимающиминасебяосновныевнешниесилы,действующиенасекциювовремяпередвижки.Этоделаетвозможнымперемещениесекций сдолжнымподпоромкровлибезнагружениястоекпоперечнымисилами.

Другоеотличиещитовыхкрепейвтом,чтоихперекрытияснабжаютсябоковыми,выдвигающимисяспомощьюуправляемыхгидроцилиндровщитами,ликвидирующимизазорымеждуперекрытиями.Эторезкоуменьшаетинтенсивностьзасоренияпородойрабочегопро-странствалавыииспользуетсядляобеспеченияисохранениябоковойустойчивостиивыпрямлениясекций.

Принятыйвщитовыхкрепяхединыйшаграсстановкисекций—1,5м,увеличиваетскоростькреплениякровли,частоограничивающаяскоростьподачииработукомбайнасбольшейпроизводительностью.

Сейчасужесозданы,успешнопрошлишахтныеиспытанияипринятыксерийномупроизводствущитовыекрепитипаM137,M138,М142иM144,типовМКиОКП.Ониобеспечиваютповышениепроизводительностиочистныхкомплексовнаболеевысокийуровеньивболее сложныхгорно-геологическихусловиях.

Всвязисувеличениемустановленноймощностивыемочно-доставочногооборудованияочистныхкомплексовреализованоувеличениенапряжениясиловогоэлектрооборудованияс220/380 до 660/1140 В.Напряжениетокавцепяхуправленияостаетсяпостоянным— 127 В.

Очистныекомплексыдлятонкихпластовиспользуютсяпреимущественнопочелноковойсдвухстороннимходомвыемкипластанаполнуюмощность.Насреднеймощностиимощныхпластахнашлодовольноширокоеприменениевыполнениециклавыемкипоодносторонней,задваходакомбайнаполаветехнологическойсхеме.Приэтомобычнопервымходомкомбайнавынимаетсяпластнаполнуюмощность,авторым—обратнымходомпроизводитсязачистка,оставленногоугляпередконвейером.Применяетсятакжекомбинированныйспособработы.Вэтомслучаевовремяпервогоходавынимаетсяверхняя—большаячастьпласта,авторымходом

• оставшаясянижняяпачкаизачищаетсялава.

Еслиприводныеголовкизабойногоконвейеравынесенывштреки,топроизводитсясамозарубкакомбайнакосымизаездамивпласт;еслижеголовкиконвейераоставляютсявлаве,топроизводитсяпредварительная,обычнобуровзрывная,выемканиш в концахлав.

Напрактикесхемыдополняютсяиизменяютсяшахтамиотдельнымиэлементамивзависимостиотконкретныхусловийэксплуатациикомплекса.

Дальнейшееулучшениеэксплуатационно-техническихкачествочистныхкомплексовсвязаносавтоматизациейфункционированияидиагностированиясостоянияоборудования,входящеговихсостав.

ПерваястадияавтоматизацииреализованавочистныхкомплексахсощитовымикрепямиКМ138АиКМ137А.Внихосуществленаавтоматизациягрупповойпередвижкисекцийкрепискнопочнымуправлениемгруппой,атакжеместныйисоштрекадиагностическийконтрольсостоянияоборудованиялавы,втомчислеочистногокомбайна.Шахтныеиспытаниякомплексовпоказали,чтоэтастадиясовершенствованияпозволяетзначительноповыситьскоростькреплениякровли—подачикомбайна.

Следующимэтапомсовершенствованияочистногооборудованиябудетявлятьсясозданиефронтальныхочистныхагрегатовдлядобычиуглябезпостоянногоприсутствиялюдейвочистном забое.

Существующиесредствамеханизациипроходческихработобъединяютсявкомплексыпроходческогооборудования.

Различаюткомплексыдляпроведениягорныхвыработок:буровзрывнымспособом,сприменением проходческихкомбайновищитовым способом.

Классификационныепризнакикомплексаоборудованияопределяютсяпринципомдействияосновнойфункциональноймашины.Комплексоборудованиядляпроведениявыработкибуровзрывнымспособомвкачествеосновнойфункциональноймашиныимеетбуропогрузочнуюмашину.Комбайновыйкомплексвкачествеосновноймашиныимеетпроходческийилинарезнойкомбайн.Вкомплексеоборудованияприщитовомспособепроходкиосновнымузломявляетсясобственнокорпусщита.Проходческийкомплекспредусматриваетнетолькотехнологическую,но ичастичнокинематическуюсвязь междуотдельнымимашинами,входящимивкомплекс.

Процесспроведениявыработокпроходческимкомбайновымкомплексомсостоитизследующихтехнологическихопераций:

• разрушениязабоякомбайном,погрузкигорноймассынаконвейер,расположенныйнакомбайне,иперегрузкиеенапризабойныеперегружателииливагонетки;

• транспортировкигорноймассыповыработкеввагонеткахиликонвейером;

• временногокреплениявыработкиспомощьюгидрофицированнойшагающейкрепиилианкеров;

• постоянногокреплениявыработкиспомощьюкрепеукладчикаилиоборудованиядлявозведенияанкернойкрепи;

• доставкикзабоюэлементовкрепи,резцовдлякомбайна,шпал,рельсов,рештаков,цепей,вентиляционныхтрубишлангов;

• наращиваниявентиляционныхтруб,рельсовыхпутейилиставаштрековогоконвейера;

• осмотраилипрофилактическогоремонта проходческогооборудования.

Перечисленныеоперацииявляютсяосновными,поэтомуприсозданиипроходческогокомбайновогокомплексастремятсяктому,чтобывпроцессеработыкомплексаонибылибымак-симальносовмещенывовремени,таккакихвыполнениевлияетнапродолжительностьциклаитемпыпроведениявыработок.

Длятранспортировкигорноймассывпроходческихилинарезныхкомбайновыхкомплексахприменяютсяпризабойныеперегружатели:прицепныеимостовые.Спомощьюприцепногоперегружателягорнаямассадоставляетсяоткомбайнанаскребковыйилиленточныйконвейер.Помимоприцепногоперегружателяможетбытьустановленмостовойперегружатель,которыйпозволяетпроводитьвыработкисзакруглениями.Приэтомгорнаямассагрузитсяввагонеткиилинателескопическийконвейер.

Основнаяпроблемаприсозданиипроходческогокомплекса—этосозданиеоборудованиядлямеханизацииработповозведениюкрепибезостановкикомбайна.Хорошоподдаютсямеханизацииработыпокреплениювыработокпрямоугольногосечения,пройденныхбезподрывкикровли,вусловиях,когдаможетбытьпримененаанкернаякрепь.Значительнотруднеемеханизироватьработыпокреплениювыработокарочнойформы.Однаковновейшихпроходческихкомплексахрешаетсяиэтазадача.Врядепроходческихкомплексов,созданныхнабазекомбайнасостреловиднымисполнительныморганом,вместовременнойкрепиприменяютпередвижнуюгидрофицированнуюшагающуюкрепь,размещеннуюнадкомбайномипередвигающуюсявместесним.

Длямеханизацииработповозведениюпостояннойкрепикомбайныкомплектуютсякрепеукладчиками,которыеприкрепляются кпередвижнойшагающейкрепииликмонорельсу,подвешиваемомунаанкернуюкрепь.Применениешагающейкрепиикрепеукладчиковобеспечиваетодновременнуюработукомбайнаиработповозведениюкрепи.Коэффициентмашинноговремениприэтомповышается.

Вкачествезатяжкидляарочнойметаллическойкрепиприменяетсяметаллическаясеткаилитканьизстекловолокна.Рулонсеткиилиткани(длинарулона40м)крепитсяккозырькамшагающейкрепии померепередвижениякомбайнавытягивается.Такимобразом,механизируетсявесьпроцессвозведениякрепи.