- •Д. К. Тургель
- •1. Основные представления о процессе отделения
- •7. Оборудование для крепления и управления
- •Введение
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •1. Основные представления о процессе отделения горной породы от массива
- •1.1. Способы отделения горной породы от массива
- •Глава 1
- •1.2. Физико-механические свойства горных пород
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •1.3. Породоразрушающий инструмент горных машин
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1 __
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •1.4. Виды и параметры разрушения горной породы резцовым инструментом
- •Глава 1
- •Глава 1
- •1.5. Механизм процесса разрушения пород горным инструментом
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •1.6. Расчет усилий на породоразрушающем инструменте
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •Глава 1
- •2. Функциональные органы горных комбайнов
- •2.1. Органы разрушения горных комбайнов
- •2.1.1. Требования, предъявляемые к органам разрушения, и их классификация
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •2.1.2. Конструктивное исполнение и выбор основных параметров
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •2.2. Органы погрузки горных комбайнов
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •2.3. Органы перемещения горных машин
- •Глава 2
- •2.3.2. Конструктивное исполнение и расчет основных параметров
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •2.4. Передаточные механизмы горных машин
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •2.5. Силовое оборудование горных машин
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 2
- •2.6. Средства борьбы с пылью
- •Глава 2
- •Глава 2
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •3.3 Перфораторы
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •3.3.2. Погружные пневмоударники
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •3,3.5. Бурильные головки
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •3.4. Шахтные бурильные установки
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3 ____
- •Глава 3
- •Глава 3
- •3.5. Буровые станки
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •Глава 3
- •3.8. Перспективы развития буровой техники
- •4. Погрузочные, буропогрузочные и погрузочно-транспортные машины
- •4.1. Классификация породопогрузочных машин
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •Глава 4
- •5. Проходческие комбайны
- •5.1. Классификация и требования, предъявляемые к проходческим комбайнам
- •Глава 5
- •5.2. Стреловые проходческие комбайны
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5 __
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5 __
- •Глава 5
- •5.6. Устойчивость проходческих комбайнов
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 5
- •6. Очистные комбайны
- •6.1. Классификация и требования, предъявляемые к очистным комбайнам
- •Глава 6
- •Глава 6
- •Глава 6
- •Глава 6
- •Глава 6
- •Глава 6
- •Глава 6
- •6.4. Расчет устойчивости очистных комбайнов
- •Глава 6
- •Глава 6
- •Глава 6
- •Глава 6
- •7. Оборудование для крепления и управления кровлей в очистном забое
- •7.1. Классификация и требования, предъявляемые к механизированным крепям
- •Глава 7 _____
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •7.3. Выбор параметров механизированных крепей
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •Глава 7
- •8. Очистные и проходческие комплексы и агрегаты
- •8.1. Классификация очистных и проходческих комплексов
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •Глава 8
- •9. Оборудование для гидравлической добычи угля
- •Глава 9
- •9.1. Технологические схемы гидрошахт
- •Глава 9
- •Глава 9
- •9.2. Гидромониторы
- •Глава 9
- •Глава 9
- •Глава 9
- •9.3. Механогидравлические комбайны
- •Периодические издания
- •7. Оборудование для крепления и управления
- •620144, Г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30.
Глава 6
восстанию и падению с углом до 10°. Комбайн не требует предварительной подготовки ниш и обеспечивает выемку угля на концевых участках лавы «косыми» заездами. Комбайн может применяться в правом и левом забоях без перемонтажа.
Рис. 6.4. Комбайн К103М
Органами разрушения комбайна являются два шнека одинакового диаметра /, расположенные по концам корпуса на поворотных редукторах 3. Регулирование шнеков по мощности пласта осуществляется с помощью гидродомкратов 2. Корпус комбайна располагается с забойной стороны конвейера в уступе забоя между шнеками, а над рештачным ставом забойного конвейера размещается портал 4 и опорная система комбайна. Перемещение комбайна осуществляется тяговой цепью с помощью вынесенной системы подачи 5 (ВСП). Каждый из приводов ВСП устанавливается на рамах головного и концевого приводов забойного конвейера со стороны выработанного пространства и приводит в движение тяговую цепь, концы которой присоединяются к корпусу комбайна с помощью вертлюгов. Применение ВСП позволило уменьшить длину комбайна до 6,1 м, что весьма существенно для комбайнов, применяемых для выемки тонких и весьма тонких пластов при неспокойной гипсометрии.
Комбайн опирается на полку зачистного лемеха забойного конвейера двумя забойными опорами; две другие опоры комбайна, расположенные по концам портала, охватывают цилиндрическую направляющую, закрепленную на ставе конвейера со стороны выработанного пространства.
Погрузочные щитки, расположенные между шнеками и торцами корпуса комбайна, повышают интенсивность погрузки на конвейер угля, отбитого передним по ходу комбайна шнеком. Управление комбайном и ВСП осуществляется с пульта управления, установленного на портале комбайна.
203
Глава 6
Отличительной особенностью компоновки этого комбайна является то, что оси валов двигателей были расположены перпендикулярно продольной оси комбайна и, следовательно, параллельно осям вращения шнеков, что позволило в трансмиссиях применить только цилиндрические зубчатые пары.
Современный узкозахватный комбайн 4LS5 «Джой» (США) со шнековым органом разрушения показан на рис. 6.5. Данный комбайн предназначен для выемки угля в очистных забоях пологих и наклонных пластов мощностью от 1,4 до 3,3 м с сопротивляемостью угля резанию до 400 кН/м. Комбайн 4LS5 состоит из двух одинаковых по диаметру шнеков 2, оснащенных поворотными (на 180°) погрузочными щитками 7, симметрично расположенных на поворотных рукоятях 3 по концам корпуса комбайна. Электродвигатели органов разрушения 4 находятся в корпусе поворотных рукоятей и расположены поперек продольной оси комбайна. Корпус комбайна состоит из двух блоков бесценных механизмов подачи 5, блока управления 6. Все функциональные узлы крепятся на общей раме комбайна 8. Регулирование шнеков по мощности и гипсометрии пласта осуществляется гидродомкратами 7, которые поворачивают рукояти со шнеками в вертикальной плоскости.
Рис. 6.5. Очистной комбайн 4LS5
По аналогичной схеме выполняются практически все современные отечественные и зарубежные очистные комбайны для выемки угля из пластов средней мощности и мощных (до 6,0 м). Технические характеристики некоторых отечественных и зарубежных очистных комбайнов приведены в табл. 6.1.
Разработка компоновочной схемы очистного комбайна предусматривает определение его формы и габаритных размеров, установление необходимого числа функциональных органов и их взаимную увязку и расположение в комбайне. На основании выбранных определяющих размеров очистного комбайна необходимо производить его увязку с другим оборудованием лавы (забойным конвейером, механизированной крепью). При выборе компоновочной схемы комбайна необходимо учитывать многие факторы: мощность и угол наклона пласта, произ-204
Т
аблица
6.1 Технические
характеристики очистных комбайнов
Параметры |
|
|
Украина |
|
|
|
Россия |
|
|
УКД200 |
К А НО |
КА 103 М |
УКД 300 |
2ГШ 68Б |
РКУ13 |
К 85 |
квпг |
К 500 |
|
| Мощность пласта, м |
0,8...1,3 |
0,85... 1,2 |
0,7...1,4 |
0,85... 1,5 |
1,35...2,5 |
1,35...2,6 |
0,85. ..1,5 |
0,8. ..1,6 |
1,4-4,0 |
(Угол падения пласта при работе по простиранию (по восстанию) падению, град |
35/10 |
35/10 |
35/10 |
35/10 |
35/10 |
35/10 |
35/10 |
35/10 |
35/10 |
Сопротивляемость угля резанию, Н/мм |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
360 |
Диаметр органа разрушения, мм |
800; 900 |
950 |
710; 800 |
800; 900; 1000 |
1250; 1400; 1600 |
1250; 1400; 1600 |
800 |
800, 1000 |
1400; 1600; 1800 |
Ширина захвата органа раз-| рушения, мм |
630 |
800 |
800 |
700 |
630 |
630; 800 |
630; 800 |
800 |
515; 645; 815 |
Расчетная производитель-' ность, т/мин |
3,5 |
3,3 |
3,2 |
4,0-10,0 |
5,0 |
7,0 |
5,0 |
100 |
8,0-14,0 | |
Скорость подачи, м/мин |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
12,0 |
6,0 |
5,0/10,0 |
9,0 |
14,0 |
7,0 |
' Тяговое усиление, кН |
200 |
200 |
200 |
300 |
220 |
250/125 |
250 |
250 |
450 |
Напряжение, В |
660 |
660 |
660 |
1140 |
660/1140 |
660/1140 |
660/1140 |
660/1140 |
Ш0 |
! Суммарная мощность двигателей комбайна, кВт |
290 |
290 |
290 |
360 |
300/370 |
200;315;400 |
217 |
505 |
635 j |
Мощность привода резанию, кВт |
180 |
180 |
180 |
2x150 |
- |
- |
180 |
2x200 |
2-250 | |
Мощность привода подачи, кВт |
2x55 |
2x55 |
2x55 |
2x30 |
- |
- |
37 |
2x45 |
2-55 I |
Масса комбайна, т |
14,5 |
12,8 |
17,5 |
J 9,7 |
___2Ц) |
24,8 |
10,0 |
1918_ |
L 30,0 J |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 6.1 |
||||
Параметры |
«Андерсон» (Англия) |
«Эйкгофор |
» (Германия) |
США «Джой» |
||||||
EL600 |
EL1000 |
EL3000 |
SL300 |
SL500 |
4LS5 |
6LS2 |
||||
Мощность пласта, м |
1,4...3,5 |
1,8...5,0 |
2,2...6,0 |
1,5,..3,5 |
2,0...5,0 |
1,4...3,3 |
1,8...4,9 |
|||
р/гол падения пласта при I работе по простиранию (по восстанию) падению, град |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
|||
1 Сопротивляемость угля резанию, Н/мм |
400 |
400 |
400 |
400 |
400 |
400 |
400 1 |
|||
Диаметр органа разрушения, мм |
1100-2200 |
1400-2500 |
1900-2500 |
2000;2100; 2308 |
2285 |
1425-1830 |
1830-2440 |
|||
Ширина захвата органа разрушения, мм |
800 |
800-1200 |
800-1200 |
650-1000 |
750-1000 |
686-1020 |
762-1020 |
|||
I Расчетная производительность, т/мин |
25,0 |
45,0 |
45,0 |
- |
- |
36 |
45,3 |
|||
I Скорость подачи, м/мин |
20,0 |
25,0 |
45,0 |
24,5 |
28,0 |
20,0 |
21,3 |
|||
Тяговое усиление, кН |
600 |
900 |
1000 |
600 |
1000 |
535 |
535 |
|||
| Напряжение, В |
1000 2300 3300 4160 |
1000 2300 3300 4160 |
3300 4160 |
1140 |
1140 |
1050 3300 |
3300 |
|||
Суммарная мощность двига-1 телей комбайна, кВт |
869 |
1380 |
1940 |
688 |
848 |
695 |
1115 |
|||
Мощность привода резанию, кВт |
2x375 2x450 2x286 |
2x600 |
2x850 2x650 |
2x275 2x300 |
2x350 |
2x300 |
2x450 |
|||
Мощность привода подачи, кВт |
2x50 |
2x70 |
2x100 |
2x35 |
2x54 |
2x40 |
2x45 |
|||
Масса комбайна, т |
50 |
75 |
100 |
35 |
55 |
40,4 |
59 | |
|||
ГЛАВА б
водительность комбайна, тип его органа разрушения, технологическую схему выемки угля и др. Компоновочные схемы очистных комбайнов должны выбираться с учетом базирования и обеспечения устойчивости их во время работы. Все современные комбайны базируются на ставе забойного конвейера, который выполняет роль направляющей, как в плоскости пласта, так и в поперечной плоскости.
Па тонких пологих пластах из-за ограниченной высоты комбайн смещается с рамы конвейера и только частично базируется на забойный или завальный борт конвейера. Компоновку с корпусом, размещенным с завальной стороны конвейера, и органом разрушения в виде двух режущих барабанов с вертикальной осью вращения имеет комбайн КА 80 (см. рис. 6.3). Такой орган разрушения позволяет реализовать малооперационную фронтальную зарубку в угольный пласт, но расположение корпуса комбайна с завальной стороны забойного конвейера существенно увеличивает расстояние между грудью забоя и призабойным рядом стоек механизированной крепи. У комбайна К 103 М (см. рис. 6.4) корпус располагается с забойной стороны конвейера между шнеками. Такая компоновка комбайна позволяет производить самозарубку в пласт по концам лавы только косыми заездами. На комбайнах для выемки тонких пластов применяется вынесенные системы подачи, что позволяет на 2,0...2,5 м уменьшить их длину и этим упростить управляемость ими при неспокойной гипсометрии пласта.
На первоначальном этапе создания узкозахватных шнековых очистных комбайнов для выемки пологих пластов средней мощности и мощных шел поиск наиболее рациональных компоновочных схем и конструкций этих комбайнов, чем и объясняется такое их разнообразие в то время. Все компоновочные схемы шнековых очистных комбайнов можно разделить на две группы: несимметричные, когда по концам корпуса комбайна расположены неоднородные функциональные органы, и симметричные, когда комбайны симметричны относительно поперечной оси. Сначала появились несимметричные компоновки шнековых комбайнов для выемки пологих пластов средней мощности. Схемы комбайна с одним шнеком, расположенным стационарно на одном конце комбайна, и с одним шнеком, установленным на редукторе качалке, широкого распространения не получили.
В свое время серийно изготовлялись комбайны несимметричной схемы с двумя шнеками. Первые варианты таких комбайнов имели нижний стационарный шнек и на той же стороне второй верхний шнек на редукторе качалке (2К 52). Модернизация этой схемы привела к тому, что оба шнека стали устанавливаться на редукторах-качалках (2К52МУ; 1К1014, рис. 6.6). Очистные комбайны, выполненные по этой схеме, обеспечивают выемку угля на всю мощность пласта за счет качания шнеков на поворотных редукторах. Комбайны могут работать по челно-ковой схеме с самозарубкой в пласт в нижней части лавы, но требуют предварительной подготовки ниши в верхней части лавы. Эти комбайны имели один общий электродвигатель для привода всех его функциональных узлов, расположенный вдоль продольной оси комбайна.
Создание комбайнов для выемки средних и мощных (до 6,0 м) пологих пластов шло в направлении совершенствования схем компоновки с продольным расположением электродвигателя и с симметричным расположением поворотных редукторов и шнеков по краям корпуса комбайна. Так в отечественной практике в 1957 г. был создан комбайн с тремя шнеками (К-58), а в 1970 г. - комбайн с четырьмя шнеками (К-120). В 1975 г. Гипроуглемашем впервые в мировой
207
