8.7. Создание врубовых машин и горных комбайнов

Для отбойки горных пород в настоящее время используют взрывные работы, врубовые машины и комбайны.

Врубовые машины явились предшественниками комбайнов и были предназначены для производства вруба (создания щели) в массиве с целью облегчения следующей его отбойки.

Врубовая машина – горная машина, предназначенная для производства вруба (щели) в массиве полезных ископаемых (угля, горючего сланца, соли, ракушечника, туфа) с целью облегчения последующей его выемки. Может работать в условиях пологих, наклонных и крутых пластов.

Виды врубовых машин: дисковые, штанговые, ударные, цепные.

Англичанин Майкл Мензис в 1761 г запатентовал первую врубовую машину. Принцип ее действия: тяжелая стальная кайла, закрепленная на раме, совершает возвратно-поступательные движение и наносит удары по массиву угля или породы, имитируя движения рабочего с кайлой. Такая машина должна была приводиться в действие механической энергией, передаваемой с поверхности через ствол посредством штанг, рычагов и цепей.

1843 г – применение круглой пилы для подрубки угольного пласта.

1852 г. – дисковая врубовая машина, выполнена в виде горизонтального колеса с четырьмя выступающими горизонтальными зубьями (изобретатель англичанин С.Х. Воринг).

Рисунок 23 – дисковая врубовая машина Воринга

Переход к непрерывному движению большого числа режущих зубков, одновременно находящихся в работе, имел важное значение, поскольку открывал путь концентрации большой мощности в одной машине.

В середине 50-х годов 19 века в Великобритании появились штанговые врубовые машины вначале с пневматическим, а затем с электрическим приводом. В 1864 была изготовлена цепная врубовая машина с баром. Дисковые, штанговые и ударные врубовые машины в 30-х годах 20 века были вытеснены машинами с цепными барами, оснащёнными резцами.

Впервые выпуск отечественных врубовых машин был организован на Горловском заводе в 1927. В CCCP в 1928 на угольных шахтах работало 549 врубовых машин, в 1950 — 4815 (максимальное число), в 1976-163.

Рисунок 24 – Врубовая машина «Урал-33»

Врубовые машины послужили основой для создания врубонавалочных машин, а те в свою очередь для создания горных комбайнов.

Врубонавалочные машины создавались на базе врубовых машин, некоторых резцы заменялись погрузочными лопастями с помощью которых производилась навалка разрыхленного угля на конвейер.

Горный комбайн - комбинированная горная машина, совмещённо во времени выполняющая отделение от массива полезного ископаемого, пустой породы и погрузку горной массы на транспортные средства.

Первый добычный комбайн был предложен русским изобретателем А.Калери в 1897 г В том же году им же была разработана конструкция первого проходческого комбайна.

Изобретателем первого в мире промышленного образца угольного комбайна (1905-1914 г. г.) является русский изобретатель Алексей Иванович Бахмутский, механик на шахтах Донбасса. Первая модель его комбайна Б-1 была изготовлена Первомайскими рудничными мастерскими Донбасса в 1913 г. и с этого времени началось его полное практическое применение.

Конструктивные решения, предложенные Бахмутским, нашли применение во многих отечественных типах комбайнов. А.И. Бахмутский погиб в шахте при испытании комбайна. А в 1932 г. на Горловском заводе было начато производство- трех моделей добычных комбайнов (ЯР-3, ЯР-4) конструкции В.Г. Яцких и Г.И. Роменского.

Первые зарубежные добычные комбайны появились почти одновременно с отечественными - в 1932 г. в Германии и в 1936 г в Великобритании.

За период с 1935 по 1946 г.г. в СССР появляются ряд комбайнов для различных горно-геологических условий.

Рисунок 25 – Горные комбайны