Классификация проходческих комбайнов

По назначению и области применения различают комбайны для проведения выработок:

нарезных по пласту полезного ископаемого (разрезные печи, ходки, просеки и т. п.);

основных и вспомогательных подготовительных по полезному ископаемому или по смешанному забою с присечкой слабых пород (f=4);

подготовительных и капитальных по породам средней крепости (f<4-8) и крепким (f=8).

По способу обработки забоя исполнительным органом различают комбайны:

избирательного (цикличного) действия с последовательной обработкой слоями или заходками (ГПК, 4ПП-2);

бурового (непрерывного) действия с одновременной обработкой всей поверхности забоя (КРТ, «Союз»).

Комбайны разделяются также по площади сечения проводимой выработки в проходке: от 5 до 16, от 16 до 30 и более 30 м².

Кроме этих основных признаков проходческие комбайны классифицируют по ряду дополнительных. Так, буровые исполнительные органы можно классифицировать на роторные и планетарные.

Роторные исполнительные органы (рис. 27.2, а— в) состоят из одной или нескольких планшайб 1, вращающихся в плоскости, параллельной забою. На планшайбах укреплены державки с резцами и скалывающие ролики (скалыватели). Резцы прорезают узкие концентрические щели, разрушая около 40 % площади забоя; примерно столько же разрушают скалыватели; остальные 20 % выбирают бермовые фрезы 2, придавая выработке арочную форму. При породах средней и выше средней крепости вместо резцов применяют свободно вращающиеся на своих осях дисковые или зубчатые шарошки. Использование нескольких планшайб позволяет при четном их числе и попарно-встречном направлении вращения уравновесить реактивный крутящий момент и улучшить устойчивость машины, применить гусеничное ходовое оборудование (например, комбайны ПК-8 и ПК-10, работающие на калийных рудниках).

Рис. 1. Буровые исполнительные органы;

а — одноосевой роторного типа с трехлучевой планшайбой (комбайн ШБМ-2М); б — то же, с двумя планшайбами (комбайн ПК-8); в — с тремя планшайбами и оконтуривающей режущей цепью (комбайн ПК-10); г — планетарный (комбайн «Караганда-7/15»)

Планетарные исполнительные органы (рис. 1, г) сложнее роторных. На планшайбе 1 планетарного исполнительного органа укреплены фрезы 5, вращающиеся вокруг своих осей (относительное движение) и совместно с планшайбой (переносное движение). Сложение этих двух движений дает сложную траекторию режущего инструмента. Режущий инструмент не имеет постоянного контакта с забоем, центральная часть забоя выбуривается забурником 4. Имеются планетарные исполнительные органы и с другой принципиальной схемой работы. В качестве режущего инструмента при слабых породах применяют резцы, при средних и крепких — шарошки.

Для погрузки разрушенной горной массы на конвейер комбайна наибольшее применение получили погрузочные устройства, выполненные в виде нагребающих лап (рис. 1, а), шнеков (рис. 1, б), ковшей (рис. 1, в) и на комбайнах для гидрошахт — смыв струей воды под давлением (гидросмыв). Ковшовые погрузочные устройства применяются преимущественно в проходческих комбайнах с буровым исполнительным органом. Ковши 7, укрепленные на концах вращающейся планшайбы, захватывают разрушенную горную массу у почвы выработки, поднимают ее вверх и через окно 2 в щите разгружают на конвейер комбайна. Шнековые погрузочные органы находят применение, например,

Рис. 2. Схемы погрузочных устройств проходческих комбайнов

Рис. 3. Схема гидравлического распорно-шагающего ходового оборудования

в буровых комбайнах для погрузки на конвейер разрушенной горной массы от проведения берм.

Для перемещения комбайна на забой и по выработкам наиболее часто используются комбайны на гусеничном ходу, обладающем большой маневренностью. Однако из-за сравнительно небольших предельных напорных усилий гусеничный ход можно применять в выработках с углом наклона до ±10°, а при наличии гидравлических домкратов — до ±15° и специальных устройств — до 25°.

В тех случаях, когда требуются большие напорные усилия (на крепких породах), применяют распорно-шагающую гидравлическую ходовую часть, Однако она имеет недостаток: комбайн нельзя перегнать собственным ходом из одной выработки в другую, для этого требуются дополнительные транспортные средства и демонтаж комбайна.

Принцип действия распорно-шагающей ходовой части (рис. 3) заключается в следующем. Двумя распорными гидродомкратами встроенными в балку 2, производят распор балки в боковые стенки выработки. В средней части балки имеется прямоугольное отверстие, в которое свободно входит «хобот» 5, связанный с комбайном. С помощью двух подающих гидродомкратов 3, штоки которых прикреплены к распорной балке, а цилиндры — к корпусу электродвигателя комбайна 4, осуществляют подачу комбайна на забой. Далее распор с гидродомкратов 1 снимают и балка 2 гидродомкратами 3 подается вперед на шаг передвижки, обычно 0,7 м. После этого цикл повторяется. При необходимости создания больших напорных усилий применяют две распорно-шагающие подачи.

По форме сечения проводимой комбайном выработки различают выработки прямоугольные, трапециевидные, арочные, круглые, овальные (см. рис: 1, в).

По виду применяемой энергии различают проходческие комбайны с электро-, гидро- и пневмоприводом.