Проходческие комбайны. Назначение, требование, классификация

Проходческие комбайны

Основные типы проходческих машин для проведения горизонтальных и наклонных подготовительных выработок.

  • Машины избирательного действия
  • Машины бурового действия

Проходческим комбайном называется комбинированная горная машины для механизированного проведения горных выработок с выполнением не менее двух основных операций – разрушение горной породы и погрузки ее в транспортные средства.

В настоящее время по способу отработки забоя определились три основных типа проходческих машин:

  • избирательного действия – комбайны оснащаются стреловидным исполнительным органом с режущей резцовой коронкой на конце стрелы; (КДП, 1ГПКС, КП-25, КСП-32, КП-200, R-130, КР-150 фирмы Remag (Польша) и др.);
  • бурового действия – комбайны оснащаются роторным исполнительным органом (КРТ, ПК-ВМ, МТМ (Германия) и др.);
  • флангового действия — комбайны оснащаются рабочим органом, обрабатывающим забой по всей его ширине или высоте при фланговом или вертикальном его перемещении (Караганда-7/15; 12СМ15-Joy, КПА, Wirth H 4.30 и др.)

Комбайны избирательного действия предназначены для проведения выработок любой формы, кроме круглой. Исполнительный орган при отработке забоя совершает качательные движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Коронка органа выполняется либо продольно-режущей, либо поперечно-режущей, вращающейся относительно оси перпендикулярной к оси стрелы. Комбайны имеют гусеничную ходовую часть и могут быть использованы при проведении горизонтальных и наклонных выработок по углю, углю с присечкой породы с пределом прочности при одноосном сжатии до 70МПа и показателем абразивности до 15 мг по Л.И.Барону в забоях опасных по газу и пыли.

Для разрушения горных пород резцовые коронки рабочих органов оснащаются тангенциальными поворотными резцами РКС и радиальными резцами типа РПП-2 армированными твердосплавными вставками.

Погрузочные органы выполняются одно-двухвальными нагребающими лапами или плоскими дисками, имеющими форму трех-шестилучевой звезды, которые в ряде случаев значительно повышают эксплуатационные качества. Для устойчивости комбайны оснащаются гидрофицированными аутригерами по два на каждую сторону комбайна. Для борьбы с пылеобразованием комбайны оборудуются системой подавления пыли, состоящей из средств орошения зоны разрушения форсунками и средствами пылеотсоса.

Наиболее производительными и обладающими достаточными силовыми и энергетическими параметрами являются комбайны КСП-32, А-110 (Украина) по породам с пределом прочности до 100 МПа, суммарной мощностью до 300 кВт, АМ-105 фирмы «Фест-Альпине» (Австрия), Е-200, EVR-160, Wirth N 1,24 (Германия), которые превосходят серийные машины РФ по энерговооруженности в 1,4-2 раза, технической производительности и надежности в 1,2-1,3 раза.

Преимуществами комбайнов избирательного действия являются относительная простота конструкции, возможность селективной выемки, способность проведения выработок различного сечения (рисунок 1).

проходческий комбайн КП 200 Копейского завода

otboy3

Рисунок 1. Проходческий комбайн КП 200 Копейского завода

К недостаткам следует отнести неурановешенность исполнительных органов в продольном и поперечном направлениях, неравномерность усилий подачи в крайних положениях орган, относительно низкую производительность по сравнению с комбайнами бурового действия.

К комбайнам бурового действия относятся машины для проведения подготовительных выработок по углю, калийным солям и некрепким породам до ¦£ 4, а также породопроходческие комбайны для выработок по абразивным породам с коэффициентом крепости ¦£ 8÷10 сечением до 20 м 2 (рисунок 2). Отличительной особенностью комбайнов является наличие роторного органа одновременно обрабатывающего всю площадь забоя, который может быть одноосевым, соосно планшайбовым и планетарным.

Читать статью  Robbing Uncle Sam: Прохождение GTA San Andreas

Проходческий комбайн бурового типа ПК-8М otboy4

Рисунок 2. Проходческий комбайн бурового типа ПК-8М

Малые скорости вращения (до 10 об/мин), энергонасыщеный привод (до 500 кВт) и устойчивое за счет распора в стенки выработки положения комбайна обеспечивают разрушение высокопрочных пород. Погрузочные органы буровых комбайнов представляют кольцевые ковшовые грузчики, которыми отбитая масса с почвы выработки поднимается вверх и высыпается на центрально расположенный перегружатель. Ходовое оборудование комбайнов – гусеничное, либо распорно-шагающие устройства в виде распорных и подающих гидродомкратов.

Буровые комбайны сложнее стреловидны, тяжелее (масса до 130 т) и дороже, поэтому они целесообразны при проведении чисто породных выработок протяженностью не менее 800-1000 м. Конструкции, разработанные в СНГ: ПК-8, КРТ, а также комбайны Копейского машзавода для выработок по калийным солям: Урал-20А, Урал-10А, Урал-61, Урал-20Р. Последние снабжены рабочими органами в виде двух объемно-планетарных буров в сочетании с бермовыми фрезами и оконтуривающими верхнюю и нижнюю части выработки резцовыми барабанами. Наиболее энергоемким является комбайн КРТ с роторно-торовым органом, установленной мощностью в 550 кВт для пород с ¦£ 10. Комбайн оснащен с тангенциальными дисковыми шарошками, тремя погрузочными ковшами и работает в выработках до ±10°.

К достоинствам буровых комбайнов следует отнести высокую энерговооруженность, что позволяет им работать по породам различной крепости, высокую производительность, отсутствие специальных погрузочных устройств. Недостатки: сложность конструкции, невозможность селективной выемки и крепления выработки у забоя, трудность доступа к забою при замене инструмента.

К комбайнам флангового действия относятся Караганда-7/15, обрабатывающий забой при цикличной подаче качанием рабочего органа по фронту забоя, либо при непрерывной подаче – по фронтальной схеме, а также комбайны непрерывного действия типа ДВТ Континьюис (Германия) мощностью на режущем органе 2х209 кВт с зарубкой в верхней части забоя и резанием при движении (раздвижного по ширине) органа сверху вниз.

Проходческие комбайны . Назначение, требование, классификация

Выемочные машины, предназначенные для отделения угля и породы от массива и погрузки (в отдельных случаях и доставки) горной массы на соответствующие автономные транспортные средства.

Курс горных машин по принципу функционального назначения оборудования делится на:

— машины и оборудование для механизации процессов бурения шпуров и скважин;

— машины для механизации процессов выемки полезных ископаемых, включающие врубовые машины, очистные комбайны и струговые установки;

— машины и оборудование для механизации проведения подготовительных и нарезных выработок;

— выемочные комплексы и автоматизированные агрегаты;

— машины для механизации вспомогательных операций технологического цикла

При эксплуатации горных машин должно быть обеспечено бесперебойное снабжение их энергией, топливом, водой, смазочными и обтирочными материалами. Наряду с этим горные машины должны периодически осматриваться и ремонтироваться, чтобы гарантировать их исправную работу и минимальный износ деталей.

Основными показателями качества горных машин являются надежность, технологичность, транспортабельность, стандартизация и унификация, безопасность, эргономика, экологика и эстетика.

Читать статью  Разновидности снегоуборочной техники: виды, сферы применения – интернет-магазин

2) –

Механические характеристики горных пород. Характеристики разрушения горных пород

Механические свойства горных пород являются разновидностью физических свойств. Они выражаются в способности горных пород оказывать сопротивление деформированию и разрушению под действием внешних сил. К ним относятся: прочность, абразивность, упругость, хрупкость, пластичность и др

image001

Крепость породы в данном случае может характеризоваться как совокупный параметр свойств, определяющий сопротивляемость породы разрушению, которые учитывают такие физико-механические характеристики породы, как твердость, упругость, пластичность, то есть основные параметры, определяющие буримость. Очевидно, что крепость горной породы в данном случае каким-либо объективным лабораторным методом не определяется.

В горном деле крепость оценивается шкалой проф. М.М. Протодъяконова через коэффициент крепости /, который рассчитывается с использованием предельной величины прочности породы при сжатии (f= осж / 100), что крайне не точно позволяет оценивать буримость горной породы.

Проходческие комбайны . Назначение, требование, классификация

Проходческие комбайны (ПК) предназначены для проведения подготовительных горных выработок. Их применение позволяет механизировать основные процессы проходческого цикла — разрушение горной породы, ее удаление из забоя выработки и погрузку на транспортные средства.
К ПК предъявляется ряд общих требований, основными из которых являются:

1. Высокие значения основных макроуровневых параметров, интегрально характеризующих их уровень качества и степень конкурентоспособности при представительных горнотехнических условиях эксплуатации:
2. Достаточно полный охват вероятных областей использования
3. Достаточно низкие удельные энергозатраты при выполнении рабочих операций.

4. Эргономическое удобство управления, высокая безопасность и требуемые санитарно-гигиенические условия при работе обслуживающего персонала.

ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПК И ИХ АНАЛИЗ

Общая классификация ПК может быть представлена следующим образом:

1. По назначению: а) для проведения горных выработок типа штрек, уклон, бремсберг и т. д.; б) для проведения нарезных выработок по полезному ископаемому (принятое название – нарезные комбайны).

2. По типу исполнительных органов для наиболее распространенных проходческих машин группы 1а): а) ПК стреловидного типа с фрезерными выемочными органами; б) ПК роторного типа с основными роторными выемочно-погрузочными органами, работающими в сочетании с дополнительными бермовыми исполнительными органами.

К указанным ПК предъявляются следующие, дополнительные к раннее перечисленным требования:

— обеспечение выполнения ряда вспомогательных операций (образование приямков под ножки крепи и водосточной канавки, качественная зачистка почвы, боков выработки и кровли);

— возможность селективной выемки полезного ископаемого при работе в смешанном породно-угольном забое;

— приспособленность к оснащению манипуляторами для поднятия и удержания элементов крепления выработок и площадками для размещения рабочих, производящих установку и затяжку этих элементов.

НАЗНАЧЕНИЕ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ

Проходческие комбайны (ПК) предназначены для проведения подготовительных горных выработок. Их применение позволяет механизировать основные процессы проходческого цикла — разрушение горной породы, ее удаление из забоя выработки и погрузку на транспортные средства. Использование ПК позволяет совместить во времени основные, наиболее трудоемкие операции, что дает возможность повысить в 2-2,5 раза производительность труда и темпы проведения выработок, снизить стоимость проходческих работ и значительно обезопасить труд рабочих подготовительного забоя в сравнении с буровзрывным способом. Кроме того, при комбайновом способе проведения существенно повышается устойчивость горных выработок, так как связанность пород в массиве нарушается в меньшей степени, чем при буровзрывных работах.

Читать статью  Зерноуборочный комбайн Claas серии MEGA: Мега 370, Мега 360 и Мега 350 | ООО ТД Белагросельхозснаб

К ПК предъявляется ряд общих требований, основными из которых являются:

1. Высокие значения основных макроуровневых параметров, интегрально характеризующих их уровень качества и степень конкурентоспособности при представительных горнотехнических условиях эксплуатации:

— максимально возможных теоретической и технической производительностей;

— 80%-го ресурса до капитального ремонта.

2. Достаточно полный охват вероятных областей использования:

— по размерам и формам выработок разного назначения (штреки, ходки и т.д.) при минимальном переборе породы;

— по крепости и абразивности разрушаемых горных пород.

3. Достаточно низкие удельные энергозатраты при выполнении рабочих операций.

4. Эргономическое удобство управления, высокая безопасность и требуемые санитарно-гигиенические условия при работе обслуживающего персонала.

ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПК И ИХ АНАЛИЗ

Общая классификация ПК может быть представлена следующим образом:

1. По назначению:

а) для проведения горных выработок типа штрек, уклон, бремсберг и т. д.;

б) для проведения нарезных выработок по полезному ископаемому (принятое название — нарезные комбайны).

2. По типу исполнительных органов для наиболее распространенных проходческих машин группы 1а):

а) ПК стреловидного типа с фрезерными выемочными органами;

б) ПК роторного типа с основными роторными выемочно-погрузочными органами, работающими в сочетании с дополнительными бермовыми исполнительными органами.

Доминирующее применение в угольной промышленности нашли ПК стреловидного типа.

К указанным ПК предъявляются следующие, дополнительные к раннее перечисленным требования:

— обеспечение выполнения ряда вспомогательных операций (образование приямков под ножки крепи и водосточной канавки, качественная зачистка почвы, боков выработки и кровли);

— возможность селективной выемки полезного ископаемого при работе в смешанном породно-угольном забое;

— приспособленность к оснащению манипуляторами для поднятия и удержания элементов крепления выработок и площадками для размещения рабочих, производящих установку и затяжку этих элементов.

Из ПК роторного типа в настоящее время выпускается только машина ПК8МА, предназначенная для проведения подготовительных выработок и очистных камер арочного сечения при подземной разработке калийных руд.

Для угольной промышленности ПК роторного типа до сего времени не востребованы в связи с их высокой сложностью конструкции и металлоемкостью, дороговизной и недостаточной апробацией.

Достоинствами ПК стреловидного типа являются: возможность варьирования в широком диапазоне размерами и формой выработки; высокая маневренность; возможность селективной выемки полезного ископаемого; механизация вспомогательных операций; возможность установки крепи возле забоя выработки; относительно небольшая масса; хороший доступ к рабочему инструменту.

К потенциальным преимуществам ПК роторного типа относятся: высокая производительность, связанная с тем, что исполнительные органы обрабатывают всю поверхность забоя одновременно; возможность разрушения более крепких пород, обусловленная применением шарошечного инструмента и распорно-шагающей подсистемы ПВМ; частичная изоляция от проникновения пыли из зоны работы исполнительных органов в выработанное пространство с помощью щита ограждения.

Источник https://oborudka.ru/handbook/15.html

Источник https://poisk-ru.ru/s4269t16.html

Источник https://studbooks.net/1653643/tovarovedenie/naznachenie_prohodcheskih_kombaynov

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: