Ведерников Н.И. Горные машины и комплексы для добычи и обогащения полезных ископаемых

Подождите немного. Документ загружается.

3.2 Классификация

Проходческие комбайны классифицируют по следующим основ-

ным признакам (рис.3.l):

- способу обработки забоя исполнительным органом —

избирательного (цикличного) действия с последовательной

обработкой забоя и бурового (непрерывного) действия с

одновременной обработкой всей поверхности забоя;

- крепости разрушаемого горного массива — для работы по

углю и слабой руде с прослойками и присечками слабых пород с f ≤4

по породам средней крепости с f = 4÷8 и по крепким породам с f ≥ 8

- области применения — для проведения основных и вспомога-

тельных подготовительных выработок по полезному ископаемому и

подмешанному забою, основных и капитальных подготовительных

выработок и тоннелей по породе и нарезных работ по полезному

ископаемому;

- по площади сечения проводимой выработки (в проходке) —

от 5 до 16 м

, от 9 до 30 м

и более 30 м

Кроме основных признаков проходческие комбайны классифи-

цируют еще по следующим дополнительным признакам: уста-

новленной мощности, габаритам, способу погрузки отбитой горной

массы, способу передвижения, роду применяемой энергии.

Рисунок 3.1 – Классификация проходческих комбайнов

Проходческие комбайны

Комбайны для работы по углю и слабой руде с

прослойками и присечками слабых пород с

коэффициентом крепости f ≤ 4

Комбайны для работы

по средним и крепким

породам

Комбайны для проведения основных

и вспомогательных

подготовительных выработок по

полезному ископаемому и

смешанному забою

Комбайны для

нарезных работ

по полезному

ископаемому

(углю) с

пластами

коэффициен-

том крепости

f ≤ 4÷8

коэффици-

ентом

крепости

f >8

С сечением до 5 м

С сечением от 5 до

16 м

С сечением от 9 до

30 м

С сечением болем

С мощностью

до1,5 м

С мощностью

более1,5 м

Комбайны для проведения

основных и капитальных

подготовительных выработок и

тоннелей

Комбайны

избиратель-

ного действия

Комбайны

бурового

действия

Комбайны

избиратель-

ного действия

Площадью сечения

до 5 м

Площадью сечения

от 5 до 16 м

Площадью сечения

от 9 до 30 м

Площадью сечения

более 30 м

Комбайны

избиратель-

ного действия

Комбайны

бурового

действия

Эти признаки не являются определяющими, так как существуют

комбайны с различными конструктивными особенностями, в том

числе взаимозаменяемыми способами погрузки, типами ходовых

частей, привода и т. д.

Многообразие горно-геологических условий и опыт применения

различных типов проходческих комбайнов показывают, что нужно

развивать и совершенствовать проходческие комбайны как изби-

рательного, так и бурового действия.

Проходческие комбайны с избиратель-

ными исполнительными органами находят преи-

мущественное применение при проведении выработок по породам с

f ≤ 8, при необходимости изменения в широком диапазоне размеров и

формы сечений выработок и при раздельной выемке горного массива.

Буровые проходческие комбайны непрерыв-

ного действия по сравнению с комбайнами избирательного действия

применяют при проведении круглых или арочных выработок

одного сечения в породах различной крепости.

Проходческие комбайны должны удовлетворять следующим ос-

новным техническим требованиям:

- устойчиво работать с заданной производительностью в требуе-

мых горно-геологических условиях;

- работать в проходческих комплексах с оборудованием для бу-

рения шпуров под анкерную крепь, передовых дегазационных и

разведочных скважин и с оборудованием для установки постоянной

арочной металлической, железобетонной или деревянной крепи;

- при работе обеспечивать пылеподавление до санитарных

норм на рабочем месте машиниста;

- осуществлять автоматическое и дистанционное управление ра-

ботой и направленностью движения;

- иметь возможно большее число унифицированных узлов и де-

талей;

- допускать применение временной передвижной механизирован-

ной крепи;

- разбираться на транспортабельные узлы для спуска под

землю и доставки в забой.

Основным показателем работы проходческого комбайна яв-

ляется техническая производительность, обычно выражаемая в т/с

(т/мин) или м

/с (м

/мин) и учитывающая специфику работы того или

иного типа комбайна. Важный показатель—коэффициент использования

проходческих комбайнов избирательного действия обычно составляет

около 0,25—0,3.

Эксплуатационная производительность комбайна (т/смену)

сдерживается остановками комбайна, связанными с выполнением

большого и сложного комплекса работ по креплению, зачистке

забоя, обмену вагонеток и т. д., а также в связи с изменениями скорости

подачи, вызванных неравномерностью отбойки горной массы или

породы и их доставки, изменениями геологического характера забоя и

организационными неполадками.

3.3 Исполнительные органы

Исполнительным оборудованием называются исполнительные

органы проходческих комбайнов, предназначенные для разрушения

горного массива. По конструктивным особенностям исполнительные

органы подразделяют на две основные группы избирательные (с

перемещением в одной или двух плоскостях) и буровые -роторные и

планетарные. Классификация исполнительных органов по их

принципиальным конструктивным признакам показана на рис.2.

Основным отличительным признаком этих двух групп является

различный способ разрушения забоя. Избирательные органы

одновременно обрабатывают только часть забоя, в то время как

буровые — сразу весь забой.

Исполнительные органы избирательного действия подразделяют

на органы, перемещающиеся при обработке забоя в одной плоскости и

перемещающиеся в двух плоскостях. Первые, с перемещением в одной

плоскости, при работе перемещаются либо в горизонтальной, либо в

вертикальной плоскости.

Сечение проводимой выработки определяется амплитудой ка-

чания или размерами исполнительного органа а иногда тем и дру

гим.

Траекторией инструмента машин с избирательными исполни-

тельными органами является результирующая его движения от-

носительно оси режущей головки и перемещения самой головки в

плоскости забоя.

Некоторые комбайны для придания выработке необходимой

формы оснащены дополнительными органами, разрушающими уступы

кровли и почвы и выравнивающими боковые стенки выработки.

Исполнительные органы, перемещающиеся в одной плоскости,

бывают баровыми, корончатыми, комбинированными и шнековыми

(рис. 3 .3).

Рисунок 3.2 - Классификация исполнительных органов

проходческих комбайнов

Б а р о в ы е исполнительные органы применяют для проведе-

ния подготовительных выработок по углю и весьма слабым породам.

Основным элементом в них являются режущие цепи, заимствованные у

баров врубовых машин и добычных комбайнов. Несмотря на

относительно высокую энергоемкость процесса разрушения, баровые

исполнительные органы могут конкурировать по производительности с

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ

изберательные

буровые

Перемещающиеся в

одной плоскости

Перемещающиеся в

двух п

лоскост

ях

роторные

планетарные

баровые

корончатые

комбинированные

шнековые

однобарабанные

двухбарабанные

лучевые

кольцевые

дисковые дисковые

комбинированные

одноосевые

соосноплан-

шайбовые

паралельно-

осевые

пространственные

плоские

исполнительными органами других типов в соответствующих горно-

геологических условиях.

Баровый исполнительный орган (рис. 3.3, а) состоит из двух

или более вертикальных баров с режущими цепями, расположенными

параллельно друг другу. Верхние концы баров имеют наклон в

сторону от забоя, что при поворотах исполнительного органа

в горизонтальной плоскости позволяет получать

трапециевидную форму выработки.

Баровый исполнительный орган (рис.3.З, б) состоит из контур-

ного бара с режущей цепью и вертикальной штанги с резцами, слу-

жащими для разрушения оставшегося целика.

Баровый исполнительный орган (рис.3.З, в) в виде двух, рас-

положенных один над другим, баров с режущими цепями, нижний из

которых неподвижен, а верхним перемещается в вертикальном

направлении, разрушает забой при периодической подаче комбайна на

забой и вертикальных качаниях верхнего бара.

Корончатые исполнительные органы перемещаются в од

ной плоскости. Они применяются для проведения подготовительных

и нарезных выработок по углю и руде, а также для очистных ра

бот в камерах.

Pисунок 3.З - Схема избирательных исполнительных

органов, перемещающихся в одной

плоскости

Корончатый исполнительный орган (рис.11.3, г) имеет три ко-

ронки, расположенные по вертикали, с закрепленными на них резцами.

Оси вращения коронок перпендикулярны к забою. Для получения

необходимого размера проводимой выработки применяют сменные

коронки различных диаметров. При этом ширина выработки

изменяется в зависимости от амплитуды качания исполнительного

органа. С целью получения трапециевидной формы выработки коронки

поворачивают для образования угла наклона, соответствующего углу

наклона стенок выработки.

Корончатый исполнительный орган (рис.3.З, д) состоит из че-

тырех дисков с резцами, попарно расположенных на двух подвижных

рукоятях, совершающих колебательные движения в горизонтальной

плоскости. Обе рукояти совместно перемещаются, в вертикальной

плоскости. Забой выработки обрабатывается при колебаниях

исполнительного органа сверху вниз.

Комбинированные исполнительные органы, переме-

щающиеся в одной плоскости, сочетают в себе элементы баровых и

корончатых органов.

Комбинированный исполнительный орган (рис.3.З, е) состоит

из двух горизонтально и в противоположных направлениях пере-

мещающихся баров с отбойными коронками, оси вращения которых

расположены горизонтально. Разрушение массива начинается с подачи

всего комбайна на забой при разведенных на ширину выработки

барах, которые при сведении к центру выработки вынимают полосу угля

шириной, равной величине развода баров, и высотой, равной диаметру

коронки.

Комбинированный исполнительный орган (рис.3 .3, ж) состоит

из двух боковых и двух нижних баров с режущими цепями, которыми

вырезаются блоки. Средняя часть блоков разрушается двумя

отбойными молотками, установленными на каретке.

Комбинированный исполнительный орган (рис.3..3, и) состоит

из двух баров, горизонтально перемещающихся во встречных на-

правлениях. Каждый бар имеет по две режущие коронки, распо-

ложенные одна под другой в головной части баров, оси вращения

которых лежат в горизонтальных плоскостях. Разрушение горного

массива производится коронками и оконтуривающими бар режущими

цепями при подаче комбайна на забой с разведенными барами.

Кроме рассмотренных типов избирательных исполнительных

органов, перемещающихся в одной плоскости, известны шнековые

исполнительные органы. Комбайны с такими исполнительными

органами предназначены для работы в камерах, но частично могут

быть использованы и при проходческих работах.

Шнековые исполнительные органы (рис. 3.3, з) состоят

из двух встречно вращающихся и рядом расположенных продольных

шнеков, на торцовых поверхностях и вдоль винтовых линий которых

установлены резцы. При работе, кроме вращательного движения,

шнеки совершают и возвратно-поступательное. Зарубание шнеков

производится при подаче комбайна вперед, а выемка— при боковой

подаче.

Исполнительные органы, перемещающиеся в двух плоскостях,

по конструктивному признаку подразделяют на однобарабанные,

двухбарабанные, лучевые, кольцевые, дисковые и комбинированные

(рис.3.4).

Некоторые исполнительные органы однобарабанного типа снаб-

жены телескопическим выдвижным устройством, повышающим ма-

невренность исполнительного органа. Телескопическое устройство

позволяет исполнительному органу делать приямки под крепь,

производить нарезку дренажной канавки и внедряться в массив

без подачи всего комбайна на забой, что особенно важно при слабых

почвах и проведении восстающих выработок. Обработка забоя