ПРОХОДЧЕСКИЕ КОМБАЙНЫ

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ТИПЫ

По назначению все проходческие комбайны делятся на две основные группы:

– комбайны для проведения выработок по углю и мягким породам с f < 4-5 (ПУ);

– комбайны для проведения выработок по породе с f >5(ПП).

Конструкция проходческого комбайна в основном определяется его назначением, выбранным способом обработки забоя и типом исполнительного органа.

По способу отработки забоя современные отечественные кон­струкции делятся на три типа:

фронтальные, которые обрабатывают одновременно всю пло­щадь забоя;

фланговые, обрабатывающие забой снятием слоя породы по всей его ширине или высоте при фланговом или вертикальном переме­щении исполнительного органа;

избирательные, которые могут проходить выработки любой формы с селективной выемкой угля и породы. При этом схема обработки определяется горно-геологическими и горнотехниче­скими факторами.

Комбайны первого типа могут являться как машинами непре­рывного действия, так и цикличного, а второго и третьего — только -цикличного.

Схемы обработки забоя комбайнами этих типов показаны на рис. IV.56— IV.59.

На рис. IV.56 даны_в_озможные варианты обработки забоя комбайнами типа ПКЗ. Основными факторами, влияющими на выбор схемы обработки, в этом случае являются: необходимость селективной обработки; обработка периметра выработки; мини­мальное число переключений; работа по напластованию. При этом забой обрабатывается циклами, при заглублении коронки на величину Н с последовательностью перемещений, указанных стрелками на рис. IV.56, а, б, в, г.

Комбайн «Караганда-7/15» может работать и по фронтальной схеме — обрабатывать забой А (рис. IV.57) при непрерывной подаче v_n на забой или при цикличной подаче на величину Я с последующим качанием рабочего органа со скоростью со_кач из положения / в положение //.

Схемы обработки забоя комбайнами ПК8 (рис. IV.58, а) ПКЮ (рис. IV.58, б) и «Ясиноватец» (рис. IV.59) являются фронталь­ными. Комбайны ПК8 и ПКЮ являются машинами непрерывного действия. Комбайн «Ясиноватец» предназначен для работы по породам с f < 8. Его исполнительный орган оснащен лобовыми шарошками и требует очень высоких напорных усилий, имеет домкратный напорный механизм подачи (аналогично комбайнам ШБМ и ТОР) с обеспечением одновременной или попеременной (в более крепких породах) подачи внутреннего ВБ и наружного НБ буров. Являясь фронтальной машиной, но имея домкратный механизм перемещения, комбайн работает циклично при наличии холостого подтягивания корпуса комбайна.

Одним из основных направлений технических поисков по рас­ширению области применения проходческих комбайнов, кроме изыскания эффективных способов и средств разрушения крепких пород, является создание конструкций, обеспечивающих работу комбайнов в выработках с углом наклона более ± 15° как по фактору удержания и перемещения комбайна, так и по фактору погрузки разрушенной массы из уклонного забоя. Так, разработан и испы­тан комплекс КН5Н, работающий на углах восстания до 35°, выполненный на базе комбайна ГПК, встроенного в специальную механизированную крепь, перемещающую и удерживающую комплекс.

Для погрузки разрушенной горной массы на конвейер ком­байна наибольшее распространение в комбайнах избирательно­го действия получили погрузочные устройства в виде нагребаю­щих лап, в комбайнах бурового действия — шнековые и ковшо­вые погрузочные устройства.

Ходовое оборудование проходческих комбайнов предназначе­но: для создания напорного усилия на забой при разрушении пород забоя и при погрузке отбитого материала; маневрирова­ния комбайна в забое во время работы; транспортирования ком­байна при перегонах по горным выработкам.

Применяют гусеничное или шагающее ходовое оборудование. Гусеничное ходовое оборудование обеспечивает высокую манев­ренность и мобильность проходческого комбайна. Наибольшее распространение получили двухгусеничные тележки с много­опорными гусеницами.

Недостатком гусеничного ходового оборудования является то, что развиваемое напорное усилие зависит от веса комбайна и коэффициента сцепления гусениц с почвой и не превышает по величине собственный вес комбайна.

С ростом нагрузок на коронку стреловидного исполнитель­ного органа при расширении области применения комбайнов по крепости разрушаемых пород важное значение приобретает проблема обеспечения устойчивости комбайнов. Опирание ком­байна на носок стола питателя погрузочного

Рис. IV.56. Схема обработки забоя комбайнами типа ПК.Ч

Рис. IV.57. Схема обработки забоя комбайном «Караганда-7/15»

Рис. IV,58. Схемы обработки забоя комбайнами IIК8 (а) и ПКЮ (б)

устройства и дом­краты-аутригеры, расположенные позади гусеничных тележек, повышают устойчивость комбайна в процессе работы исполни­тельного органа без увеличения веса комбайна.

В тех случаях, когда для работы комбайнов требуются боль­шие напорные усилия (при работе по крепким породам), при­меняется распорно-шагающее гидравлическое ходовое оборудо­вание (рис. 2.9, б), которое является ходовым оборудованием цикличного действия.

Перевод комбайнов с шагающим ходовым оборудованием в другие выработки не может осуществляться своим ходом, как комбайнов на гусеничном ходу, и требует дополнительных тран­спортных средств.

Проходческие комбайны избирательного действия. Отличи­тельные особенности этой группы комбайнов: возможность из­бирательной обработки забоя (раздельная выемка полезного ископаемого и породы при проведении выработки по пласту полезного ископаемого с присечкой боковых пород), возможность проведения одним комбайном выработок с поперечными сечениями различной формы и размеров без переналадки ис­полнительных органов, а также относительная простота их кон­струкции по сравнению с буровыми комбайнами предопредели­ли широкое применение этих комбайнов в промышленности.

В настоящее время заводы выпускают комбайны избира­тельного действия со стреловидными исполнительными органа­ми типов: 1ПКЗР, 1ГПКС, 4ПП2М и 4ПП5. Наиболее массовы­ми являются комбайны типа ГПКС.

В базовом исполнении комбайн 1ГПКС предназначен для проведения горизонтальных и наклонных (до ±10°) выработок сечением 6—17 м² по углю, породе или смешанному забою с присечкой до 50% (по площади сечения выработки) пород, сопротивляемостью одноосному сжатию до 70 МПа, с показате­лем абразивности до 15 мг.

Проходческий комбайн 1ГПКС (рис. 2.10) состоит из испол­нительного органа, включающего в себя телескопическую стре­лу 3 и резцовую коронку 1; ходовой части 11; погрузочного уст­ройства 12; гидросистемы 6; электрооборудования 5; пульта управления 7; скребкового конвейера 8, системы пылегашения2.

Исполнительный орган смонтирован на поворотной турели и посредством силовых цилиндров 4 η 13 может перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях при обработке за­боя. Стрела 3 телескопическая, имеет раздвижность до 500 мм.

Ходовая часть представляет собой самоходную гусеничную· тележку и предназначена для движения, поворотов и разворо­тов комбайна. Привод гусениц осуществляется от общего электродвигателя через коническую передачу и кинематические цепи, включающие в себя два рабочих и два тормозных фрик­циона.

За ходовой частью размещены гидроцилиндры 10, выпол­няющие роль вспомогательных опор-аутригеров, использование которых повышает устойчивость комбайна в процессе работы.

Погрузочное устройство состоит из рамы с закрепленными на ней двумя кинематическими связанными редукторами на­гребающих лап, привод которых от скребковой цепи конвейера. Тяговый орган скребкового конвейера представляет собой круглозвенную цепь с установленными на ней штампованными скребками. Концевая часть конвейера может перемещаться гидроцилиндрами 9 в вертикальной и горизонтальной плоско­стях.

За рубежом комбайны избирательного действия со стрело­видным исполнительным органами выпускаются фирмами «Эйкгофф», «Паурат», «Вейстфалия», «Демаг» (Германия), «Вест-Альпина (Австрия), «Андерсон», «Стрэтклайд» (Великоб­ритания). Особенности комбайнов, выпускаемых указанными фирмами, — большие площади сечения проводимых выработок, и, как правило, значительная мощность привода исполнительно­го органа.