Бурильные машины. Проходческие комбайны. Очистные и проходческие комплексы и агрегаты (стр. 6 из 7)

Управление комбайном в горизонтальной плоскости осуществляется гидродомкратами 4 и 19, путем отталкивания от боковых стенок выработки. Комбайн дополнительно может оснащаться бурильной машиной 21 для бурения шпуров под анкерную крепь.

Буровой проходческо-добычной комбайн «Урал-20А» (рис. 5.6) с планетарным органом разрушения состоит из исполнительного органа 7, верхнего отбойного барабана 2, оформляющего кровлю выработки, бермовых шнеков 3, служащих для выравнивания почвы и подрезки углов выработки, гусеничного механизма подачи 4, пылеподавляющей установки 5, пульта управления, электро- и гидрооборудования 7, 8, 9, скребкового передаточного конвейера 10.

Основная масса породы разрушается режущими дисками 11, резцы которых перемещаются в пространстве по циклоидальным кривым. Забурник органа разрушения 12 выполнен в виде дисков, резцы которых описывают циклоидальные кривые в плоскости забоя. Орган разрушения от всего комбайна изолируется щитом ограждения 13. Погрузка отбитой горной массы производится шнеками 14 и скребками передаточного конвейера.

Комбайн дополнительно может комплектоваться бурильной машиной 6 для бурения шпуров под анкерную крепь.

На зарубежных калийных рудниках достаточно широкое распространение получили буровые комбайны «Эймко-Мариетта» компании «Тамрок Коул», которые имеют два или четыре трехлучевых ротора, вращающихся встречно по направлению к продольной оси комбайна.

Рис. 5.7. Проходческо-очистной комбайн «Эймко-Мариетта 780-AW4»

Проходческо-очистной комбайн «Эймко-Мариетта» 780-AW4 (рис. 5.7) состоит из четырех трехлучевых роторов 1 с погрузочными ковшами, верхнего кольцевого бара 2, оформляющего кровлю выработки, переднего 3 и заднего 5 гидродомкратов управления комбайном в вертикальной плоскости, электроприводов роторов 4, электро- и гидрооборудования 6, переда-точного конвейера 7, нижнего кольцевого бара 8, выравнивающего почву выработки, гидроцилиндра натяжения нижней цепи бара 9, гидроцилиндра подъема и опускания нижнего бара 10 (аналогичные гидроцилиндры имеются и на верхнем баре), гусеничного механизма подачи 11.

В последние десятилетия в зарубежной практике проходка горизонтальных горных выработок на полное сечение в крепких породах буровыми проходческими комбайнами получает все более широкое распространение. По конструктивному и компоновочному исполнению такие комбайны принципиально мало чем отличаются друг от друга. Все различия сводятся в основном к конструктивному исполнению самих роторов, числу распорных устройств, наличию вспомогательного оборудования и т. д.

2.4. Буровые комбайны для проведения наклонных и вертикальных выработок

На рудных шахтах при существующих технологиях добычи значительный объем работ приходится на проведение восстающих выработок. В последние десятилетия в зарубежной практике все более широкое применение при проведении восстающих выработок получают буровые комбайны (станки). Уже более десятка зарубежных фирм выпускает несколько десятков моделей таких комбайнов для бурения восстающих диаметром от 0,6 до 8,5 м по породам с прочностью на сжатие до 280 MПa и на длину до 600 м.

Буровой способ проходки восстающих выработок позволяет осуществить безлюдную проходку; перейти на комплексную механизацию работ; улучшить качественные характеристики выработок и снизить затраты на их крепление; значительно повысить производительность труда и снизить себестоимость проходки.

Рис. 5.9. Схемы бурения восстающих выработок при различных способах установки комбайна

Способ восходящего бурения (см. рис. 5.9, а) заключается в том, что буровой комбайн размещается на верхнем горизонте, с которого бурят пилот-скважину на нижний горизонт, а разбуривание выработки до проектного сечения производят снизу вверх специальным расширителем. Пилот-скважина дает возможность повысить точность проходки восстающей выработки. Эта схема бурения восстающих выработок получила наибольшее распространение в мировой практике.

Когда разработка полезного ископаемого ведется в восходящем порядке, применяются буровые комбайны нижнего расположения с буровыми головками обратного (см. рис. 5.9, в) или прямого хода (см. рис. 5.9, г). При разбуривании выработки сверху вниз требуется увеличивать диаметр пилот-скважины для свободного удаления буровой мелочи и защищать комбайн и горнорабочих от падающей горной породы. Бурение выработки на все сечение снизу вверх требует повышенных напорных усилий и затрудняет выдерживать направленность проходимой выработки. Разбуривать пилот-скважину сверху вниз можно и при расположении комбайна на верхнем горизонте (см. рис. 5.9, б).

Ясиноватский машзавод (Украина) предлагает для проходки восстающих выработок буровой комбайн 2 КВ-А (рис. 5.10). Этот комбайн монтируется в камере и состоит из бурового станка 3, манипулятора 4 для подачи буровых штанг и монтажно-демоптажных работ, плат¬формы для штанг 5, бурового става б, р&збуривателя 7, шкафа управления блока питания 1 и пульта управления 2.

Рис. 5.10. Буровой комбайн 2КВ-А

В зарубежной практике для монтажа бурового комбайна чаще всего в выработке готовят специальную камеру, а сам комбайн собирают и крепят на бетонном фундаменте. Новые комбайны фирмы «Атлас Копко» (Швеция) монтируются на специальной платформе, которая горизонтируется специальными гидродомкратами, что даёт возможность отказаться от бетонного фундамента. 

В качестве привода вращателя буровых комбайнов используют гидродвигатели, электродвигатели постоянного тока с тиристорным управлением и реже переменного тока с регулируемой частотой вращения.

Практически все буровые комбайны для проходки восстающих выработок отличаются высокой степенью механизации и автоматизации основных и вспомогательных технологических операций: выбор и поддержание оптимальных параметров бурения в изменяющихся гор-но-геологических условиях, монтаж и демонтаж бурового става и др.

2.5. Нарезные комбайны

Объем проводимых на угольных шахтах нарезных выработок (нарезка лав, просеков и печей различного назначения) хоть и сокращается с внедрением современных систем разработки, но ещё остаётся значительным. Пока проходка нарезных выработок на пологих и наклонных пластах осуществляется буровзрывным способом, а на выбросоопасных пластах с применением отбойных молотков. Таким образом, создание средств механизации нарезных работ (нарезных комбайнов) и сегодня является актуальной задачей.

Нарезные выработки обычно имеют небольшую протяженность (менее 300 м) и малое сечение, что накладывает жесткие ограничения на габариты комбайна. Специфические условия проходки нарезных выработок предъявляют к этим комбайнам и соответствующие требования: иметь небольшие размеры и массу;

- обеспечивать высокие темпы проведения нарезных выработок;

- отвечать требованиям техники безопасности и санитарным нормам по пыли, шумуи вибрации;

- обеспечивать быструю доставку комбайна в забой, монтаж, демонтаж и его переброску в другой забой;

- осуществлять дистанционное управление работой; обладать высокой эксплуатационной надежностью.

Классифицировать нарезные комбайны пока можно по двум признакам:

1) области применения - для проведения нарезных выработок на пологих и наклонных (крутых) пластах;

2) массе - первый типоразмер массой до 6 - 7 т и второй типоразмер массой 10 - 15 т.

При разработке конструкций нарезных комбайнов могут использоваться все функциональные узлы горных машин, с их позитивными и негативными конструктивными особенностями, которые справедливы и для нарезных комбайнов. Однако, учитывая специфику работы нарезных комбайнов, нужно обратить внимание на дополнительные ограничения в использовании функциональных органов.

Барабанные и дисковые органы разрушения использовать на нарезных комбайнах крайне затруднительно, так как в этом случае для выгрузки угля из забоя требуется специальный конвейер. Этот конвейер должен находиться в одной (вертикальной) плоскости с органом разрушения, что конструктивно невыполнимо. Предпочтительнее в этом случае, очевидно, применение двух горизонтальных шнеков, транспортирующих отбитый уголь к продольной оси комбайна. В этом случае необходимо решить задачу разрушения угля в центральной части забоя и погрузки всего угля на передаточный конвейер.