Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

 

ВЫСШЕЕ ГОРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Шахтное и подземное строительство


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Часть III. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

ПОГРУЗКА И ТРАНСПОРТ ГОРНОЙ МАССЫ

 

 

Одновременно с разрушением массива производят погрузку отбитой горной массы. Отбитая горная масса сначала попадает на питатель, а затем уже передается на конвейер комбайна.

На отечественных и зарубежных комбайнах применяют шесть типов погрузочных устройств: кольцевой грузчик, скребковый конвейер, звезды, вращающиеся диски, поворотные рычажные лапы, нагребающие лапы.

Рассмотрим отдельно каждый из механизмов погрузки.

Кольцевой грузчик располагается с обеих сторон от центрального конвейера, представляет собой 2 замкнутых цепных контура, каждый из которых имеет индивидуальный привод.

Применяют для погрузки легких пород или угля. Характеризуется большой энергоемкостью, повышенным износом. Имеет небольшое распространение.

Скребковый конвейер также является устаревшей конструкцией. Выполняет функции погрузочного и транспортного органов.

Звезды —шестилучевые на комбайне фирмы «Доско» (МК2В, HI300), трехлучевые на комбайнах фирмы «Фест Альпине» (АМЗО, АМ80 и др.). Имеют привод от гидродвигателей через редукторы, размещенные под столом питателя. Применяют для погрузки сыпучих материалов, угля. Обеспечивают высокую производительность.

Вращающиеся диски представляют собой ребристый диск, имеющий достаточно высокие частоты вращения (более 30 об/мин). Разгрузку горной массы производят за счет ограничения, устанавливаемого между осью вращения диска и задним ограждением.

Поворотные рычажные лапы располагают на столе питателя с обеих сторон центрального конвейера. Привод осуществляется гидроцилиндрами, расположенными под столом питателя. Обратный ход лап обеспечивается за счет скосов обратной стороны лап.

Наибольшее распространение получили различные конструкции парных нагребающих лап, обладающих универсальностью применения, особенно при погрузке в тяжелых условиях (кусковатость, влажность, неравномерность нагрузки).

Конструкции имеют вид четырехзвенного рычажного механизма или кулисного механизма с приводом от редуктора через центральный диск с кривошипом. Кулисный механизм конструктивно более простой, но создает динамические нагрузки.

Привод может быть осуществлен от электродвигателя, гидромоторов через редуктор или напрямую (П160), а также от скребковой цепи центрального конвейера (1ГПКС, 4ПУ, «Фест Альпине»). В некоторых моделях (П160, КП20Б, STM60) приводы лап между собой не синхронизированы.

 

 

Конвейер. В большинстве моделей конвейер проходит по центру комбайна.

В качестве тягового органа используют одинарную скребковую цепь, выполненную из круглозвенной цепи или втулочно-роликовой цепи с консольными скребками. Привод может быть электрическим или гидравлическим. Количество двигателей зависит от условий применения.

Гидравлический привод может осуществляться как через трансмиссию, так и без трансмиссий при применении высокомоментных гидромоторов.

В некоторых конструкциях привод цепи осуществляется от привода лап («Фест Альпине» и др.).

Для обеспечения долговечности быстроизнашивающиеся части изготовляют съемными (днища конвейеров, поверхности стола питателя и др.).

Так, у комбайнов фирмы «Вестфалия Бекорит» поверхность питателя армируют листами из полимерных материалов, имеющих высокую фрикционную стойкость.

Комбайны могут быть оснащены подъемно-поворотной хвостовой частью конвейера или подвесным ленточным перегружателем.

Большинство фирм («Фест Альпине», «Эйкгофф» и др.) поставляют по требованию заказчика комбайны:

•          с поворотной хвостовой частью и прицепным перегружателем — для работ по проходке;

•          с короткой хвостовой частью и коротким поворотным перегружателем — для работ по погрузке породы в самоходные вагоны, автомобили и др.;

•          с подъемно-поворотной хвостовой частью — для работы в камерах по добыче угля, солей и др. с самоходным транспортом.

Системы управления комбайном. Современные проходческие комбайны оснащают электрическим и гидравлическим приводами, управление которыми осуществляют с местного или переносного дистанционных пультов.

Управление с местного пульта имеют большинство отечественных и зарубежных проходческих комбайнов.

Пульты местного управления и рабочее место машиниста на зарубежных комбайнах, особенно последних выпусков, существенно отличаются от отечественных эргономическими параметрами, количеством информации, выдаваемой оператору, о состоянии узлов машин и течении рабочего процесса, комфортностью.

Широкое применение в гидроприводе этих машин имеют системы с насосами переменной производительности, чувствительными к действующим нагрузкам, автоматически выбирающие режим работы, гидромоторы с регулируемыми объемными характеристиками, позволяющими снизить максимальные требуемые расходы в гидросистеме, уменьшить количество команд (рукояток, кнопочных постов), которыми оператор воздействует на работу гидроприводов. Применение гидрораспределителей пропорционального управления с электрогидропилотами позволили снизить габариты устанавливаемых на пульте аппаратов, объединить рукоятки различных команд и режимов. Это в комплексе с используемой современной электронной аппаратурой и широким применением микропроцессоров в системе диагностики дало возможность обеспечить современные стреловидные комбайны компактными рабочими местами оператора.

Основными операциями на отечественных комбайнах 4ПП2М, КП25, П160, КП20Б машинист управляет с помощью переносного дистанционного пульта, прошло его испытание на комбайне 1ГПКС. На комбайне 4ПП2М применяют управление по искробезопасному многожильному кабелю, на КП25, П160, КП20Б — по двухжильному кабелю; также было испытано бескабельное управление по инфракрасному каналу (ИК канал).

Технический уровень управления по двухжильному кабелю или ИК каналу выше, оно гораздо более приемлемо для эксплуатации. На комбайне КП25 предусмотрена также возможность перехода на работу со стационарного местного пульта в режиме наладки и при неисправностях дистанционного управления.

На зарубежных стреловых комбайнах управление с переносного пульта применяется по отдельным заказам, кроме комбайнов для подрывки («Паурат», ФРГ) и работающих в тонких пластах на очистных работах, на нарезке лав и др. («Джой», США). Наиболее распространено управление с радиопульта и кабельное.

Средства автоматизации управления, контроля и диагностики зарубежных комбайнов в основном поставляются по договоренности с заказчиком.

Более 70% моделей комбайнов ведущих зарубежных фирм могут по заказам потребителя быть оснащены автоматизированными (с применением ЭВМ) системами: контроля направления лазером и заданного контура сечения выработки с отражением на дисплее; диагностики поврежденной машины; оптимизации производительности резцовой коронки.

Применяются 4 способа управления контролем профиля выработки: ручной (дистанционный — управление по кабелю или с радиопульта); полуавтоматический, автоматический и программный.

Из последних разработок заслуживает внимания система автоматизации режимов отработки забоя комбайнами АМ85 и AM 105, которая прошла апробацию на шахтах концерна «Рурколе».

В отличие от известных систем, изменяющих режимы в соответствии с загрузкой электродвигателя, в этих комбайнах использовали в качестве датчика устройство, характеризующее физико-механические свойства (твердость) забоя, снимающее показатели в зависимости от вибрации. Устройство, встроенное в комбайн AM 105, состоит из модуля управления и контроля сенсорного модуля, смонтированного на стреле и преобразующего вибрацию стрелы, возникающую при резании, в ускорение. Рассчитанный на определенные прочностные параметры пород модуль управления и контроля анализирует поступающие сигналы и управляет переключением скорости резания и поворота (подачи) стрелы с резцовой коронкой.

Представляют интерес также установленные на этих машинах системы функционального контроля рабочего состояния коронки и контактного орошения, предусматривающие своевременную информацию о вышедших из строя резцах для предотвращения поломки коронки и работоспособности форсунок (сопел). Принцип действия системы основан на анализе колебаний давления и расхода воды в системе орошения специальным прибором индикации и управления.

Обязательным условием высокопроизводительной работы комбайна является опережающая производительность призабойных транспортных средств и возможность их непрерывной работы. Между проходческим комбайном и транспортным средством, как правило, размещают перегружатель. В отечественной практике применяют несколько типов подвесных, мостовых и прицепных ленточных перегружателей, основное назначение которых — обеспечить непрерывный поток горной массы из забоя выработки.

Работу призабойного транспорта организуют по следующим схемам:

•          комбайн — перегружатель — состав вагонеток

•          комбайн — перегружатель — скребковый конвейер — ленточный конвейер

•          комбайн — ленточный телескопический конвейер

•          комбайн — самоходные погрузочно-доставочные машины (или самоходные вагоны) с дизельным или электрическим приводом

В третьей и четвертой схемах могут присутствовать перегружатели, размещенные между комбайном и транспортными средствами.

Требованию обеспечения непрерывности работы комбайна в большей степени отвечает конвейерный транспорт.

В случае отсутствия в выработке конвейерного транспорта и наличия только рельсовых путей погрузку горной массы целесообразно осуществлять с помощью специальных перегружателей, позволяющих производить загрузку вагонеток партиями в нерасцепленном состоянии. С маневрами по смене груженого состава следует совмещать другие неизбежные перерывы в работе комбайна, например, связанные с заменой режущего инструмента или с возведением постоянной крепи.

Для обеспечения непрерывности удаления горной массы из забоя наиболее целесообразно использовать перегружатели с конвейерным транспортом или удлиненные перегружатели с периодической погрузкой горной массы в вагонетки на два рельсовых пути.

Практика проведения выработок проходческими комбайнами показала, что транспортирование горной массы с помощью скребковых конвейеров не позволяет достигать высоких технико-экономических показателей проходки, так как приходится значительную долю ручного труда (до 50%) тратить на монтажно-демонтажные операции, на текущий ремонт транспортных средств, зачистку почвы выработки у перегрузочных устройств, на сопряжении конвейеров и возле них.

Рекордные скорости проведения выработок с помощью проходческих комбайнов устанавливали при применении удлиненных перегружателей в комплекте с телескопическим ленточным конвейером, обеспечивающим сокращение в 2 раза времени наращивания основного конвейера, а также в сочетании с электровозной откаткой и погрузкой горной массы в вагонетки, устанавливаемые с двух сторон перегружателя в количестве, необходимом для погрузки горной массы от целой заходки.

Перспективной является также транспортировка горной массы, особенно на рудниках, самоходными установками на пневмоколесном ходу. Проходческий комбайн непрерывно работает в течение всего проходческого цикла, выгружая горную массу непосредственно на почву выработки, откуда уже погрузочно-доставочные машины обеспечивают ее транспортировку к ближайшему рудоспуску или бункеру.

 

К содержанию книги: ГОРНОЕ ДЕЛО: Шахтное и подземное строительство

 

 Смотрите также:

 

Строительные машины    Оборудование для производства железобетонных изделий    Строительные машины   Краны для строительства мостов   Монтаж трубопроводов   Грузовые автомобили    Строительные машины и их эксплуатация