Очистные комбайны для отделения полезного ископаемого от массива и дробление на транспортабельные куски

1. Очистные комбайны

1.1.  Общие сведения

Выемочные машины предназначены для отделения полезного ископаемого от массива, дробление на транспортабельные куски, а так же в некоторых случаях для погрузки на забойный конвейер или другое доставочное средство.

Врубовые машины и угледобывающие комбайны (рис. 1) имеют сходные по своему назначению узлы:

·  Исполнительный орган 1 предназначен для отделения угля от массива, а в некоторых случаях и для погрузки на конвейер.

·  Погрузочный орган 2 применяется в некоторых комбайнах для погрузки отбитого угля на забойный конвейер.

·  Механизм подачи 3 предназначен для перемещения машины вдоль лавы.

·  Передаточные механизмы 4 предназначены для передачи движения от вала двигателя 5 к исполнительному органу и другим узлам машины.

·  Силовое оборудование 6 предназначено для управления и регулирования работы комбайна.

·  Гидравлическая система 7 предназначена для регулирования положения исполнительных органов и корпуса комбайна.

·  Средства борьбы с пылью.

Рис. 1. Типы выемочных машин: а) врубовая машина; б) широкозахватный комбайн; в) узкозахватный комбайн

Требования, предъявляемые к очистным комбайнам:

·  отделять уголь любой крепости и вязкости на всю вынимаемую мощность пласта;

·  производить полную погрузку угля на забойный конвейер;

·  обеспечивать высокую производительность;

·  давать хорошую сортность угля;

·  обеспечивать минимальное пылеобразование и эффективное пылеподавление;

·  обеспечивать низкую энергоемкость;

·  обеспечивать высокую надежность в работе;

·  ширина захвата комбайна должна соответствовать шагу передвижки крепи и конвейера

·  обеспечивать самозарубку в угольный пласт или механизированную подготовку ниш.

·  должно быть предусмотрено автоматическое регулирование скорости подачи.

1.1.1.  Классификации очистных комбайнов по общим признакам

По ширине захвата:

1)  узкозахватные (с захватом до 1 м);

2)  широкозахватные (с захватом более 1 м).

По мощности пластов:

1)  для тонких пластов (мощностью до 0,8 м);

2)  для маломощных пластов (0,8¸1,5 м);

3)  для пластов средней мощности (1,5¸3,5 м);

4)  для мощных пластов (более 3,5 м).

По углу падения пластов:

1)  для пологих пластов (с углом падения до 35⁰);

2)  для крутых пластов (с углом падения свыше 35⁰).

По технологической схеме работы:

1)  работающие по односторонней схеме (выемка угля производится при движении в одном направлении с последующим холостым перегоном в исходное положение для начала выемки);

2)  работающие по двусторонней схеме (выемка производится без холостого перегона, однако после снятия каждой полосы угля комбайн разворачивается на 180⁰ в нишах);

3)  работающие по челноковой схеме (выемка производится при движении в обе стороны без каких-либо дополнительных маневров);

1.2.  Исполнительные органы очистных комбайнов

Исполнительный орган очистного комбайна предназначен непосредственно для отбойки (отделения) угля от массива и дробления его на транспортабельные куски. Некоторые исполнительные органы (например, шнековые, буровые) кроме того, производят погрузку угля на забойный конвейер.

Основные требования:

1)  обеспечение максимально возможной производительности в данных горно-геологических и горнотехнических условиях;

2)  разрушение массива с минимальными энергоемкостью, измельчением угля и пылеобразованием;

3)  возможность регулирования по мощности пласта и по гипсометрии почвы и кровли;

4)  возможность осуществлять самозарубку;

5)  высокий механический кпд;

6)  осуществление погрузки разрушенного угля на забойный конвейер;

7)  отсутствие чрезмерных динамических нагрузок;

8)  простота конструкции, высокая прочность и надежность, удобство в обслуживании и эксплуатации.

Основным классификационным признаком исполнительных органов является их конструктивное исполнение. По конструкции все исполнительные органы очистных комбайнов подразделяются на четыре основных типа: баровые (цепные), барабанные, шнековые и буровые.

В некоторых комбайнах применяются комбинированные рабочие органы, сочетающие в себе, например, цепные и барабанные, цепные и буроскалывающие, буроскалывающие и барабанные и др.

1.2.1.  Цепные исполнительные органы

Характерной особенностью цепного исполнительного органа являются резание угля во врубовой щели большим числом резцов с малыми параметрами разрушения. Поэтому из врубовой щели выходит до 80% штыба (фракции угля размером менее 6 мм). Цепной исполнительный орган состоит из режущей цепи и направляющей рамы, которая служит для направления движения цепи и удержания ее у забоя. Форма направляющей рамы определяет форму бара (см. рис. 2а, б, в).