Проходческие комбайны для механизации проведения горных выработок, а также тоннелей при строительстве подземных сооружений

1. Проходческие комбайны

Предназначены для механизации проведения горных выработок, а также тоннелей при строительстве подземных сооружений.

Комбайновый способ наиболее прогрессивный, так как позволяет совместить во времени наиболее тяжелые и трудоемкие операции по разрушению забоя и уборке из него горной массы.

Проходческие комбайны имеют следующие основные узлы (рис. 1):

·  исполнительный орган;

·  погрузочное устройство, служащее для уборки отбитой горной массы;

·  транспортно погрузочное средство, включающие в себя конвейер и перегружатель, с помощью которых горная масса грузится на общешахтные доставочные средства;

·  механизм поперечной подачи (только у комбайнов избирательного действия)

·  механизм передвижения;

·  вспомогательное оборудование (электросистема, гидросистема, пульты управления);

·  система пылегашения (чаще всего это пылесос и распыление воды).

Рис. 1. Схема проходческого комбайна избирательного действия: 1) исполнительный орган; 2) стрела; 3)редуктор исполнительного органа; 4) электродвигатель; 5) кронштейн; 6) механизм поперечной подачи; 7) домкраты телескопа; 8) погрузочный орган; 9) гусеничный ход

Требования:

·  должен разрушать породы с любыми физическими и механическими свойствами;

·  иметь возможность регулирования площади выработки;

·  обеспечивать форму выработки удобную для крепления;

·  обеспечивать возможность селективной выемки углей и пород;

·  обеспечивать возможность установки навесного оборудования;

·  допускать возможность применения временной передвижной призабойной механизированной крепи;

·  иметь систему дистанционного и автоматического управления.

1.1.  Классификация

1.1.1.  По форме сечения выработок:

1)  круглые;

2)  арочные;

3)  прямоугольные;

4)  трапециевидные;

5)  комбинированные.

1.1.2.  По способу обработки забоя исполнительным органом:

1)  избирательного (циклического) действия (с последовательной обработкой поверхности забоя):

a.  стреловидный исполнительный орган. Выполняются в виде подвижной консольной рукоятки с резцовой коронкой на конце, имеющей возможность перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В зависимости от типа коронки стреловидные исполнительные органы подразделяются на (рис. 2).

Рис. 2. Стреловидные исполнительные органы: а) с коническими коронками; б) с барабанными коронками; в) со сферическими коронками; г) с лучевыми коронками; д) с дисковыми коронками; е) с ударно-скалывающими механизмами

Обработку забоя комбайном избирательного действия машинист производит с учетом расположения пласта, свойств угля, крепости боковых пород, сечения выработки (рис. 3).

Рис. 3. Схемы движения исполнительного органа

b.  качающийся исполнительный орган. Представляют собой органы, отбойная часть которых в одном направлении (по высоте или ширине) соответствует размеру проводимой выработки и имеет возможность совершать колебательные движения для обработки всей площади забоя. Качающиеся исполнительные органы подразделяются на (рис. 4).

Рис. 4. Качающиеся исполнительные органы: а) баровые; б) корончатые; в) комбинированные

2)  бурового (непрерывного) действия (с одновременной обработкой всей поверхности забоя):

a.  роторные исполнительные органы. Могут состоять из одной или нескольких планшайб. В зависимости от числа планшайб и их взаимного расположения они подразделяются на (рис. 5).

Рис. 5. Буровые роторные исполнительные органы: а) одноосевой роторный (трехлучевой ШБМ‑2м); б) соосный роторный (ПК‑8); в) параллельноосевой роторный (ПК‑10)

Применение соосных исполнительных органов, у которых планшайбы вращаются в противоположных направлениях, позволяет уравновесить реактивный момент. Тот же эффект дает четное количество планшайб у параллельноосевых исполнительных органов. Относительное разнообразие форм сечений выработок обеспечивается за счет применения дополнительных разрушающих элементов (бермовых фрез, режущих цепей и др.).

b.  планетарные исполнительные органы. Оснащаются режущим или скалывающим инструментом, которому сообщаются два движения: относительное (вокруг своей оси вращения) и переносное (вокруг оси планшайбы). Планетарные исполнительные органы подразделяются на (рис. 6).

Рис. 6. Буровые планетарные исполнительные органы: а) плоский (инструмент перемещается в одной плоскости, параллельной забою); б) пространственный (инструмент перемещается по сложной пространственной траектории и забой разрушается серповидными стружками различного сечения)