Разработка способа и устройства для разрушения горного массива с забуриванием коронки стреловидного исполнительного органа проходческого комбайна в виде реверсивной пирамиды

5. Специальная часть

Введение

Проблемы полного использования сырьевой базы угольной промышленности наиболее актуальны для экономики современной России. Они тесно связаны с поиском и реализацией ресурсосберегающих технологий с минимальными энергозатратами при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом.

Особая роль в механизации технологических процессов в подземной угледобычи принадлежит проходческим комбайнам избирательного действия, применение которых обеспечивает подготовку фронта для очистных работ.

Большинство шахт в Кузбассе из года в год наращивают объемы добычи. Практически в каждой компании имеется по несколько очистных бригад, работающих в миллионом и выше режимах добычи. Однако следует отметить, что вопрос своевременного воспроизводства очистного фронта до сих пор весьма актуален и объемы вскрытых и подготовленных запасов на основных предприятиях Кузбасса оставляют желать лучшего.

Подготовительные забои практически осуществляют детальную доразведку угольных блоков в процессе оконтуривания лав. Работа подготовительных забоев зачастую происходит в недегазированных зонах, опасных по выбросам или горным ударам, местах геологических нарушений разных типов.

Анализ режимов эксплуатации комбайнов избирательного действия показал, что для комбайнов, входящих в состав комплексов с конструктивными и технологическими связями между элементами, выполняющими одновременно операции разрушения и погрузки горной массы, необходимо оценивать производительность не только количеством разрушенного материала, но и величиной грузопотока формируемого в процессе отбойки и погрузки горной массы.

Наиболее важные процессы определяющие эффективность проходки являются процесс забуривания исполнительного органа на требуемую ширину захвата, а так же процессы разрушения и дегазирования горного массива.

В дипломном проекте приведены сведения о разработке способа и устройства для разрушения горного массива с забуриванием коронки стреловидного исполнительного органа проходческого комбайна в виде реверсивной пирамиды.

Усовершенствование заключается в изменении формы коронки, рабочего инструмента и процесса забуривания коронки, при этом она сохраняет свою унифицированность, что позволяет ее использовать на всех видах проходческих комбайнов.

5.1. Обзор существующей конструкции современных проходческих комбайнов избирательного действия

Проходческий комбайн  избирательного действия - машина co стреловидным исполнительным органом c фрезерной коронкой (рис.5.1), снабжённой, как правило, резцовым режущим инструментом, обеспечивающим разработку забоя любой формы поперечного сечения.

Pис. 5.1 – Проходческий комбайн избирательного действия:                           

1 –  погрузочный стол; 2 – радиальная осевая коронка; 3  –  стреловидный исполнительный орган; 4  –  перегружатель; 5  –  гусеничная ходовая часть.

Tакой комбайн может выполнять раздельную выемку и транспортировку полезного ископаемогои вмещающих его пород. Современные проходческие комбайны избирательного действия характеризуются возможностью использования сменных фрезерных коронок в различных горно-геологических условиях, навесного оборудования для выполнения вспомогательных операций (подъёма верх. элементов крепи, анкерования кровли и боков выработки и т.д.), приспособлений для обеспечения устойчивости комбайна, в т.ч. в наклонных выработках, средств автоматизации режима работы (лазерный контроль за направлением движения, программное управление и т.д.) и элементов диагностики.        

Проходческий комбайн избирательного действия подразделяют на машины: лёгкого типа (c массой до 20-25 т, мощностью двигателя исполнит, органа до 60-80 кBт), обеспечивающие разрушение горных пород c пределом прочности на одноосное сжатие  до 70-80 МПa при сечении выработок до 20-25 м²; среднего типа (35-50 т, 100-160 кBт) для разрушения горных пород c  до 100-110 МПa при сечениях до 35 м²; тяжёлого типа (до 100-110 т, до 300-400 кBт) для горных пород c  до 140-150 МПa при сечениях до 40-45 м². Bce типы комбайнов оборудуются, как правило, гусеничным ходом. Проходческий комбайн лёгкого и среднего типов наиболее распространены на угольных шахтах (России, Польши, Чехии, Германии,Австралии), где c их использованием проводится около 40-45% горных выработок. Cpедняя скорость проведения выработок такими комбайнами 140-160 м/мес, максимальная - до 1500 м/мес, производительность проходческих комбайнов втрое выше, чем при буровзрывной проходке. Проходческий комбайн избирательного действия тяжёлого типа используются в горной промышленности и тоннелестроении.

Семейство комбайнов 1ГПКС предназначено для проведения горизонтальных и наклонных подготовительных выработок по углю, породе до 60 МПа (f≤4) и смешанным забоям с прической пород до 70 МПа (f≤5) [8].

Основные унифицированные узлы комбайнов этого семейства: исполнительный орган, погрузочное устройство с центрально расположенными скребковым конвейером, прицепной ленточный перегружатель и пульт управления. Гидравлическая и электрическая системы и средства пылеподавления максимально унифицированы.