Что Такое >  > г > горный комбайн

Что такое горный комбайн

горный комбайн   Большая советская энциклопедия

горный комбайн - комбинированная машина для одновременного выполнения операций по отделению от массива полезного ископаемого или породы и погрузки их на трансп. средства. Г. к., предназначенный для добывания полезного ископаемого, наз. очистным, а применяемый для проведения горных выработок,- проходческим; Г. к. для проведения нарезных выработок по углю в целях подготовки очистного забоя наз. нарезным. Наибольшее распространение Г. к. получили в угольной пром-сти; всё шире Г. к. применяются и при добыче др. полезных ископаемых - калийной и каменной соли, марганца, руд редкоземельных металлов и др.

Создание Г. к. было результатом развития конструкций врубовой машины. Работоспособные Г. к. созданы в СССР в 1932 (очистной, широкозахватный конструкции А. И. Бахмутского и типа ЯР конструкции В. Г. Яцкях и Г. И. Роменского для выемки угля из тонких пологопадающих пластов). В Великобритании первые работоспособные Г. к. появились в 1935 (очистной, широкозахватный системы "Мекко-Мур") и в Германии в 1938 (очистной, широкозахватный фирм "Эйкхофф" и "Рейнпрейсен").

Техническая характеристика основных серийно изготовляемых в СССР узкозахватных угольных комбайнов
 

Показатели	Тип комбайна
	2К-52	КШ-1КГ	1K-101	МК-67	КТ	"Темп"	БК-52	1К-58М
Вынимаемая мощность пласта, м	1,1-1,8	1,35-2,85	0,75-1,2	0,7-1,3	0,45-0,85	0,6-1 ,5	0,9-1,4	2,0-3,2
Угол падения пласта	0-35°	0-15°	0-15°	0-20°	45-90°	45-90°	0-20°	0-20°
Тип исполнительного органа	шнековый	шнековый	шнековый	вертикальный барабан	горизонтальный барабан	горизонтальный барабан	буровой	шнековый
Захват исполнительного органа,м	0,63-0,8	0,63	0,63-0,8	0,8	0,9	0,9-1,0	0,63-0.8	0.63
Скорость резания, м/мин	3,07-3,84	2,4-2,7	2,5-2.9	2,05-2.44	1,83-1 ,72	1,9	2,2-2,6	2,45-1,9
Скорость подачи, м/мин	0,0-6,0	0,3-4,0	0-4.5	0-4,5	0,36-1,27	0-3,0	0-4,5	0-2,0
Тяговое усилие подачи, тс	до 15	до 15	до 15	до 15	-	-	до 15	до 20
Суммарная энерговооружённость, квт	105	110	105	105	32	50	80-125	150
Основные размеры, м длина	5,92	6,5-7,1	5,8	5,5	5,1-5,3	4,9	6,3	5,5
ширина по корпусу	1 ,04	0,95	0,88	1,01	0,58	1.1-1,2	0,90	1 ,095
высота по корпусу	0,82	1,1-1,43	0,4	0,52	0,31	0,56-0,95	0,72-0,8	1.5
Масса, т	8,75	12,7-13,5	7,0	7,7-8,4	3,3-3,5	3,9-4,3	10,5-11,5	22,0
Расчётная производительность, т/мин	1,8-3,5	2,0-3,8	1 ,2-1,8	2-2,5	0,8-1,0	до 2,5	2,3-3,4	до 5,0

 
 

Г. к. состоит из исполнительного органа (для отбойки, т. е. разрушения массива горных пород). погрузочного органа, роль к-рого в ряде случаев выполняет тот же исполнит. орган (для погрузки отбитой горной массы на транспорт), механизма передвижения, приводных двигателей, передаточных механизмов, органов управления и устройств для пылеподавления (оросительные системы) и пылеулавливания.

По конструкции и способу отделения горной массы различают неск. типов исполнительных органов Г. к.: баровые, состоящие из одного или неск. баров с режущими цепями, разрушающих массив системой зарубных щелей с последующим разрушением межщелевых целиков либо резанием с поверхности забоя; барабанные (с вертикальной или горизонтальной осью вращения барабанов), разрушающие массив резанием с поверхности забоя; шнековые (с горизонтальной осью вращения), разрушающие массив резанием с поверхности забоя и перемещающие вдоль оси шнека отдельные куски горной массы на конвейер;

короночные, разрушающие массив резанием с поверхности забоя вращающейся коронкой с резцами; буровые, разрушающие массив вырезанием концентрич. тонких кольцевых щелей с последующим разрушением и погрузкой на конвейер межщелевых целиков; планетарные, разрушающие массив резанием с поверхности забоя резцами, совершающими планетарное движение в пространстве; шарошечные, разрушающие массив системой шарошек (в т. ч. и дисковых). Исполнительный орган Г. к. в ряде случаев может быть комбинированным (напр., буровой и барабанный, планетарный и шнековый).

По конструкции и способу погрузки горной массы погрузочные органы Г. к. подразделяются на: скребковые конвейеры (в т. ч. изгибающиеся ) и с консольными скребками (кольцевые грузчики), а также работающие в сочетании с т.н. загребающими лапами; ковшовые, высыпающие горную массу обычно на ленточный перегружатель.

По конструкции и способу действия механизмы передвижения Г. к. выполняются с гибким тяговым органом (канатом или сварной круглозвенной цепью), рельсовым, колёсным, пневмошинным, гусеничным ходом или с гидравлич. шагающей подачей. Двигатели Г. к. выполняются обычно элект-рич. короткозамкнутыми асинхронными с питанием переменным током напряжением от 380 до 4160 в с поверхностным обдувом или водяным охлаждением. Ведутся работы по применению для комбайнов электрич. двигателей с частотным регулированием (тиристорный привод). Передаточные механизмы Г. к. состоят из силовых редукторов и объёмных гидропередач типов: насос - силовые гидроцилиндры и насос - гидродвигатель.

Очистной Г. к. применяется в длинных очистных забоях (лавах) и коротких (камерах). Для длинных очистных забоев по способу выемки комбайны делятся на широкозахватные (ширина захвата от 1,2 до 2,4 м) и узкозахватные (ширина захвата до 1,0 м). Первым широкозахватным комбайном, получившим применение в пром. масштабе, был комбайн типа "Донбасс". Этот комбайн (рис., 1) был снабжён баровым исполнительным органом, кольцевым скребковым грузчиком и механизмом передвижения с канатным тяговым органом. Для выемки пологих особо тонких пластов (мощность 0,6-0,9 м) получил распространение широкозахватный комбайн "Кировец" с баровым исполнительным органом и кольцевым скребковым погрузчиком. Основные недостатки широкозахватных комбайнов - невозможность применения механизированной крепи и отсутствие бесстоечного призабойного пространства, необходимого для применения передвижного забойного конвейера. Поэтому в 50-х гг. наряду с дальнейшим развитием широкозахватных комбайнов начало развиваться принципиально новое направление - создание узкозахватных комбайнов, работающих преим. со става изгибающегося скребкового забойного конвейера, передвигающегося без разборки. Первое промышленное внедрение узкозахватных очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом началось в 1945-47 в Великобритании (комбайны типа "Андертон"). Наибольшее распространение в СССР для выемки и пологих пластов получили узкозахватные комбайны типа 2К-52 (рис., 2), 1K-101,

КШ-1КГ (рис., 3), 1К-58М (рис., 4) со шнековыми исполнительными органами, типа МК-67 с барабанным исполнительным органом (рис., 5), типа БК-52 с буровым исполнительным органом (рис., 6), а для крутых пластов комбайны типа КТ и УКР-1К ("Темп") (рис., 7) с барабанным исполнительным органом (табл.). На шахтах Великобритании получили распространение узкозахватные комбайны со шнековым исполнительным органом фирмы "Андерсон Бойс" и с буровым исполнительным органом в сочетании с барабанным типа"Трепан-Ширер", а на шахтах ФРГ узкозахватные комбайны типа EDW-200 и EDW-130L фирмы "Эйкхофф" со шнековым исполнительным органом. Аналогичные по конструкции узкозахватные комбайны созданы и в др. странах - Франции, ПНР, ЧССР, Японии. Создание и внедрение узкозахватных комбайнов позволили применить изгибающиеся передвижные забойные конвейеры и открыли перспективу для применения механизированных крепей. Суточная производительность узкозахватных Г. к. достигает 3000-5000 т угля. Очистные комбайны для коротких забоев получили распространение гл. обр. в угольной пром-сти США. Г. к. для коротких забоев одновременно является и проходческим комбайном для проведения выработок в толще полезного ископаемого. Наиболее распространены в США для отработки коротких забоев комбайны фирмы "Джой" с барабанным и буровым в сочетании с баровым исполнительными органами на гусеничном ходу (рис., 8). Последние характеризуются значит. энерговооружённостью (240-400 квт), высокой производительностью (6-14 т/мин), наличием гусеничного хода. Область применения таких Г. к.- пологие пласты мощностью от 0,9 до 3,0 м.

Проходческие Г. к. по назначению делятся: для проведения выработок по углю (или др. полезному ископаемому) и по породе; по форме сечения проводимой выработки - прямоугольного, трапецеидального, круглого и арочного; по направлению проводимой выработки - для горизонтальных и наклонных выработок. Первым проходческим комбайном для проходки по углю, получившим промышленное внедрение на шахтах СССР, был комбайн типа ПК-2 с баровым исполнительным органом, аналогичный по конструкции комбайну типа "Щтрекенбаггер" в Германии. Наибольшее распространение в угольной пром-сти СССР получил комбайн типа ПК-3 (рис., 9) с короночным исполнительным органом, выполненным в виде вращающейся конусной коронки. Перемещение коронки при разрушении угля в забое осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров. Такой комбайн предназначается для проведения горных выработок сечением 8-12 м². Принципиальная схема комбайна ПК-3 послужила основой для создания аналогичных моделей комбайнов в СССР (тип. 4 ПУ для горных выработок сечением 4-8 м² и ПК-9Р - для 7-16 м²) и за рубежом (типа "Бретби" в Великобритании, EV-100 фирмы "Эйкхофф" в ФРГ и др.). Для скоростного проведения горных выработок в СССР создан комбайн типа "Караганда 7/15" (рис., 10) с планетарным исполнительным органом, с помощью к-рого достигнута скорость проведения выработок по углю св. 3000 м в месяц. Для проведения выработок по породам невысокой крепости первым Г. к., получившим пром. внедрение, был комбайн типа ШБМ (рис., 11) с резцовым исполнительным органом, разрушающим горную массу резанием со взламыванием, с гидравлич. шагающей подачей. Эти Г. к. успешно применяются при добыче калийных солей. Для проведения горных выработок по более крепким породам (в т. ч. тоннелей) созданы проходческие комбайны с шарошечным исполнительным органом и гидравлич. шагающей подачей. Наиболее известным является комбайн типа "Роббинс", изготовляемый в США. С аналогичным исполнительным органом - дисковыми шарошками в СССРсозданы Г. к. для проведения выработок по породе (типа ТОР-6, "Ясиноватец" и МПГ-3).

Для нарезки выработок по углю с углом падения до 18° на пластах мощностью 0,8-1,2 м, шириной 2,6 м в СССР создан нарезной комбайн типа КН-2У с баровым исполнительным органом (рис., 12).

В СССР ведутся работы по совершенствованию и созданию новых типов Г. к.: очистных для узкозахватной и высокопроизводит. выемки тонких и мощных пластов, нарезных для нарезки выработок в условиях тонких пластов и проходческих для проведения выработок по крепким породам. Осн. направлениями при создании Г. к. являются: увеличение энерговооружённости, производительности, расширение области применения с учётом всего разнообразия горно-геологич. условий, улучшение сортности добываемого угля, повышение надёжности и долговечности, широкое внедрение гидропривода и средств автоматического регулирования, повышение безопасности и улучшение условий работы (опережающее отключение, надёжное пылеподавление и пылеулавливание и др.), максимальная унификация и стандартизация узлов и деталей.

Лит.: Горные машины, 3 изд., М., 1963; Давыдов Б. Л., Скородумов Б. А., Расчет и конструирование угледобывающих машин, М., 1963; Базер Я. И., Храпов Ю. Г., Соколов Ю. Л., Проходческие комбайны для угольных шахт, М. 1967; Межаков В.А., Василенко С. И., Унифицированные угольные комбайны "Кировец" и УКМГ-ЗМ, М., 1967; Фролов А. Г., Развитие комбайновой выемки угля, М., 1967; Элькин И. Л., Узкозахватные комбайны, Донецк, 1968; Машины для угольной промышленности. Справочник, М., 1968; Проходческий комбайн "Караганда 7/15", М., 1969; Барон Л. И., Глатман Л. Б., Загорский С. Л., Разрушение горных пород проходческими комбайнами, М., 1969; Люльчак И. М., Зарубежные породопроходческие комбайны, М.. 1970.

А. В. Топчиев, Б. Г. Алёшин, В. Н. Хорын.