Подземный транспорт Контактный электровоз К14

ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ НОВОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ


Эффективность работы горно-добывающей промышленности, являющейся основной сырьевой и энергетической базой для всех отраслей народного хозяйства, определяется техническим уровнем средств механизации и автоматизации технологических процессов добычи. В условиях рыночных экономических отношений, основными требованиями для горно-шахтного оборудования становятся: повышение эффективности и безопасности эксплуатации, снижение металлоемкости машины и энергоемкости разрушения горной массы, уменьшение экологической вредности горных работ.
В настоящее время развитие добычи угля в Украине, характеризуется постоянным ростом нагрузки на добычной забой. По данным [1,2] общее количество лав в Украине за период с 1995 до 2001 года уменьшилось с 865 до 430, а средняя скорость их снижения составила 70 забоев в год. За этот же период также сократилось число комплексно механизированных забоев – с 463 до 252, то есть почти в два раза. При этом объем добычи на них возрос, достигнув в 2000 году 61,3 млн т., что составило более 75% от общего объема добычи (80,3 млн т). В этом же году из 33 очистных забоев, оснащенных комплексами типа МКД90, было добыто более 15,4 млн т. Отечественные механизированные очистные комплексы нового технического уровня обеспечивают возможность роста нагрузки на лаву до двух и более тысяч тонн в сутки [3,4].
По данным института «Донгипроуглемаш» [4], основным фактором, в наибольшей степени сдерживающим рост нагрузки на современные добычные комплексы, является отставание в подготовке нового фронта очистных работ.
Основными способами проведения подготовительных выработок являются буровзрывной и комбайновый. Уровень механизации основных технологических операций по проведению подготовительных выработок (разрушение горного массива и погрузка горной массы) на угольных шахтах Украины составляет 80 – 85%.
Основными технологическими операциями при комбайновом способе прохождения горных выработок являются:

1. 
   Отделение от массива разрушаемых пород и полезного ископаемого.
   
2. 
   Удаление отделенной массы из забоя и её погрузка на транспортные средства выработки (конвейер или в вагонетки).
   
3. 
   Подготовка поверхности выработки к возведению крепи, её установка, затяжка и забутовка пустот за крепью.
   
4. 
   Вспомогательные операции по обеспечению функционирования забоя (проведение водосточной канавки; наращивание транспортных средств выработки (конвейеров и рельсового пути); наращивание вентиляционной трубы, водного и воздушного ставов и др.).
   

Из четырех вышеперечисленных технологических операций уровень механизации и трудозатраты первых трех в значительной степени определяются конструкцией и структурой проходческого комбайна. Эти же технологические операции также в значительной степени определяют темпы проходки и затраты на прохождение выработок.
Способность комбайна обеспечить совмещение этих операций во времени позволяет значительно сократить длительность рабочего цикла прохождения выработки, а возможность прохождения выработок с высоким качеством боковых поверхностей и почвы – значительно повысить эффективность его работы за счет снижения объема разрушаемой массы и значительного сокращения объема забутовки. Весьма существенное влияние на эффективность работы комбайна в целом оказывает тип исполнительного органа.

Поэтому в настоящей работе основной упор при анализе проходческих комбайнов был сделан на эффективность исполнительного органа (ИО).

Анализируя существующие конструкции комбайнов, следует сказать, что уровень механизации процессов отделения пород от массива и удаления отделенной массы из забоя обеспечивается этими комбайнами на высоком уровне и с достаточно высокой производительностью.
В настоящее время в мировой угольной промышленности и в родственных горных отраслях эксплуатируется значительное количество проходческих комбайнов [5, 6]. Все их многообразие может быть разделено на две большие группы: со стреловидным и буровым исполнительными органами. Проходческие комбайны первой группы предполагают последовательный характер обработки забоя, тогда как при использовании роторного исполнительного органа подготовительный забой обрабатывается одновременно по всей поверхности. Первая группа комбайнов является более многочисленной и содержит комбайны самых различных конструкций с обширным диапазоном габаритов, масс, энерговооруженности и т.д. Так, среди этих машин можно встретить как комбайны с массой 9 т и установленной мощностью 60 кВт (F6Н, Венгрия), так и с массой 110 т и установленной мощностью 300 кВт (Е-200 Германия).