Transcript Очистные узкозахватные комбайны

Доцент Кухарь В.Ю.
кафедра горных машин и
инжиниринга, ГВУЗ "НГУ"
Курс
Оборудование горного
производства
Лекция 4
ОЧИСТНЫЕУЗКОЗАХВАТНЫЕ КОМБАЙНЫ
Очистные комбайны и струги работают в
очистных забоях (лавах).
Предназначены для отделения от массива
(выемки) угля, а также другого полезного
ископаемого и погрузки отделенной горной
массы на забойный конвейер.
Очистные комбайны
классифицируют по:
по ширине захвата
узкозахватные
ширина захвата менее 1 м
стандартный ряд ширины
захвата:
0,5 м; 0,63 м; 0,7 м; 0,8 м.
получили наибольшее
распространение в
настоящее время
широкозахватные
ширина захвата более 1 м
в настоящее время почти
не применяются
Очистные узкозахватные комбайны
классифицируют по:
по углу падения обслуживаемых пластов
для пологих и
наклонных
пластов
для
крутонаклонных и
крутых пластов
( = 0-35°);
( = 35-90°)
Очистные узкозахватные комбайны
классифицируют по:
по типу и расположению исполнительных
органов
шнековые с
односторонним
расположением
шнековые с
разнесенным
расположением
барабанные с
вертикальной осью
вращения и
центральным
расположением
барабана
барабанные с
горизонтальной
осью вращения
барабанные с
вертикальной осью
вращения с
разнесенным
расположением
барабанов
Основные системы очистных комбайнов
1 4
5
3
5
2
3
5
1 - исполнительный орган
2 - двигатели (электрические или пневматические) привода
исполнительного органа
3 - редукторные группы привода исполнительного органа
4 - система подвески и перемещения исполнительного органа
5 - система перемещения комбайна
4 1
Схема размещения корпуса комбайна над конвейером
1 – шнек, 2 – поворотный редуктор,
3 – корпус комбайна, 4 – опорная
лыжа, 5 – зачистной лемех
конвейера, 6 – забойный конвейер,
7 – механизм подачи, 8 – навесное
оборудование конвейера
Схема размещения корпуса комбайна над конвейером
Основная область применения этой схемы - пласты
средней мощности и мощные.
Для тонких пластов мощностью 0,9-1,2 м эта схема
может применяться при одностороннем расположении
исполнительных органов, когда направление движения
конвейера – от комбайна, при этом основная масса угля
не проходит под корпусом комбайна.
Для возможности работы комбайна с двусторонним
симметричным расположением исполнительного органа,
клиренс между корпусом комбайна и днищем конвейера
должен быть не менее 200 мм.
Схема размещения корпуса комбайна с забойной
стороны конвейера
1 – корпус комбайна; 2 – портал;
3 – завальный опорный
механизм; 4 – исполнительный
орган – шнек, 5, 6 – забойный
опорный механизм; 7 –
забойный конвейер
Схема размещения корпуса комбайна с забойной
стороны конвейера
Основная область применения этой схемы - пласты
мощностью менее 1,2 м.
Смещение корпуса в забойную сторону конвейера уменьшает
минимальное значение вынимаемой мощности пласта при
обеспечении необходимого клиренса за счет использования
невысокой портальной части корпуса над рештачным ставом.
Основными недостатками такой схемы является пониженная
устойчивость машины в пространстве очистного забоя,
невозможность фронтальной самозарубки и необходимость
выполнения для зарубки шнеков косых заездов комбайнов по
концам очистного забоя.
Схема размещения корпуса комбайна с завальной
стороны конвейера
1 – барабанный ИО с
вертикальной осью
вращения; 2 – выдвижная
турель; 3 – забойный
опорный механизм;
4 – забойный конвейер;
5 – корпус комбайна;
6 – навесное оборудование
конвейера
Схема размещения корпуса комбайна с завальной
стороны конвейера
Основная область применения этой схемы - пласты
мощностью менее 1,2 м.
Комбайн оснащен вынесенной системой подачи, а его
исполнительный орган позволяет осуществлять
фронтальную зарубку в угольный пласт.
Основными недостатками такой схемы является
увеличенная ширина пространства, занимаемого
комбайном и конвейером, что может приводить к
необходимости удлинения консолей секций
механизированной крепи
Технологические схемы при отработке
забоев очистными комбайнами
челноковая схема
при отработке пласта по
простиранию
комбайн производит выемку
полосы угля при движении как
снизу-вверх, так и сверху-вниз
при отработке пласта по
восстанию (падению)
комбайн производит выемку
полосы угля при движении как
слева-направо, так и справо
налево
односторонняя схема
комбайн производит
выемку полосы угля при
движении только в одном
направлении, а в другом перегон комбайна,
обычно совмещаемый с
зачисткой почвы
Технологические схемы при отработке
забоев очистными комбайнами
Очистные комбайны для пологонаклонных пластов
органически приспособлены к работе по челноковой и по
односторонней схеме
Комбайны для крутонаклонных и крутых пластов (α =
35-90°), как правило, работают по односторонней схеме с
выемкой снизу вверх и последующим опусканием машины
Технологические схемы при отработке
забоев очистными комбайнами
На пологих пластах ( = 0-35°) наиболее
распространенными являются очистные комбайны с
двумя шнековыми исполнительными органами.
Значительно реже применяются очистные комбайны с
двумя барабанными с вертикальной осью вращения
исполнительными органами.
Комбайны для крутонаклонных и крутых пластов (α =
35-90°) применяют с двумя барабанными с горизонтальной
осью вращения исполнительными органами
Технологические схемы при отработке
забоев очистными комбайнами
Для пологонаклонных пластов более перспективными
являются ОК с разнесенными исполнительными органами.
Такие комбайны :
- обеспечивают безнишевую выемку угля при условии выноса станций
конвейера на подготовительные выработки;
- не требуется перемонтажа ОК на другой забой (с правого на левый и
наоборот).
Комбайны со сближенными шнековыми ИО для
пластов с углами падения 0-35° целесообразно
применять в случае неустойчивых пород кровли, не
допускающих их длительного обнажения.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайны очистные 1К101У, 1К101УД, К103М
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для
выемки угля в очистных
забоях, подвигающихся
по простиранию пластов
мощностью от 0,95 до 1,3
м с углом падения до 35°,
а также по восстанию и
падению до 10°, при
сопротивляемости угля
резанию до 300 кH/м.
Производительность
1 – 3,2 т/мин.
Комбайн работает в правом и левом забоях без перемонтажа, по
челноковой схеме, без предварительной подготовки ниш с самозарубкой
(косыми звездами). Комбайн оснащен вынесенной системой подачи ВСП,
двумя шнековыми исполнительными органами по краям корпуса. Привод
исполнительных органов расположен в уступе забоя между шнеками в
цельном корпусе. Над рештаками конвейера располагаются портал и
опорная система комбайна.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайны очистные 1К101У, 1К101УД, К103М
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Суммарная номинальная
мощность электропривода
110 кВт,
Максимальная скорость
подачи 4,4 м/мин
Масса 11 т
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной ГШ200Б
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для
выемки угля в очистных
забоях, подвигающихся
по простиранию пластов
мощностью 0,95...1,7 м, с
углом падения до 35°, а
также в забоях,
подвигающихся по
восстанию и падению при
угле падения до 10°, при
сопротивляемости угля
резанию до 360 кН/м.
Производительность
2 - 4 т/мин.
В комбайне применяются два электрических бесцепных механизма
подачи на базе асинхронного электродвигателя переменного тока и
электромагнитного тормоза. Два гидромеханических стояночных
тормоза обеспечивают надежное удержание комбайна при остановках
и удерживают комбайн от сползания со скоростью, превышающей
максимальную допустимую скорость подачи.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной КА 200
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для выемки
угля в очистных забоях,
подвигающихся по
простиранию пластов
мощностью 0,8-1,25 м с углом
падения до 35°, а также по
восстанию или падению с
углом до 10°, при
сопротивляемости угля
резанию до 400 кH/м.
Производительность
2,2 - 5 т/мин.
Комбайн обеспечивает челноковую безнишевую выемку угля как в
правом, так и в левом забоях без перемонтажа.
Корпус комбайна находится с завальной стороны конвейера, что в
сочетании с конструкцией исполнительного органа обеспечивает
фронтальную самозарубку в любом месте лавы. Комбайн работает на
пластах с неустойчивой кровлей. Имеет вынесенную систему подачи.
Управление вынесенной системой подачи осуществляется с пульта
управления комбайна.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной КА 200
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Суммарная номинальная
мощность электропривода
310 кВт,
в т.ч. привода
исполнительного органа 200
кВт,
Максимальная скорость
подачи 4,8/2,4 м/мин
Масса 24 т
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной КА 80
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для
механизированной выемки
угля в составе очистных
комплексов МКД80, МКД90,
МКД90Т, МДМ с
конвейерами КСД26, СП26,
СП26У, СПЦ26, CП251,
СПЦ163 в очистных забоях
пологих и наклонных
пластов мощностью 0,851,25 м со сложными
горногеологическими
Область применения комбайна по
условиями, отрабатываемых
устойчивости кровли пласта и другим
по простиранию с углами
факторам определяется областью
применения механизированных комплексов, наклона до 35°, а также по
восстанию и падению с
в состав которых входит комбайн.
углами до 10° при
Комбайн имеет три типоразмера,
сопротивляемости угля
отличающихся высотой исполнительных
резанию до 360 кН/м.
органов.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной КА 80
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Суммарная номинальная
мощность электропривода
290 кВт,
в т.ч. привода
исполнительного органа 180
кВт,
Максимальная скорость
подачи 4,8/2,4 м/мин
Масса 12 т
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной УКД200-250
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для
выемки угля в очистных
забоях, подвигающихся
по простиранию пластов
мощностью 0,85-1,3 м с
углом наклона 35°, а
также по падению и
восстанию - до 10°, при
сопротивляемости угля
резанию до 360 кН/м.
Производительность
3,3 – 5,5 т/мин.
Комбайн работает в правом и левом забоях без перемонтажа, по
челноковой схеме, без предварительной подготовки ниш с
самозарубкой (косыми звездами). Комбайн оснащен вынесенной
системой подачи (ВСП), имеет ширину захвата 0,63 или 0,8 м и может
оснащаться шнеками диаметром 800, 900 мм с тангенциальными
резцами типа РГ501 или радиальными резцами типа 3Р4.80.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной УКД 300
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для выемки
угля в очистных забоях,
подвигающихся по
простиранию пластов
мощностью 0,85-1,5 м с
углом падения до 35°, а
также по падению и
восстанию до 10° при
сопротивляемости угля
резанию до 360 кH/м.
Производительность
4 - 10 т/мин.
Комбайн оснащен бесцепной системой подачи с частотно-регулируемым
электроприводом и размещенным на штреке преобразователем частоты,
имеет ширину захвата 0,7 м и может оснащаться шнеками диаметром
800, 900, 1000, 1120, 1250 мм с тангенциальными резцами типа РГ501
или РКС2. Он может применяться в шахтах, опасных по газу и пыли.
Имеет поворотные автономные режущие части, распологаемые в уступе
забоя и встроенные в портал механизмы подачи.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной УКД 300
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Суммарная
номинальная мощность
электропривода 360кВт,
в т.ч. привода
исполнительного органа
2х150 кВт,
Максимальная скорость
подачи, 13 м/мин
Масса 17,5 т
Комбайн УКД300 позиционируется как экономически эффективная
замена серийно выпускаемых комбайнов К103М, 1К101, 1К101УД,
ГШ200В, РКУ10 (в нижнем диапазоне пластов) для работы с комплексами
1МКДД, 1МКД90, 1МКД80, МДМ.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной УКД 400
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для выемки
угля в очистных забоях
пластов мощностью до 1,5 м,
подвигающихся по
простиранию с углами наклона
до 35°, а также по восстанию и
падению с углами до 10°, при
сопротивляемости угля
резанию до 400 кН/м.
Производительность
до 12 т/мин.
Применяется в лавах с номинальным напряжением сети 1140 В.
Комбайн оснащен бесцепной системой подачи с частотнорегулируемым электроприводом и размещенным на штреке
преобразователем частоты, имеет ширину захвата 0,7 м и может
оснащаться шнеками диаметром 800, 900, 1000, 1120мм.
Имеет поворотные автономные режущие части, располагаемые в
уступе забоя и встроенные в портал механизмы подачи.
Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов
Комбайн очистной УКД 400
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Суммарная номинальная
мощность электропривода,
517,5 кВт
Мощность электродвигателей
исполнительных органов
комбайна номинальная
2x200 кВт
Мощность электродвигателя
привода гидросистемы
7,5 кВт
Мощность электродвигателей
ВСП номинальная
2x55 кВт
Скорость подачи до 5 м/мин
Масса комбайна 16,5 т
Комбайны для отработки тонких крутых и наклонных пластов
Комбайн очистной «Поиск 2Р»
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для выемки
угля в забоях, подвигающихся
по простиранию мощностью
0,36-0,75 м с углом падения от
35° до 85° и
сопротивляемостью угля
резанию до 300 кН/м, при
боковых породах не ниже
средней устойчивости.
Комбайн работает с почвы пласта снизу вверх, в лоб уступа, без
специальной машинной дороги, с самотечной выгрузкой угля из
рабочего пространства, с индивидуальной крепью, в левом и правом
забоях, с перемонтажом. Требует подготовки одной ниши.
Перемещение комбайна вдоль забоя и предохранение его от
сползания при обрыве тягового рабочего органа должно
осуществляться вынесенным механизмом подачи тяговопредохранительной лебедкой типа 1ЛГКНМ.
Комбайны для отработки тонких крутых и наклонных пластов
Комбайн очистной «Темп 1»
Предназначен для выемки
угля в очистных забоях,
подвигающихся по
простиранию с углом падения
от 45° до 90° и
сопротивляемостью угля
резанию до 300 кН/м, при
боковых породах не ниже
средней устойчивости.
Комбайн работает с почвы пласта снизу вверх, в лоб уступа, без
специальной машинной дороги, с самотечной выгрузкой угля из
рабочего пространства, с индивидуальной крепью, в левом и правом
забоях, с перемонтажом. Требует подготовки одной ниши.
Перемещение комбайна вдоль забоя и предохранение его от
сползания при обрыве тягового рабочего органа должно
осуществляться вынесенным механизмом подачи тяговопредохранительной лебедкой типа 1ЛГКНМ.
Комбайны для отработки тонких крутых и наклонных пластов
Комбайн очистной «Комсомолец»
Предназначен для выемки угля в очистных забоях,
подвигающихся по простиранию с углом падения от
45° до 90° и сопротивляемостью угля резанию до
300 кН/м, при боковых породах не ниже средней
устойчивости.
Комбайн работает с почвы пласта снизу вверх, в лоб
уступа, без специальной машинной дороги, с
самотечной выгрузкой угля из рабочего пространства,
с индивидуальной крепью, в левом и правом забоях, с
перемонтажом. Требует подготовки одной ниши.
Перемещение комбайна вдоль забоя и предохранение
его от сползания при обрыве тягового рабочего органа
должно осуществляться вынесенным механизмом
подачи тягово-предохранительной лебедкой типа
1ЛГКНМ.
Комбайны для отработки пластов мощных и средней мощности
Комбайн очистной РКУ10
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для выемки
угля в очистных забоях,
подвигающихся по
простиранию пластов
мощностью 1,10-1,93 м с углом
падения до 35°, а также по
восстанию и падению с углом
до 10°, при сопротивляемости
угля резанию до 360 кН/м.
Производительность
3,2 - 7 т/мин.
Комбайн может работать по челноковой или односторонней схеме
выемки с самозарубкой без ниш в правом и левом забоях.
Комбайн оснащен двумя бесцепными механизмами подачи с
гидравлическим приводом и встроенными механогидравлическими
тормозами, позволяющими при углах падения пласта свыше 9°
работать без предохранительной лебедки. При работе с одним
механизмом подачи увеличивается в два раза скорость подачи при
снижении в два раза тяговом усилии.
Комбайны для отработки пластов мощных и средней мощности
Комбайны очистные 1КШЭ, 2ГШ68Б, КШ1КГУ, КШ3М
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначены для выемки
угля в очистных забоях,
подвигающихся по
простиранию пластов от 2,2 до
4,25 м с углом падения до 35°,
а также по восстанию и
падению до 10°, при
сопротивляемости угля
резанию до 360 кН/м.
Производительность
7,2 - 9 т/мин.
Комбайн работает по челноковой или односторонней схеме без ниш, с
самозарубкой в пласт, в комплексе с соответствующим
оборудованием, обеспечивающим выход на штрек исполнительных
органов комбайна, в правом и левом забоях.
Комбайн 1КШЭ оснащен тиристорным приводом механизма подачи, с
симметричным расположением исполнительных органов.
Комбайны для отработки пластов мощных и средней мощности
Комбайн очистной КДК500
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для выемки
угля в очистных забоях,
подвигающихся по
простиранию пластов
мощностью 1,35-3,2 м
(двумя типоразмерами) с
углами падения до 35°, а
также по падению или
восстанию до 10°, при
сопротивляемости угля
резанию до 360 кН/м.
Производительность
8 - 13 т/мин.
Комбайн работает по челноковой или односторонней схеме без ниш, с
самозарубкой в пласт.
Комбайн оснащен бесцепной системой подачи с частотным
регулированием скорости подачи и может оснащаться шнеками
диаметром 1120, 1250, 1400, 1600, 1800 мм с захватом 0,63; 0,8 м.
Комбайны для отработки пластов мощных и средней мощности
Комбайн очистной КДК500
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Суммарная номинальная
мощность электропривода
597,5 кВт,
в т.ч. привода исполнительного
органа
2х250 кВт
Номинальное напряжение
питающей сети, 1140 В
Максимальная скорость
подачи 20 м/мин
Масса 24–28 т
Комбайны для отработки пластов мощных и средней мощности
Комбайн очистной КДК700
Производитель ЗАО "Горловский машиностроитель"
Предназначен для отработки
пластов мощностью 2,0-4,3 м с
углами падения до 35° по
простиранию и до 10° по
падению и восстанию, при
сопротивляемости угля
резанию до 360 кН/м.
Производительность
12 - 24 т/мин.
Комбайн работает по челноковой или односторонней схеме без ниш, с
самозарубкой в пласт.
Комбайн оснащен бесцепной системой подачи с частотным
регулированием скорости подачи. Комбайн имеет захват 0,63; 0,8 м и
может оснащаться шнеками диаметром 1800, 2000, 2200 мм.
Комбайны для отработки пластов мощных и средней мощности
Комбайн очистной К500 «Кузбасс»
Производитель ОАО «Объединенные машиностроительные технологии», Россия
Предназначен для отработки
пластов мощностью 1,6…3,5 м
с углами падения до 35° по
простиранию и до 10° по
падению и восстанию, при
сопротивляемости угля
резанию до 360 кН/м, опасных
по пыли и газу.
Производительность
5 - 11 т/мин.
Комбайн работает по челноковой или односторонней схеме без ниш, с
самозарубкой в пласт. Комбайны оснащены механизмами подачи с
электроприводом; плавное регулирование скорости обеспечивается за
счет электромагнитных тормозов. Редукторы резания и подачи
защищены от динамических нагрузок. Комбайны имеют блочную
конструкцию основных узлов, местное и дистанционное управление по
радиоканалу.
Комбайны для отработки пластов мощных и средней мощности
Комбайн очистной К500 «Кузбасс»
Производитель ОАО «Объединенные машиностроительные технологии», Россия
Суммарная номинальная
мощность электропривода
597,5 кВт,
в т.ч. привода исполнительного
органа
2х250 кВт
Номинальное напряжение
питающей сети 1140 В
Максимальная скорость
подачи 10 м/мин
Масса 35 т
Шнековые исполнительные органы оснащены системой
пылеподавления, обеспечивающей защиту от фрикционного искрения.
Комбайны могут применяться в составе механизированных комплексов
с забойным конвейером, оснащенным рейкой для бесцепной системы
подачи любого типа.
Производительность очистного комбайна
Теоретическая производительность, (т/мин)
Qтеор  m  Bз  vп  
где m - средняя мощность пласта подлине забоя, м;
Вз - ширина захвата исполнительного органа, м;
п - максимально возможная в конкретных условиях скорость подачи
комбайна, м/мин ;
 - плотность угля в массиве, т/м3.
Производительность очистного комбайна
Техническая производительность, (т/час)
Qтех  60 kтех  Qтеор
где kтех - коэффициент технического совершенства установки (kтех = 0,60,8), учитывающий затраты времени на вспомогательные операции и
устранение неисправностей, которые зависят непосредственно от
машины и условий ее работы.
Это среднечасовая (или среднесменная) производительность за полный цикл
выемки угля с учетом затрат времени на выполнение присущих машине
вспомогательных операций и на устранение отказов, связанных с конструкцией
комбайна и технологической схемой его работы.
Всегда
Qтех  Qтеор
Производительность очистного комбайна
Эксплуатационная производительность, (т/смену)
Qэ  kм  Т  Qтеор
где kм - коэффициент машинного времени (kм = (0,9…0,92) kтех),
Т= 360 - продолжительность добычной смены, мин;
Эксплуатационная (сменная) производительность комбайна (т/смену)
определяется с учетом всех затрат времени как на выполнение вспомогательных
операций, так и на устранение организационных и технических неполадок в
конкретных условиях очистного забоя, не связанных непосредственно с работой
комбайна (обмен вагонеток на погрузочном пункте, ожидание порожняка,
отсутствие электроэнергии, задержка из-за отставания крепления, устранение
обвалов породы и т. п.).