Розділ 2: Процеси гірничого виробництва

Тема 16: Виїмка вугілля в довгих забоях. Машини, які застосовуються при очисній виїмці

План заняття

1.Загальні відомості про способи виїмки вугілля в довгих вибоях.

2.Машини, що застосовуються при очисному вийманні.

3.Класифікація очисних комбайнів.

4.Струги. Види стругів.

1.Загальні відомості про способи виїмки вугілля в довгих вибоях.

Основним засобом механізованої виїмки вугілля на пологих і похилих пластах є очисні комбайни.

Очисний вугільний комбайн - машина, що одночасно виконує у вибої операції по відділенню вугілля від масиву, дроблення його і навантаження на вибійний конвеєр. Вугільний комбайн як виймальна машина складається з електродвигуна, механізму подачі, виконавчого органу, навантажувального пристрою і систем управління і пилоподавлення.

Вугільні комбайни класифікуються:

 за кутом падіння: комбайни для пластів з кутом падіння до 350 і - понад 350;

 за потужністю пласта: згідно з класифікацією вугільних пластів за потужністю;

 за величиною захвату: широкозахватні (більше 1 м) і вузькозахватні комбайни;

 за схемою роботи: працюючі по односторонній схемі з холостим перегоном в початкове положення і двосторонньої схемою з розворотами по кінцях очисного вибою; за човниковою схемою з попередньої виїмкою випереджувальних ніш; за човниковою схемою з самозарубкою; за човниковою схемою з виходом виконавчих органів в прилеглі гірничі виробки;

 за способом переміщення: по підошві пласта або з рами конвеєра;

 по системі переміщення: подача канатна, ланцюгова та безланцюгова, виносна;

 за типом виконавчих органів: барабанні, шнекові;

 за кількістю виконавчих органів та їх розташування: з одним або двома виконавчими органами, одностороннє або рознесене розташування.

2.Машини, що застосовуються при очисному вийманні.

Вугільні комбайни класифікуються:

 за кутом падіння: комбайни для пластів з кутом падіння до 350 і - понад 350;

 за потужністю пласта: згідно з класифікацією вугільних пластів за потужністю;

 за величиною захвату: широкозахватні (більше 1 м) і вузькозахватні комбайни;

 за схемою роботи: працюючі по односторонній схемі з холостим перегоном в початкове положення і двосторонньої схемою з розворотами по кінцях очисного вибою; за човниковою схемою з попередньої виїмкою випереджувальних ніш; за човниковою схемою з самозарубкою; за човниковою схемою з виходом виконавчих органів в прилеглі гірничі виробки;

 за способом переміщення: по підошві пласта або з рами конвеєра;

 по системі переміщення: подача канатна, ланцюгова та безланцюгова, виносна;

 за типом виконавчих органів: барабанні, шнекові;

 за кількістю виконавчих органів та їх розташування: з одним або двома виконавчими органами, одностороннє або рознесене розташування.

3.Класифікація очисних комбайнів.

Дія виконавчих органів більшості комбайнів засноване на принципі механічного руйнування вугілля.

Виконавчі органи комбайнів повинні задовольняти ряду вимог:

- висока продуктивність;

- високий ККД;

- простота конструкції;

- висока стійкість інструменту;

- висока надійність роботи;

- можливість автоматизації режимів роботи;

- виконання функцій відбійки і навантаження вугілля;

- здатність самозарубуватися в пласт.

Найбільшого поширення набули барабанні і шнекові виконавчі органи, якими оснащуються вузькозахватні комбайни.

Барабанний виконавчий орган, литий або звареної конструкції, здійснює руйнування вугілля шляхом відколу з відкритої поверхні вибою стружки товщиною 20-30 мм.

Основними перевагами барабанних виконавчих органів є: простота конструкції; високий ККД; можливість застосування на вугіллі будь-якої міцності і в'язкості.

Недоліки: значне подрібнення вугілля і велике пилоутворення, неможливість самозарубки в пласт.

Більшість сучасних вузькозахватних комбайнів оснащені шнековими виконавчими органами. Їх основна перевага: шнеками здійснюється навантаження вугілля на конвеєр. Принцип руйнування вугілля шнеками такий же, як і барабанами.

Зазвичай вузькозахватні комбайни оснащені двома шнеками. Вони розташовуються або з однієї, або з обох сторін корпусу комбайна. Положення шнеків легко регулюється по висоті гідродомкратами, що дозволяє здійснювати виїмку вугілля при різній потужності пласта. Конструкція комбайнів допускає можливість фронтальної зарубки шнеків в пласт і механізовану виїмку вугілля на кінцевих ділянках лави без ніш. При цьому приводна і кінцева головки вибійного конвеєра повинні бути винесені в прилеглі до очисного вибою виробки.

На відміну від широкозахватних вузькозахватні комбайни переміщуються по рамі вибійного конвеєра. Наявність ланцюгової передачі забезпечує перемещення комбайна по всій довжині лави без зупинки. Найбільш досконалими є комбайни з беланцюговою передачею, при якій комбайн переміщується за допомогою зубчастого колеса по рейці, закріпленій на рамі конвеєра.

Поряд із зазначеними комбайнами для механізації виїмки вугілля на тонких крутих пластах, де застосовувалися відбійні молотки, були створені спеціальні комбайни. Вузькозахватні комбайни для крутих пластів успішно працювали при породах покрівлі не нижче середньої стійкості, так як за умовами експлуатації кріплення зводять або пересувають після виїмки смуги шириною 0,9-1,0 м на всю довжину лави. Найбільша ефективність роботи комбайнів досягається в комплексі з механізованим кріпленням, що виключають трудомісткі роботи по кріпленню і управління покрівлею.

Важливою експлуатаційної характеристикою комбайна є його продуктивність.

Під продуктивністю комбайна розуміють кількість вугілля, що видобувається в одиницю часу. Розрізняють теоретичну, технічну та експлуатаційну продуктивності очисного комбайна.

4.Струги. Види стругів.

Також вугілля в довгих очисних вибоях може вийматися стругами.

Вугільний струг - виймальна машина стругової установки, на відміну від очисних комбайнів, руйнує вугілля різанням з поверхні вибою уздовж лінії нашарування вугілля з постійною або змінною (в залежності від опірності вугілля різанню) глибиною різання (товщиною вугільної стружки). За способом впливу робочого інструмента струги можуть бути статичними і динамічними.

У статичних стругах передача енергії стругу для руйнування вугілля різанням здійснюється безпосередньо замкнутої тяговим ланцюгом приводу, без будь-яких перетворень.

У динамічних стругах підводиться до стругу тим чи іншим способом енергія перетворюється в ударні імпульси, що передаються на робочий інструмент струга.

Основні переваги стругового виймання:

• ефективний спосіб руйнування вугільного пласта різанням уздовж нашарування з глибиною різання, що досягає 100 мм (при слабкому вугіллі) в найбільш віджатою зоні вугільного пласта - з поверхні вибою.

• відносна простота і надійність конструкції. Струг є литий корпус з закріпленими на ньому різцями.

• приводи струга знаходяться на рамах приводних головок конвеєра, розташованих на штреках або по кінцях забою, що спрощує їх технічне обслуговування.

До недоліків стругового виймання відносяться:

• обмежена область застосування по опірності вугілля різанню і наявності в пластах великих міцних включень колчедану, кварциту, породних прошарків.

• некерований процес обвалення верхньої пачки вугілля під дією ваги і гірського тиску.

• низький ККД стругів через великі втрат на тертя струга о підошву і став вибійного конвеєра. НА ПОЧАТОК