Врубовые машины. Врубовые машины (рис. 6.2.1) предназначены для подрубки углей любых крепости и вязкости в длинных очистных забоях на пологих и наклонных пластах мощностью 0,6 м и выше. Машины можно применять при наличии в пласте угля крепких включений и валунов.
Врубовая машина состоит из следующих основных узлов: электродвигателя, редукторов, режущей части и механизма подачи, гидровставки, бара, расштыбовщика и системы орошения.
Гидровставка представляет собой корпус, в котором размешены узлы насоса и гидромотора.
Расштыбовщик (рис. 6.2.2) предназначен для удаления штыба, вынесенного из врубовой щели, от режущей цепи. В процессе резания породы лопатка, совершая сложное движение, удаляет штыб от режущей цепи.
Обоснование основных параметров врубовых машин. Исходными данными для выбора основных энерговесовых и конструктивных параметров являются физико-механические свойства горных пород и требуемая производительность машины QT.
При известной энергоемкости а рабочего процесса установленная мощность привода рабочего органа может быть определена по формуле
Ниже приведена техническая характеристика врубовой машины «Урал-33».
Техническая характеристика машины «Урал-33»
Длина бара, мм 2000
Скорость движения режущей цепи, м/с:
основная 2,96
вспомогательная 1,59
Скорость подачи рабочая (маневровая), м/мин 0...2,8 (0...8,1)
Тяговая сила на канате при рабочей (маневровой) скорости, кН . . . 120... 160 (45...5б)
Канатоемкость барабана, м:
при канате диаметром 18,5 мм 38
то же, 21 мм 30
Мощность часовая (длительная), кВт,
электродвигателя ЭДК4-1 м 94 (41)
Высота врубовой щели, мм 140
Основные габаритные размеры машины, мм:
высота 400
ширина 720
длина в рабочем положении
с расштыбовщиком (без него) . . 4000 (3425) длина в транспортном положении
с двухметровым баром 5550
Масса, кг 4300
Выемочные (очистные) комбайны. Основными классификационными признаками выемочных комбайнов являются: ширина захвата
рабочего органа; мощность разрабатываемого пласта; угол падения пластов; технологическая схема работы.
По ширине захвата комбайны подразделяют на узко- (с захватом до 1 м) и широкозахватные (с захватом > 1 м).
По мощности пластов принято следующее условное разделение комбайнов: для пластов тонких (мощностью до 0,8 м); маломощных (0,8..Л ,5 м); средней мощности (1,5...3,5 м) и мощных (> 3,5 м).
По углу падения пластов разделяют очистные комбайны для пологих пластов (с углом падения до 35°) и комбайны для крутых пластов (с углом падения > 35°).
По технологии ведения работ различают комбайны, действующие по одно-, двусторонней, а также Челноковой схемам.
Очистные узкозахватные комбайны изготовляют следующих типов:
ПУ — для пологих и пологонаклонных пластов с углом падения до 35° с принудительной выгрузкой угля из рабочего пространства;
КУ — для крутых и крутонаклонных пластов с углом падения > 30° с самотечной выгрузкой угля из рабочего пространства.
Основные рабочие параметры и размеры комбайнов должны соответствовать указанным в табл. 6.2.1. При этом применение вертикальных барабанных и буровых исполнительных органов допускается только для типоразмеров ПУ5, ПУ6 и ПУ8, а для комбайнов типа КУ рекомендуется ширина полезного захвата 450 и 900 мм.
Узкозахватный комбайн (рис. 6.2.3) состоит из следующих сборочных единиц: рабочих органов, редукторов, электродвигателей, погрузочных щитков, опорной системы, гидросистемы, системы орошения и кабелеуклад-чика. Последний предназначен для размещения силового кабеля, кабеля управления и шланга орошения.
Наибольшее применение нашли комбайны с барабанными и шнековыми рабочими органами ввиду их универсальности (осуществляется выемка полезных ископаемых различной крепости при переменной мощности пласта).
Для узкозахватных комбайнов с барабанными и шнековыми органами приняты следующие компоновочные схемы:
— с установкой корпуса комбайна между рабочими органами перед конвейером (рис. 6.2.4) или за конвейером посредством портала;
— с установкой комбайна на раме конвейера (см. рис. 6.1.1);
— то же, на почве пласта.
Фирма Eickhoff (Германия) применила схему с наклонной установкой шнеков. Эксперименты [21] показали, что при данной схеме производительность по отбойке и погрузке повышается на 40...50 %.
В табл. 6.2.2 приведены технические характеристики узкозахватных комбайнов с барабанными и шнековыми органами.
Комбайны с буровыми органами (рис. 6.2.5) применяются при добыче антрацитов и коксующихся углей, когда требуется повышенный выход крупных фракций.
Комбайны с короночными органами отличаются универсальностью, их используют при селективной выемке (раздельной выемке полезного ископаемого и пустой породы).
Выбор основных параметров комбайнов. Основные параметры комбайна определяют исходя из обеспечения требуемой производительности.
Теоретическая производительность имеет два значения: максимально возможное (для наименее крепких пород) Qb и конструктивное (в соответствии с техническими параметрами комбайна) Qk:
Струговые установки в зависимости от способа опирания струга выполняются по следующим схемам: с опорой струга на почву через подконвейерную плиту — установки отрывного действия (рис. 6.2.8); то же, на забойную часть конвейера — установки скользящего типа (см.
рис. 6.1.2); то же, непосредственно на почву пласта — скрепероструговые установки (рис. 6.2.9).
Рис. 6.2.9. Скрепероструговая установка УС2У:
1 — приводная станция; 2 — тяговый орган; 3 — исполнительный орган; 4 — таран; 5 — электропривод
Установки скользящего типа отличаются низкими потерями на трение (исключается трение струга о почву), что позволяет увеличивать силу тяги и разрабатывать более крепкую породу.
Тип исполнительного органа скрепероструговой установки выбирают в зависимости от условий работы [19, 21]: на пластах с углом падения до 25° применяют скрепероструг, представляющий собой набор скреперных ящиков; на пластах с углями повышенной крепости и углом падения > 35° используют таран, представляющий собой корпус, оснащенный ножами и резцами.
В табл. 6.2.3 приведены технические характеристики струговых установок.
Выбор параметров струговых установок. Теоретическая производительность струговой установки
