Рабочие органы угольных комбайнов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Рабочие органы угольных комбайнов

 

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

  Г.  к. состоит из исполнительного  органа (для отбойки, т. е. разрушения  массива горных пород), погрузочного  органа, роль которого в ряде  случаев выполняет тот же исполнительный  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 несколько  типов исполнительных органов  Г. к.: баровые, состоящие из  одного или нескольких 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  концентрических 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). Исполни тельный орган Г. к.  в ряде случаев может быть  комбинированным (например, буровой  и барабанный, планетарный и шнековый).

Конструкция исполнительного органа современного комбайна избирательного действия включает взаимосвязанные составные части (агрегаты, узлы, системы), выполняющие  его основное функциональное назначение — разрушение забоя и оформление контура проводимой выработки в  определенном диапазоне типоразмеров сечений с режимными параметрами, обеспечивающими техническую характеристику комбайна и безопасность проведения работ в заданных горно-геологических  условиях. Основными составными частями  исполнительного органа являются: режущая  часть (коронки), приводная часть (двигатель, редукторы), несущая корпусная часть (стрела), система подвески с механизмом вертикального и горизонтального поворота стрелы, система орошения и взрывозащиты.

Режущие части исполнительных органов разделяют  по конструкции на продольно- и поперечно-осевые коронки, что определяет их разное взаимодействие с разрушаемым массивом. Некоторые  зарубежные фирмы—изготовители проходческих комбайнов по заявкам заказчика  оснащают их любой режущей частью. Продольными коронками оснащены все отечественные комбайны избирательного действия, и они имеют конусную, сферическую или шнекообразную  форму. Продольная коронка вращается  вокруг продольной оси стрелы. При  этом главное направление поворота стрелы перпендикулярно к оси  вращения режущей коронки. Поперечно-осевая коронка, которая имеет форму  барабана, сферы или нескольких дисков, вращается вокруг оси, перпендикулярной к стреле. Главное направление  стрелы совпадает с направлением оси вращения режущей коронки.

Режущие коронки современных отечественных  комбайнов оснащаются поворотными  резцами с передним упором типа РГ-401-12; Pr-401-12S; РГ-501-16; Pr-501-i6S; Pr-501-18S и другими, имеющими твердосплавные вставки цилиндрической формы диаметром 12; 15,5; 16; 19,5 мм и грибовидной  формы диаметром 12; 16; 18 мм.

Разрушение  забоя горной выработки режущей  коронкой исполнительного органа комбайна производят заходками. Наиболее сложный  момент разрушения — это первоначальное внедрение рабочей коронки в  массив, которое в зависимости  от крепости горных пород происходит на различную глубину.

 

 

1.1Шнековый исполнительный орган

 

Суть  изобретения: Изобретение относится к шнековым исполнительным органам выемочных машин. Изобретение направлено на повышение производительности самозарубки, снижение нагрузок на исполнительный орган и подающую часть машины. Шнековый исполнительный орган включает цилиндрический корпус, погрузочную лопасть с винтовой поверхностью, расположенную со стороны забоя кольцевую лобовину, резцы с резцедержателями, установленные на винтовой поверхности погрузочной лопасти и кольцевой лобовине. Исполнительный орган снабжен торцевыми резцами, установленными с забойной стороны вдоль образующей винтовой поверхности погрузочной лопасти под острым углом между продольной осью торцевого резца и плоскостью, касательной к торообразной поверхности забоя. Торцевые резцы расположены с зазором между режущей кромкой и плоской поверхностью забоя. Угол α между продольной осью торцевого резца и плоской поверхностью забоя может составлять αi= arctgH/2πRi± (18 ±2°), где Н - шаг винтовой поверхности погрузочной лопасти; Ri - расстояние от оси шнека до режущей кромки торцового резца; а угол между продольной осью торцевого резца и линией резания составляет ± (10±2°). Расстояние между режущей кромкой торцового резца и плоской поверхностью забоя может составлять от 10 до 15 мм. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Механизированная крепь

 

Механизированная  крепь, горная крепь длинной очистной выработки (лавы), установка, разгрузка  и перемещение которой вслед  за подвигающимся забоем осуществляются механизированным способом, без разборки её на составляющие элементы. М. к. применяется  главным образом на угольных шахтах (в СССР в работе около 800 комплектов, 1973); вместе с горным комбайном, забойным конвейером и крепями сопряжения лавы со штреками М. к. образуют выемочные  комплексы или агрегаты, обеспечивающие механизацию всех основных рабочих  процессов в очистном забое. Создание конструкций М. к. современного вида относится к середине 50-х гг.

 

М. к. делят: по функциям взаимодействия с боковыми породами — на поддерживающие, оградительные, оградительно-поддерживающие и поддерживающе-оградительные; по конструктивной схеме взаимодействия секций — на секционные, комплектные  и агрегатированные. Крепи поддерживающего  типа (рис. а) предназначены для предотвращения обрушения кровли в пределах рабочего пространства очистной выработки. Секции их состоят из перекрытия, от двух до шести опорных гидравлических стоек, основания и одного или двух гидродомкратов передвижения. Призабойная зона лавы поддерживается перекрытиями секции консольно. По длине перекрытие сплошное или  состоит из двух и более звеньев, соединённых шарнирами, чем обеспечивается лучший контакт его с неровной поверхностью кровли. М. к. поддерживающего  типа применяют в основном на пластах  мощностью до 2 м, реже — до 3,5 м. Крепи  оградительного типа испытывают только нагрузку, передаваемую обрушенными  породами, защищая рабочее пространство ограждающими перекрытиями (рис. 1). Эти  крепи не нашли широкого распространения. Крепи оградительно-поддерживающего  и поддерживающе-оградительного типов  имеют элементы, выполняющие функции  поддержания кровли и защиты рабочего пространства от обрушающихся пород. Крепи  поддерживающе-оградительного типа (рис. в) поддерживают кровлю на большей ширине рабочего пространства, чем крепи  оградительно-поддерживающего типа (рис. г); секция имеет 2—3 гидростойки, что обусловливает возможность  применения её в лавах с труднообрушающейся основной кровлей при слабой непосредственной кровле. Оградительная часть выполняется  в виде прочного наклонного перекрытия. Эти крепи применяют в большинстве  случаев на пластах мощностью  от 1,6 до 2,5 м; разрабатываются (1974) конструкции  для пластов до 3,5 м. Секции крепи  оградительно-поддерживающего типа имеют прочное наклонное ограждающее  перекрытие и относительно короткий козырёк, поддерживающий кровлю на небольшой  ширине у забоя с помощью одной  стойки. Крепи применяют при легко  обрушаемых основных и слабых породах  непосредственной кровли на пластах  мощностью 2—3,5 м.

Рис.1 Схемы  механизированной крепи: а — поддерживающего  типа; б — оградительного типа; в  — поддерживающе-оградительного типа; г — оградительно-поддерживающего  типа; 1 — опорные элементы — стойки; 2 — перекрытие; 3 — основание; 4 —  защитное ограждение; 5 — ограждающее  перекрытие; 6 — поддерживающий козырёк.

 

М. к., секции которых не имеют постоянных кинематических связей между собой и с др. оборудованием  лавы, называются секционными. Вследствие большой трудоёмкости передвижки и  установки секционные крепи не нашли  широкого применения. Комплектные крепи  состоят из комплектов, включающих две и более кинематически  связанных между собой секций. Комплекты крепи не имеют связей между собой. Секции агрегатированной крепи имеют постоянную кинематическую связь с базовым элементом  очистного комплекса — ставом конвейера, направляющей рамой выемочной  машины или специальным базовым  элементом. Гидродомкратами передвижения снабжаются все или часть секций агрегатированной крепи. Наличие постоянной связи с базой и, как правило, направленное движение являются благоприятными предпосылками для дистанционного и автоматизированного управления всем комплексом оборудования очистного  забоя. Агрегатированные крепи считаются  наиболее перспективными. Управление гидроприводом и гидросистемой  М. к. производится с кнопочных постов, устанавливаемых в лаве через 5—8 м или центрального пульта, расположенного в штреке. В СССР на пластах пологого падения нашли применение М. к.: поддерживающие М-87 и М-97; поддерживающе-оградительные МК и М-81; оградительно-поддерживающие ОМКТ-М и ОКП и оградительные КТУ. Внедряются М. к. для пластов наклонного (М-87ДН, КМ-127 и др.), а также крутого (АЩ, КГД-2, АНЩ, АКД и др.) падения. Наиболее разнообразны М. к. поддерживающего типа.

Совершенствование М. к. осуществляется по пути снижения их металлоёмкости и стоимости, повышения  надёжности всех узлов, оптимизации  параметров, создания конструкций, обеспечивающих в комплексе с выемочными и  транспортными средствами полную автоматизацию  процессов выемки, транспортирования  угля, крепления и управления горным давлением в очистном забое и  на сопряжении его с подготовительными  выработками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Отсадочные машины ОМ

 

3.1. Общие сведения об отсадочных машинах

 

Отсадочные машины применяются  на обогатительных фабриках в качестве основного технологического аппарата для гравитационного обогащения угля и антрацита крупностью более 0,5 мм. В отсадочных машинах может  обогащаться уголь разных марок  и сортов, различной категории  обогатимости и различной влажности: от практически сухого до угля, добытого гидроспособом. Однако область применения отсадки ограничивается содержанием  тяжёлых продуктов в исходном продукте.

На фабриках с современными схемами  обогащения  отсадкой обогащаются  в основном мелкие классы, обычно 0,5-13 мм, хотя  применяется отсадка  и при обогащения крупных классов (13-125 мм) и  
широко классифицированного материала (0,5-125 мм). На антрацитных фабриках в отсадочных машинах обогащаются как мелкие (0,5-13 мм), так и крупные (6-100 или 6-250 мм) классы.

В отсадочных машинах, как правило, выделяются три продукта: концентрат, отходы и промпродукт. В некоторых  случаях выделяется только два продукта, а третий – промпродукт, который  замыкается в отсадочной машине в  виде циркуляционной нагрузки.

 

3.2. Беспоршневые отсадочные машины

с боковым расположением  воздушных камер

 

Отсадочные машины типа БОМ

Беспоршневые отсадочные машины типа БОМ с возбуждением колебаний  сжатым воздухом имеют три типоразмера  с площадью отсадки 6,8 и 10 м²: для  крупного угля – БОМ-К6 и БОМ-8К, для  мелкого угля – БОМ-М10. Машины БОМ  были модернизированы, и начался  выпуск отсадочных машин для крупного и широко классифицированного угля  – МБОМ-К6, МБОМ-К8, БОМ-К10 и для  мелкого – МБОМ-М10, БОМ-М16А.

Беспоршневая отсадочная машина состоит  из следующих основных узлов: корпуса, водяного коллектора, роторных пульсаторов  с электроприводом и автоматических устройств для разгрузки тяжёлых  продуктов.

Корпус представляет собой металлоконструкцию U-образной формы,  состоящую из трёх разборных частей: верхней, нижней и приёмных воронок для тяжёлых продуктов. Корпус разделён продольными перегородками на две части – воздушное и рабочее отделение. В верхней части отсадочного отделения установлены щелевые решёта, на которых происходит разделение исходного материала по плотности.

На рис. 1.1 показана отсадочная машина для крупного угля МБОМ-К6 как пример машин типа БОМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1. Отсадочная машина для обогащения крупного угля

МБОМ-К6:

1 – привод пульсатора; 2 – пульсатор; 3 – загрузочный лоток;  
4 – решето; 5 – поплавок; 6 – промежуточный порог;  
7 – разгрузочный порог; 8 – корпус

Корпуса указанных машин выполнены в  виде сварных конструкций. В отсадочных машинах БОМ-К10 и БОМ-М16 корпуса выполнены из отдельных секций, что упрощает их изготовление и монтаж на обогатительных фабриках. Эти машины оборудованы роторными пульсаторами ПВ-4, электрогидравлической системой автоматической разгрузки, централизованной системой автоматической разгрузки и централизованной системой смазки. Машины состоят из шести секций – по три на каждую ступень.