Комбайны для угольных полей

Копейский машиностроительный завод является основным, а возможно, и единственным производителем проходческой техники в России. На сегодняшний день наметилась тенденция стабилизации рынка угольной промышленности. Становится понятно, кто является собственником, какое оборудование необходимо шахтам, кто, как и сколько будет его покупать.

Для передовых угледобывающих стран характерна тенденция к уменьшению количества шахт, при этом общий объем угледобычи растет за счет комплексного оснащения рентабельных предприятий высокопроизводительной и надежной проходческой, добычной и транспортировочной техникой. Как следствие, в России возникла жесткая конкуренция со стороны иностранных производителей проходческой техники. По некоторым техническим параметрам отечественные машины им уступают, но зарубежное оборудование значительно дороже. Так что пока низкая цена – главное преимущество Копейского завода. Создавая новые и улучшая существующие проходческие комбайны, завод преследует достаточно высокую цель – качество по разумной цене. Именно такое решение позволит предприятию устоять в обостряющейся конкурентной борьбе, и именно потому на заводе был создан комбайн КП21 и проведена очередная модернизация хорошо всем известного горнопроходческого комбайна 1ГПКС.

Проходческий комбайн КП21 является универсальным высокопроизводительным агрегатом нового технического уровня с возможностью работы в различных горно-геологических условиях, с широким диапазоном сечений проводимых выработок по площади и форме, свободным доступом к призабойному пространству, возможностью крепления выработки у забоя и высокой маневренностью. Он представляет собой самоходную гусеничную машину массой 45 тонн со стреловидным исполнительным органом мощностью 110 кВт. КП21 относительно прост по конструкции, выполнен с пониженной строительной высотой и массой, имеет некоторые особенности:

– низко расположенный центр тяжести в совокупности с силовым опорным питателем и задними опорами (аутригерами) повышает устойчивость комбайна во время разрушения горной массы;

– использование в исполнительном органе гидрозажимов компенсирует износ направляющих при телескопировании, что позволяет за счет увеличения жесткости конструкции снизить уровень вибраций и повысить надежность;

– съемные уширители позволяют уменьшить габаритные размеры и повысить маневренность при перегоне комбайна. Комплект сменных уширителей позволяет применительно к условиям работы увеличить фронт погрузки с 2 200 до 3 200 мм;

– наличие гидравлического привода гусеничного хода и питателя позволяет проводить работы в обводненных выработках;

– подъемно-поворотная секция конвейера позволяет грузить горную массу на любые транспортные шахтные средства – конвейеры, вагонетки, самоходный вагон и т. п.;

– по заказу потребителя комбайн может быть изготовлен для работы на напряжении питания 380 В, 660 и 1 140 В;

– комбайном производится обработка всей площади забоя, во всем диапазоне сечений проходимых выработок с одной установки;

– для разных условий работы комбайна питатель имеет сменные части (уширители и подлапники), позволяющие проходить выработки разной ширины;

– гидравлические и электрические средства управления комбайном позволяют управлять всеми приводами исполнительных органов и механизмов.

Исполнительный орган КП21 предназначен для разрушения в забое угля и породы, оформления выработки по заданному сечению, выполнения приямков под ножки крепи и для подъема арочной части крепи к кровле выработки (частичной механизации установки крепи). Он выполнен в виде телескопической стрелы, соединенной с поворотной рамой (турелью) комбайна. Конструкция исполнительного органа позволяет проходить выработки, значительно различающиеся по размерам и форме. Сравнительно небольшой диаметр коронки допускает проводить селективную выемку полезных ископаемых и породы.

Диапазон сечений от 10 до 28 м² выработок, проходимых с одной установки, обеспечивает конструкция исполнительного органа и комбайна в целом. При этом может быть получена форма сечения выработки с плоской почвой. Малая габаритная высота и ширина комбайна позволяет проходить низкие выработки с высотой сечения до 2,5 м при устойчивой кровле (не требующей крепления), а также осуществлять перегон комбайна без разборки по штрекам малого сечения.

Питатель предназначен для погрузки отбитой горной массы на скребковый конвейер и представляет собой наклонный стол с нагребающими лапами, которые имеют индивидуальные гидроприводы. В комплект сменных узлов комбайна входят дисковые звезды, которые можно устанавливать вместо нагребающих лап. Питатель шарнирно смонтирован на раме, и с помощью двух гидроцилиндров его можно поднять (на 800 мм) и опустить (на 350 мм) относительно уровня почвы. При опускании на почву питатель становится дополнительной силовой опорой, придающей устойчивость комбайну при разрушении пород. К питателю шириной 2 200 мм можно пристыковывать уширители с подлапниками для увеличения фронта погрузки до 3 200 мм.

Конвейер предназначен для транспортировки отбитой горной массы от питателя и погрузки ее на перегружатель или в шахтные транспортные средства. Подъемно-поворотная секция с помощью гидроцилиндров одностороннего действия может поворачиваться в горизонтальной плоскости на угол до 40° в обе стороны. Высота подъема приводной секции скребкового конвейера регулируется в диапазоне от 0 до 2 м относительно почвы.

Ходовая часть состоит из двух тележек с индивидуальными гидроприводами и позволяет маневрирование на ограниченном пространстве выработок. Устойчивость комбайна при обработке забоя обеспечивают опорный питатель и задние опоры (аутригеры).

Центральная рама выполняет функцию опорной конструкции комбайна. К ней крепятся все основные узлы машины – исполнительный орган, питатель, ходовые тележки, секции скребкового конвейера, маслостанция, станция управления и т. д.

Гидросистема проходческого комбайна предназначена для приведения в действие механизмов комбайна и обеспечивает выполнение следующих операций:

– подъем и опускание исполнительного органа;

– поворот влево-вправо исполнительного органа;

– выдвижение и втягивание (телескопирование);

– выдвижение гидрозажимов исполнительного органа;

– подъем-опускание питателя;

– подъем-опускание задних опор (аутригеров);

– подъем-опускание конвейера;

– поворот влево-вправо конвейера;

– работу нагребающих лап питателя;

– перемещение вперед-назад, поворот влево-вправо ходовой части.

Электрооборудование предназначено для управления электроприводами комбайна, освещения рабочей зоны, работы блокировок, предупредительной сигнализации, а также необходимых видов защиты. Электрооборудование выполнено в рудничном взрывобезопасном исполнении «РВ» и разрешено к применению на шахтах, опасных по газу и пыли.

В настоящее время завод освоил серийное производство и уже выпустил десять комбайнов КП21. Первая такая машина была изготовлена в 2001 году и в настоящее время работает на шахте «Юбилейная-Н» объединения «Южкузбассуголь» в городе Новокузнецке. На этой же шахте работают комбайны с заводскими номерами 3 и 5. Комбайн с заводским номером 2 эксплуатируется на шахте «Коркинская» объединения «Челябинскуголь». Комбайны номер 4 и 8 ведут проходку на шахте «Полосухинская» в Новокузнецке, а девятый и десятый комбайны проходят наклонные стволы на шахте «Романовская» в городе Кемерово. За время эксплуатации этих механизмов максимальные темпы проходки составили 12 м в сутки. При этом присечка породы в забое составляла 80…100%, а коэффициент крепости достигал 8 единиц по шкале профессора М.М. Протодьяконова. Всего комбайнами КП21 пройдено более 4 тыс. погонных метров выработок средним сечением 15 м², отбито 80 тыс. т породы.

Продолжает пользоваться спросом у шахтеров и горнопроходческий комбайн 1ГПКС. Это объясняется не только его невысокой ценой, но и отличным качеством исполнения после модернизации.

На выставке «Уголь России и Майнинг», которая будет проходить 8–11 июня в г. Новокузнецке, будет представлен образец модернизированного комбайна 1ГПКС, снабженного ходовыми гусеничными тележками с индивидуальными гидроприводами, что обеспечивает высокую маневренность и эффективную работу комбайна в обводненных забоях. Данная модернизация стала существенным шагом в расширении возможностей и улучшении эксплуатационных качеств хорошо известной машины. В настоящее время комбайн проходит заводские испытания. Изготавливается еще один комбайн для проведения испытаний на одной из шахт Кузбасса.

Кроме того, в конструкцию комбайна 1ГПКС за последние годы внесены следующие изменения:

– внедрен в серийное производство новый унифицированный погрузочный орган (питатель) со сменными лапами и дисками;

– улучшена конструкция траковой цепи;

– пересмотрена конструкция соединения поворотной секции конвейера;

– усилены и более рационально выполнены оси крепления натяжных балансиров;

– в редукторе гусеничного хода установлены более надежные тормозные устройства с гидравлическим усилителем;

– улучшена конструкция скребковой цепи;

– испытан и рекомендован к серийному производству новый перегружатель мостового типа.

Завод продолжает вносить изменения в конструкцию комбайнов с целью более эффективного их использования в конкретных условиях.