Производительность — выше, ресурс — больше, простоев — меньше. Требования добывающих компаний к проходческому оборудованию постоянно растут. Экономика диктует необходимость применения максимально эффективных проходческих комбайнов, способных выполнять комплекс работ: отбойку породы, ее погрузку на транспортеры. И частично — транспортировать горную массу к выходу из забоя.
Автор: Наталья Дёмшина Во всех ведущих добывающих странах при добыче угля комбайновый способ проходки горных выработок сегодня опережает буровзрывные методы. В США, Польше и Великобритании комбайны используются в 60-80% случаев. В самом «угольном» российском регионе, Кузбассе, на него приходится 98% подготовительных работ к добыче угля. Весовые категории
В современной горнопроходческой практике используется в основном два вида машин комбайнового типа.
Особым спросом у горнодобытчиков сегодня пользуются проходческие комплексы избирательного действия. Эти машины на гусеничном ходу оборудованы стреловидным исполнительным органом с фрезерной коронкой, как правило, снабженной резцовым режущим инструментом. В современных моделях фрезерные коронки можно менять в зависимости от горно-геологических условий.
Кроме того, комбайн с помощью дополнительного навесного оборудования способен выполнять вспомогательные операции: поднимать верхние элементы крепи, анкеровать кровлю и блоки выработки и другое. Для работы в наклонных выработках используются специальные приспособления, обеспечивающие устойчивость машины. Последнее поколение таких проходческих машин полностью автоматизировано. Направление движения контролируется с помощью лазерных устройств.
Проходческие комбайны избирательного действия легкого типа (вес — 20-25 тонн) применяются для выполнения выработок сечением до 20-25 мІ. Средний тип комбайнов проходит выработки до 35 мІ в сечении. Тяжелый — до 40-45 мІ.
Сечение на выбор
Основная причина высокой популярности этого вида проходческого оборудования — относительная простота конструкции и хорошая маневренность.
С помощью комбайнов избирательного разрушения можно производить выработки любого сечения: в форме трапеции, прямоугольника, арки и так далее. Кроме круга.
Исполнительный орган совершает качательные движения — горизонтально и вертикально.
Машины устанавливаются на гусеничную базу и применяются для создания наклонных и горизонтальных выработок по углю и углю с присечкой породы.
Отбитая порода загружается на транспортер с помощью нагребающих лап в форме звезды с тремя или шестью лучами.
А чтобы в забое было меньше пыли, комбайны оснащаются системой пылеподавления.
Однако такое оборудование имеет свои недостатки, минимизировать которые постоянно стремятся производители.
Так, крепость пород, с которыми могут работать эти машины, ограничена. Они не всегда достаточно устойчивы во время работы, что создает сложности в управлении.
А последовательный способ отработки забоя ограничивает рост производительности.
Основные поставщики проходческих комбайнов избирательного действия в мире — шведская компания Sandvik, американская Caterpillar, британская JOY. По всему диаметру
Проходческие комбайны сплошного (неизбирательного) действия применяются в отечественной практике значительно реже.
В основном — для подготовки к очистным работам: выполнения подготовительных выработок на месторождениях угля, калийных солей с незначительной присечкой некрепких пород до ƒ 4, а также для добычи угля камерно-столбовым методом (КСО). Исполнительный орган в таких машинах — роторного типа с буровой коронкой, которая обычно оснащается шарошечным инструментом и специальными ковшами.
Диаметр коронки — от четырех до десяти метров, самый распространенный размер — пять-шесть метров. Она работает одновременно по всему сечению забоя, захватывая и отправляя на погрузку горную массу. Благодаря наличию буровой коронки, такие машины еще называют комбайнами бурового действия.
Буровые комбайны по конструкции более сложные, чем стреловидные машины избирательного действия. Их масса достигает 130 тонн. И стоят они дороже. Применение такого оборудования экономически оправдано для выполнения выработок длиной не меньше 800-1000 м.
Самые известные производители проходческих комбайнов неизбирательного действия — компании Robbins в США и Demag в Германии. В России подобные машины разработаны на Копейском машиностроительном заводе для проведения выработок по калийным солям. Редкий случай
В свое время в СССР для проходки вертикальных шахтных стволов активно применялась еще одна разновидность комбайнов — стволопроходческие. Самый глубокий ствол, пройденный таким способом, достиг 1107 метров: в Донбассе, на шахте им. М. И. Калинина. В целом же в 1980-1990-х с помощью комбайнов проходили около 10-15% общего числа стволов.
И обходилось это два-три раза дороже буровзрывных работ.
Сегодня комбайновый способ в проходке вертикальных стволов используется нечасто.
По мнению экспертов, в ближайшие 10-15 лет лидировать в этом сегменте будут буровзрывные методы. P align=justify>Автор: Наталья Дёмшина Во всех ведущих добывающих странах при добыче угля комбайновый способ проходки горных выработок сегодня опережает буровзрывные методы. В США, Польше и Великобритании комбайны используются в 60-80% случаев. В самом «угольном» российском регионе, Кузбассе, на него приходится 98% подготовительных работ к добыче угля. Весовые категории
В современной горнопроходческой практике используется в основном два вида машин комбайнового типа.
Особым спросом у горнодобытчиков сегодня пользуются проходческие комплексы избирательного действия. Эти машины на гусеничном ходу оборудованы стреловидным исполнительным органом с фрезерной коронкой, как правило, снабженной резцовым режущим инструментом. В современных моделях фрезерные коронки можно менять в зависимости от горно-геологических условий.
Кроме того, комбайн с помощью дополнительного навесного оборудования способен выполнять вспомогательные операции: поднимать верхние элементы крепи, анкеровать кровлю и блоки выработки и другое. Для работы в наклонных выработках используются специальные приспособления, обеспечивающие устойчивость машины. Последнее поколение таких проходческих машин полностью автоматизировано. Направление движения контролируется с помощью лазерных устройств.
Проходческие комбайны избирательного действия легкого типа (вес — 20-25 тонн) применяются для выполнения выработок сечением до 20-25 мІ. Средний тип комбайнов проходит выработки до 35 мІ в сечении. Тяжелый — до 40-45 мІ.
Сечение на выбор
Основная причина высокой популярности этого вида проходческого оборудования — относительная простота конструкции и хорошая маневренность.
С помощью комбайнов избирательного разрушения можно производить выработки любого сечения: в форме трапеции, прямоугольника, арки и так далее. Кроме круга.
Исполнительный орган совершает качательные движения — горизонтально и вертикально.
Машины устанавливаются на гусеничную базу и применяются для создания наклонных и горизонтальных выработок по углю и углю с присечкой породы.
Отбитая порода загружается на транспортер с помощью нагребающих лап в форме звезды с тремя или шестью лучами.
А чтобы в забое было меньше пыли, комбайны оснащаются системой пылеподавления.
Однако такое оборудование имеет свои недостатки, минимизировать которые постоянно стремятся производители.
Так, крепость пород, с которыми могут работать эти машины, ограничена. Они не всегда достаточно устойчивы во время работы, что создает сложности в управлении.
А последовательный способ отработки забоя ограничивает рост производительности.
Основные поставщики проходческих комбайнов избирательного действия в мире — шведская компания Sandvik, американская Caterpillar, британская JOY. По всему диаметру
Проходческие комбайны сплошного (неизбирательного) действия применяются в отечественной практике значительно реже.
В основном — для подготовки к очистным работам: выполнения подготовительных выработок на месторождениях угля, калийных солей с незначительной присечкой некрепких пород до ƒ 4, а также для добычи угля камерно-столбовым методом (КСО). Исполнительный орган в таких машинах — роторного типа с буровой коронкой, которая обычно оснащается шарошечным инструментом и специальными ковшами.
Диаметр коронки — от четырех до десяти метров, самый распространенный размер — пять-шесть метров. Она работает одновременно по всему сечению забоя, захватывая и отправляя на погрузку горную массу. Благодаря наличию буровой коронки, такие машины еще называют комбайнами бурового действия.
Буровые комбайны по конструкции более сложные, чем стреловидные машины избирательного действия. Их масса достигает 130 тонн. И стоят они дороже. Применение такого оборудования экономически оправдано для выполнения выработок длиной не меньше 800-1000 м.
Самые известные производители проходческих комбайнов неизбирательного действия — компании Robbins в США и Demag в Германии. В России подобные машины разработаны на Копейском машиностроительном заводе для проведения выработок по калийным солям. Редкий случай
В свое время в СССР для проходки вертикальных шахтных стволов активно применялась еще одна разновидность комбайнов — стволопроходческие. Самый глубокий ствол, пройденный таким способом, достиг 1107 метров: в Донбассе, на шахте им. М. И. Калинина. В целом же в 1980-1990-х с помощью комбайнов проходили около 10-15% общего числа стволов.
И обходилось это два-три раза дороже буровзрывных работ.
Сегодня комбайновый способ в проходке вертикальных стволов используется нечасто.
По мнению экспертов, в ближайшие 10-15 лет лидировать в этом сегменте будут буровзрывные методы. Отечественный производитель
По данным на 2013 год, парк проходческих машин в России насчитывал около 400 единиц, примерно 250 из них работало в Кузбассе.
Большую часть такой техники составляют легкие комбайны избирательного действия Копейского машиностроительного завода — типа ГКПС. Они выполняют механизированную отбойку и погрузку горной массы при горизонтальных и наклонных горных выработках угля и породы. Последние модификации способны работать на уклонах до ± 25°.
По словам специалистов, в России сегодня это самое массовое проходческое оборудование комбайнового типа, практически все отечественные шахты умеют на них работать и их ремонтировать.
К числу крупных отечественных производителей относится также Юргинский машиностроительный завод (URGA).
До прошлого года постоянным поставщиком проходческих машин для российских горнодобывающих предприятий был украинский Ясиноватсский машиностроительный завод.
Там производился самый мощный в СНГ комбайн со стреловидным исполнительным органом — КСП-42.
Во время военных действий в Украине завод пострадал от бомбежек.
Мощный импорт
На технику зарубежного производства приходится меньшая часть отечественного парка, которая, впрочем, постоянно пополняется новыми экземплярами.
В 2005 году «СУЭК» начала закупать проходческие комбайны у британской компании JOY. Машины проектировали по заказу российского угледобытчика — специально для работы в шахтах Кузбасса. Полуавтоматические буровые установки типа HFX, установленные на этих комбайнах, заменили установки ручные. Безопасность работы проходческих бригад повысилась на порядок.
Около 20 комбайнов марки Sandvik трудится на рудниках алмазодобывающей компании «Алроса». Несколько машин работает в Кузнецком угольном бассейне.
Что касается комплексного проходческого оборудования китайского производства, то оно только заходит на российский рынок: в стране пока работают единицы машин из КНР. Быстрее и больше
Лучшим горнопроходческим комбайном, по мнению специалистов российских добывающих компаний, можно назвать тот, который обладает максимальной производительностью, высоким ресурсом и при этом — достаточно низкой ценой. Сочетание этих факторов — необходимое условие успешной экономики добычи того же угля. Особенно в нынешних условиях.
«Мы производим режущий инструмент для всех типов проходческих комбайнов, которые сегодня эксплуатируются в Российской Федерации, и постоянно получаем обратную связь от своих клиентов, — говорит начальник отдела маркетинга компании «Горный инструмент» Андрей Артамонов. — Могу сказать, что требования к производительности и долговечности инструмента (наиболее часто заменяемых деталей проходческого оборудования) постоянно растут.
Кроме того, добывающие компании стремятся выполнять выработки все большего сечения. Это необходимо для того, чтобы обеспечить лучшее проветривание подземных рудников.
А также чтобы в выработках можно было устанавливать более мощные и широкие ленточные конвейеры: это позволит повысить производительность работы угольных шахт.
Все это требует применения более мощных и производительных проходческих комбайнов». НЕМНОГО ИСТОРИИ
Идея объединить в одной машине инструмент для разрушения породы и транспортировки руды была предложена американским инженером О'Тулом в 1896 году. Несколько таких агрегатов было изготовлено в двадцатых годах XX века.
Россия предложила свой вариант: в 1907-1908 годах русский изобретатель Ф. А. Поляков-Ковтунов получил несколько патентов на «землестрогальную» машину и элеватор-транспортер. В роли режуще-отбойного органа выступали строгающие «ножи» разной конфигурации. Это была одна из первых универсальных машин для проходки штреков, рытья каналов и тоннелей. Однако практического применения эти перспективные проекты не нашли.
В 1913 году компания «Jeffrey» выпустила горнопроходческий комбайн, созданный американцем Е. С. Морганом. Ее конструкция включала три бара, режущие цепи, таран и пять долот. Бары, мотор и пластинчатый конвейер были установлены на салазках. | |
| Андрей Артамонов,
начальник отдела маркетинга компании «Горный инструмент» «Нагрузка на проходческие комбайны в добывающих предприятиях постоянно растет. Основные требования заказчиков — повышение производительности труда, рост готовности оборудования и сокращение времени простоев. Угледобывающим компаниям сегодня нужна надежная техника, которая будет постоянно находиться в работе. И будет работать быстрее.
Это объясняется тем, что повышение степени механизации при добыче угля в последние годы привело к тому, что подготовка очистного фронта (проходка новых забоев) отстает от добычи. На некоторых шахтах складывается такая ситуация, когда добычные бригады уже заканчивают отработку лавы, а проходчики не успевают подготовить для них новые очистные забои. Кроме того, добывающие компании вынуждены выполнять выработки все большего сечения. Это необходимо для того, чтобы обеспечить лучшее проветривание подземных выработок. А также чтобы в выработках можно было устанавливать более мощные и широкие ленточные конвейеры: это позволит повысить производительность работы угольных шахт. Все это требует применения более мощных и производительных проходческих комбайнов.
Чтобы преодолеть этот «разрыв», необходимо использовать более производительное оборудование. Самые высокие показатели в этом плане сегодня – у импортных машин марок Sandvik, JOY и Caterpillar. Но и цена высока: при темпах проходки менее 300-500 метров в месяц инвестиции в их приобретение не окупятся никогда». |
Спецвыпуск журнала «Промышленные страницы Сибири» «Добывающая промышленность» №1-2015 г.
|
