УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СМАЗКИ КОМПЛЕКСА ГЛУБОКОЙ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВ

Полезная модель относится к горному делу, а именно к комбинированной разработке пластов угля, при этом часть месторождения отрабатывают открытым способом, а когда показатель текущего коэффициента вскрыши достигает своего граничного значения и дальнейшая разработка открытым способом становится экономически нецелесообразной, а в недрах остаются большие объемы неизвлеченных запасов угля, переходят на дальнейшую отработку с использованием комплексов глубокой разработки пластов (КГРП). Особенностью данных комплексов является полностью автономная, высокопроизводительная, безопасная и экономичная система угледобычи, позволяющая осуществлять механизированную безлюдную подземную разработку угольных пластов. Комплекс КГРП устанавливают на рабочей площадке, которая формируется в процессе извлечения вскрышных пород и угля по контуру блока, подготавливаемого к разработке с использованием данного комплекса. Опыт эксплуатации комплексов КГРП производства ряда иностранных фирм (SHM и др.) показал их неприспособленность к работе в климатических условиях зимы ряда регионов России, когда температура опускается ниже -25°С. Поскольку большая часть приводов исполнительных механизмов комплекса гидравлическая и расположена в зоне зимних отрицательных температур (ниже -25°С) имеют место все проблемы, связанные с изменением вязкости гидравлического масла при низких температурах (система смазки, гидравлические цилиндры, гидромоторы, гидравлические рукава, гидрораспределители и т.д.).
Известен исполнительный орган шнекобуровой машины, включающий два шнековых става с цилиндрической и лучевой коронками, опорные фонари, электрический привод бурового става и устройство
дистанционного управления шнековыми ставами и плунжерным насосом, баком для масла, заливочным маслофильтром и гидродомкратом отклонения одного из шнеков (авторское свидетельство СССР №208615, кл. Е21Д 9/10, опубликовано в 1976 году, Б. №19).
Особенностью известного устройства является то, что вся гидравлическая часть размещена в опорном фонаре и находится под землей вне зоны влияния отрицательных температур. Кроме того, элементы маслостанции и гидродомкрат длительное время находятся в работе и не происходит «загущения» масла, т.к. оно находится при температуре +30...40°С. При выносе указанных узлов на поверхность возникнут все проблемы, связанные с приспособлением их к условиям эксплуатации при низких температурах.
Известен комплекс глубокой разработки пластов типа SHM, передвигающийся на четырех гидравлически управляемых гусеничных тележках и устанавливаемый относительно линии забоя, вскрытого с помощью траншей и полутраншей, в диапазоне от -28 до +28° к нормали (патент США №6652035, кл. Е21С 41/00; 299-18, опубликован 25 ноября 2003 г.). Отбойку угля осуществляют специально адаптированным электроприводным комбайном «JOY», который подается в угольный пласт до глубины 300 м. Комбайн присоединен к узлу толкателя, расположенному в центре машины на поверхности, где два гидравлических цилиндра сообщают толкателю усилие, обеспечивая напор комбайна в угольный забой. На протяжении цикла режущая головка комбайна постепенно заглубляется в угольный пласт на длину секции, затем происходит отключение режущей головки, и цилиндры толкателя втягивают головку обратно к комбайну. В это время гидравлически управляемый механический стол автоматически вставляет коробчатую транспортно-толкающую секцию в центральной части комплекса между толкателем и комбайном. Внутри секции по всей ее длине установлены два шнека, которые при перемещении толкателя вперед соединяются со шнеками предыдущей секции. По мере движения максимально возможной глубины начинается обратный процесс - цепочка секций и сам
комбайн вытягивают из образованной выработки, после чего комплекс передвигают вдоль траншеи на новую заходку и производят новую врезку.
Как видно из приведенного выше описания, основная часть приводов исполнительных механизмов известного комплекса глубокой разработки пластов выполнена гидравлической и в связи с этим низкая температура окружающей среды в зимних условиях оказывает на них отрицательное воздействие, и в частности, на систему смазки. Система регулирования температуры смазки в известном комплексе содержит насосы с приводом, гидравлические рукава высокого давления, радиаторы охлаждения, фильтры тонкой очистки и бак для гидравлического масла, т.е. известная система не предусматривает подогрев смазки при низких температурах, что резко снижает ее надежность. Техническая документация на известный комплекс предусматривает возможность электрообогрева баков смазки с помощью ТЭНа. Электрообогрев баков при этом носит локальный характер и не обеспечивает достаточной температурной пластификации даже по объему всаса пневмонасоса, в результате чего смазка вокруг ТЭНа спекается и теплообмен с остальным объемом бака затрудняется, что приводит к перегреву и выходу из строя электроподогревателя (ТЭНа).
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности подогрева смазки механизмов комплекса глубокой разработки пластов в условиях отрицательных температур.
Предложено устройство для регулирования температуры смазки комплекса глубокой разработки пластов, содержащее насосы с электродвигателем, радиаторы охлаждения, фильтры, гидравлические рукава высокого давления, соединенные с насосами и радиаторами охлаждения, и бак для масла.
Отличием является то, что оно снабжено узлом подогрева смазки, содержащим соединенные параллельно между собой «рубашки» подогрева, установленные на баках для смазки и соединенные с возможностью циркуляции с радиаторами охлаждения масла и через краны - с
насосами, а гидравлические рукава высокого давления соединены с насосами и радиаторами охлаждения через краны.
Другим отличием является то, что каждый бак со смазкой снабжен «рубашкой» для подогрева и наружным слоем теплоизоляции, выполненным, например, в виде слоя из полиуретановой пены.
Наличие в устройстве для регулирования температуры узла подогрева смазки обеспечивает возможность использования комплексов глубокой разработки пластов при температурах на поверхности ниже -25°С. Испытания устройства были проведены в условиях Междуреченских месторождений, при этом случаев заклинивания и выхода из строя механизмов комплексов не наблюдалось. Конструкция устройства позволяет регулировать температуру смазки в широких пределах в зависимости от климатических условий с поступлением масла из системы в бак с заданными параметрами.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана принципиальная гидравлическая схема устройства для регулирования температуры, а на фиг.2 - конструкция бака для смазки.
Устройство для регулирования температуры смазки комплекса глубокой разработки пластов содержит пневмонасосы 1 с приводом 2, соединенные с помощью крана 3 с баком 4 для гидравлического масла. Гидравлическими рукавами 5 и 6 высокого давления пневмонасосы соединены с радиаторами 7 охлаждения масла. Через фильтры 8 тонкой очистки масла слив радиаторов подключен к баку 4 с гидравлическим маслом. Для осуществления подогрева смазки в баках (баке) 9 последние снабжены узлами подогрева, включающими «рубашки» 10, установленными параллельно друг другу и соединенными с радиаторами охлаждения 7 и через краны 11 - с пневмонасосами 1. «Рубашка» 10 заполнена гидравлическим маслом и подключена к пневмонасосам и радиаторам охлаждения с возможностью циркуляции масла. Бак (баки) 9 содержит густую смазку 12 и с помощью заборника 13 соединен с отдельной системой подачи смазки к узлам комплекса. Гидравлические
рукава 5 и 6 высокого давления имеют краны 14 и 15, с помощью которых регулируется прохождение масла через рукава.
При нормальных климатических условиях, когда температура положительная или не ниже -25°С, краны 11 закрыты и узел подогрева смазки отключен. В этих условиях масло из бака 4 по рукавам 5 и 6 поступает в радиаторы 7 охлаждения масла и через фильтры 8 тонкой очистки сливается в бак 4. Необходимые параметры циркулирующего масла поддерживаются с помощью регулирования кранов 14 и 15 количества масла в шлангах и радиаторами 7 охлаждения. При понижении температуры воздуха, например, ниже -25°С, открывают краны 11, при этом краны 14 и 15 могут быть полностью или частично закрыты. Масло из бака 4 поступает в «рубашки» 10 бака 9 густой смазки и подогревает содержащуюся в нем густую смазку, восстанавливая ее подвижность, при этом тепло от масла, сохраняющееся в результате циркуляции, переходит к густой смазке. Предлагаемое устройство обеспечивает подогрев смазки за счет тепла в циркулирующем по устройству масле. Регулировку степени подогрева смазки осуществляют с помощью кранов 11, 14, 15. Для большей эффективности подобного подогрева можно на поверхности бака создать дополнительно наружную теплоизоляцию, например, путем нанесения слоя 16 полиуретановой пены. В летний период времени при помощи кранов 11 производят ручное отключение подогрева.