ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН
TUNNELLING MACHINE

Изобретение относится к проходческим комбайнам для проведения горных выработок. Оно может быть использовано в угольной промышленности.
Известен проходческий комбайн, содержащий раму с закрепленными на ней исполнительным органом с телескопом и поворотным устройством, конвейером с погрузочным устройством (лотком), гусеничными тележками, буферами с опорными цилиндрами сзади комбайна, а также блок управления, подключенный к пульту управления машиниста комбайна [1].
Недостаток этого комбайна заключается в том, что его область применения по углам наклона выработок ограничена ±10° и буфера выполняют только функции устойчивости комбайна при его работе по отбойке горной массы.
Известен также проходческий комбайн, который содержит тягово-предохранительное устройство барабанно-канатного исполнения с закреплением барабана к приводным звездам гусеничных тележек, при этом ширина комбайна увеличивается с 1600 мм до 2230 мм и в зависимости от направления проведения наклонной выработки конец каната крепится анкерными болтами впереди или сзади барабана; впереди тянет; сзади - удерживает, при этом буфера с опорными цилиндрами обеспечивают устойчивость комбайна при его работе по отбойке горной массы [2].
Этот проходческий комбайн выбран в качестве прототипа предложенного решения.
Первый недостаток этого комбайна заключается в том, что используется в качестве тягового и предохранительного органа канат, в зоне действия которого находится обслуживающий персонал, что небезопасно при его обрыве-порыве.
Второй недостаток заключается в том, что увеличивается ширина комбайна, что обусловливает для транспортировки комбайна по горным выработкам демонтировать тягово-предохранительное устройство, затем монтировать.
Третий недостаток заключается в том, что не обеспечивается постоянная синхронность перемещения гусеничного хода с канатно-барабанной тягой, что создает дополнительные динамические нагрузки, рывки и понижает надежность комбайна.
Четвертый недостаток заключается в том, что буфера с опорными цилиндрами выполняют функции только по устойчивости комбайна при его работе по отбойке горной массы.
Пятый недостаток в том, что существует большая трудоемкость по обслуживанию тягово-предохранительного устройства из-за множества разных операций по сматыванию, разматыванию канатов, их настройке и перестановке.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении области применения проходческих комбайнов с гусеничным ходом передвижки по углам наклона выработки, а также в повышении надежности работы комбайна и его мобильности и компактности.
Указанный технический результат достигается тем, что в комбайне для проведения горных выработок с переменным углом наклона, содержащем раму с закрепленными на ней гусеничными тележками, лотком, исполнительным органом с телескопом, конвейером, буферными устройствами, пультом управления, согласно изобретению в раму комбайна введено телескопическое толкающее устройство с силовым цилиндром и буфером с опорным цилиндром.
Телескопическое толкающее устройство с силовым цилиндром размещено в полости рамы по ее оси. Буфера снабжены кронштейнами для крепления уширителей с отверстиями под анкерные болты. Величина раздвижности выдвижной части толкающего устройства кратна величине телескопа исполнительного органа и шагу крепления горной выработки.
Пульт управления телескопического толкающего устройства совмещен с пультом управления комбайна и сблокирован с работой комбайна. Возможно, что буферные устройства комбайна (они же толкающие устройства) снабжены телескопической частью, совмещены также по оси рамы комбайна в корпусе толкателя с осевой перегородкой, при этом буферные устройства попеременно опираются на почву горной выработки через каждый шаг крепления или величины очередной вынимаемой полосы в забое горной выработки.
Также возможно оснащение существующих буферных устройств, расположенных сзади в створе с гусеничными тележками, с толкателями, для чего в местах их установки удлиняется рама комбайна на величину раздвижности, кратную величине телескопа исполнительного органа комбайна.
Также возможно исполнение толкателя в виде телескопических цилиндров, выдвижная часть которых с применением опорных балок обеспечивает компенсацию в расхождении плоскостей в местах опоры гусеничных тележек комбайна и опорных балок к почве горной выработки.
Также возможно в качестве распорных стоек использовать постоянно закрепленные распорные цилиндры с возможностью распора в кровлю горной выработки с распорных балок как при толкании, так и при удержании комбайна.
На фиг.1 изображен в общем виде комбайн при проведении горной выработки с использованием толкателя - вид сбоку. На фиг.2 - то же, вид сверху. На фиг.3 показано телескопическое толкающее устройство. На фиг.4 показано сдвоенное толкающе-шагающее устройство.
Проходческий комбайн состоит (фиг.1, фиг.2) из рамы 1, гусеничных тележек 2, лотка 3, исполнительного органа 4 с телескопом 5, конвейера 6, буферных устройств 7 и блока управления 8. Рама выполнена по оси комбайна коробчатой формы, в полости которой размещено телескопическое толкающее устройство 9 (далее толкатель) с силовым цилиндром 10, размещенным по оси толкателя с раздвижностью, кратной шагу крепления горной выработки и телескопу исполнительного органа. Выдвижная телескопическая часть толкателя 11 (далее телескоп) снабжена буферным устройством 12 с опорным цилиндром 13 и кронштейнами для крепления опорных балок 14.
Все исполнительные элементы подключены к блоку управления. Корпус 15 толкателя (фиг.2, 3) состоит: из глухой торцевой крышки 16 с проушинами 17 для крепления головки штока 18 цилиндра 10 и монтажным окном 19; из открытой головной части с фланцем 20, крепежными элементами с рамой комбайна.
Телескоп в головной части толкателя снабжен площадкой 21 с размещенными на ней проушинами 22 для крепления силового цилиндра, кронштейнов 23, 24 для установки соответственно буферного устройства с опорным цилиндром.
Кронштейны 14 с торцевых частей снабжены проходными отверстиями для крепления опорных балок 25 (на чертеже показаны условно) с анкерными отверстиями за пределами ширины конвейера 6 для удобства анкерования в почву выработки или установки распорных стоек как переносных, так и постоянно закрепленных в виде цилиндров. Существует также вариант (фиг.4), в котором буферные устройства (они же толкающие устройства) снабжены обособленной телескопической частью 26, 28, совмещены также по оси рамы комбайна в корпусе толкателя с осевой перегородкой 27 или разобщенно в местах их первоначальной установки в створе гусеничных тележек, для чего рама комбайна удлиняется на величину размещения телескопической части буферных устройств, кратную величине телескопа рабочего органа.
Существует вариант исполнения толкателя цилиндрическим, при применении опорных балок с отверстиями для анкерования в почву выработки, компенсируя возможные расхождения плоскостей в местах опоры комбайна с гусеничными тележками и опорных балок с почвой горной выработки.
Проходческий комбайн работает следующим образом. При необходимости проведения горной выработки проходческим комбайном с гусеничным механизмом передвижения за пределами его технической характеристики по углам наклона (обычно ±10°) включают в работу толкатель с пульта управления комбайна.
Исходное положение толкателя: телескоп сокращен (втянут), буферное устройство 12 поднято (в транспортном положении). С пульта управления 8 опорным цилиндром 13 буферное устройство 12 распирают в почву горной выработки, так что часть веса комбайна перераспределилась на буферное устройство.
Телескопическую часть исполнительного органа 4 выдвигают в грудь забоя при включенном исполнительном органе, зарубаются на величину вынимаемой полосы, при этом все буферные устройства 7, 12 расперты. По окончании зарубки телескоп исполнительного органа сокращается в исходное положение. С пульта управления, после сокращения телескопа исполнительного органа, приподнимают от почвы выработки буферные устройства комбайна 7 и одновременным включением гусеничных тележек 2 и силового цилиндра 10 толкателя 9 передвигают комбайн до контакта исполнительного органа с забоем в ранее вынутую телескопом врубовую выемку, ходовые и толкающие части отключаются (гусеницы и цилиндр), буферные устройства комбайна 7 распираются и начинается обработка забоя на втянутом телескопе исполнительного органа на глубину вынимаемой полосы (обычно 0,5 м).
По окончании обработки забоя исполнительный орган ставят в исходное положение по оси комбайна, включают телескоп исполнительного органа, зарубаются на глубину очередной вынимаемой полосы, телескоп сокращают, снимают с распора буферные устройства, включают гусеничные тележки и силовой цилиндр, передвигают комбайн до контакта с забоем, распирают буфера 7, втягивают выдвижную часть (телескоп) 11 в исходное положение, распирают буфер 12 в почву выработки. При опорах всех буферных устройств начинается обработка очередной полосы забоя горной выработки. После окончания обработки исполнительный орган вынимается, его телескоп сокращается.
Начинаются операции по креплению горной выработки, согласно паспорту крепления с соблюдением шага крепления (обычно от 0,5 до 1.0 м), при этом все буферные устройства комбайна расперты, находятся на активном подпоре.
При слабой почве выработки, когда обычный распор толкателя не эффективный, к кронштейнам 14 буферного устройства 12 монтируются опорные балки 25, через отверстия которых бурятся скважины и устанавливаются анкерные болты - стержни или используются распорные цилиндры в кровлю.
После окончания крепления горной выработки впереди комбайна процесс повторяется с выполнением вышеописанных операций на очередной шаг крепления.
При применении сдвоенного толкателя по оси рамы комбайна выдвижные части толкателя (буфера) попеременно опираются и передвигаются, при этом обеспечивается постоянный контакт буферных устройств с почвой выработки шагающим способом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Оборудование для очистных и подготовительных работ. Каталог МинУглеПром СССР. М. 1986, с.196-202.
2. Оборудование для очистных и подготовительных работ. Каталог МинУглеПром СССР. М. 1986, с.198.