Проходческий комбайн

ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН (а. heading machine, tunnelling machine, roadheader; н. Vertriebsmaschine; ф. machine de creusement, соmbine de tracage, tunnelier; и. minador, topo, tunelera) — горная машина, предназначенная для разрушения массива горных пород, погрузки горной массы в транспортные средства (вагонетки, конвейер, перегружатель и др.). Применяется при проходке горных горизонтальных и наклонных выработок, стволов (см. Стволопроходческий комбайн), строительстве тоннелей (см. Тоннелепроходческая машина). Различают проходческие комбайны избирательного и сплошного разрушения.

Проходческие комбайны избирательного разрушения — машина со стреловидным исполнительным органом с фрезерной коронкой (рис. 1), снабжённой, как правило, резцовым режущим инструментом, обеспечивающим разработку забоя любой формы поперечного сечения.

Такой комбайн может выполнять раздельную выемку и транспортировку полезных ископаемых и вмещающих его пород. Современные проходческие комбайны избирательного разрушения характеризуются возможностью использования сменных фрезерных коронок в различных горно-геологических условиях, навесного оборудования для выполнения вспомогательных операций (подъёма верхних элементов крепи, анкерования кровли и боков выработки и т.д.), приспособлений для обеспечения устойчивости комбайна, в т.ч. в наклонных выработках, средств автоматизации режима работы (лазерный контроль за направлением движения, программное управление и т.д.) и элементов диагностики.

Проходческие комбайны избирательного разрушения подразделяют на машины: лёгкого типа (с массой до 20-25 т, мощностью двигателя исполнительного органа до 60-80 кВт), обеспечивающие разрушение горных пород с пределом прочности на одноосное сжатие scж до 70-80 МПа при сечении выработок до 20-25 м²; среднего типа (35-50 т, 100-160 кВт) для разрушения горных пород с scж до 100-110 МПа при сечениях до 35 м²; тяжёлого типа (до 100-110 т, до 300-400 кВт) для горных пород с scж до 140-150 МПа при сечениях до 40-45 м². Все типы комбайнов оборудуются, как правило, гусеничным ходом. Проходческие комбайны лёгкого и среднего типов наиболее распространены на угольных шахтах (CCCP, ПНР, ЧССР, ФРГ), где с их использованием проводится около 40-45% горных выработок. Средняя скорость проведения выработок такими комбайнами 140-160 м/месяц, максимальная — до 1500 м/месяц, производительность проходческого комбайна втрое выше, чем при буровзрывной проходке. Проходческие комбайны избирательного разрушения тяжёлого типа используются в горной промышленности и тоннелестроении. С переходом от проходческого комбайна лёгкого типа к комбайнам среднего и тяжёлого типа связывается повышение в CCCP объёма комбайновой проходки до 48-50% к 1990. Лучшие зарубежные образцы проходческих комбайнов избирательного разрушения производят фирмы "Vцst Alpine" (Австрия), "Paurat" и "Westfalia Lьnen" (ФРГ), "Dosсо" (Великобритания) и др.

Проходческие комбайны сплошного разрушения отличает наличие исполнительного органа роторного типа с буровой коронкой, снабжённой, как правило, шарошечным инструментом и специальными ковшами, одновременно разрушающей весь забой и обеспечивающей захват и погрузку горной массы (рис. 2).

Диаметр буровой коронки проходческого комбайна от 4 до 10 м (наиболее распространённый — 5-6 м); комбайны могут быть оборудованы дополнительными фрезами для придания выработкам арочной формы. Проходческие комбайны сплошного разрушения проводят выработку в основном тоннельного (также шахтного) типа в крепких горных породах с scж до 180 МПа. Масса машин при диаметре 5-6 м — до 200 т, мощность двигателей исполнительного органа 500-700 кВт.

Современные проходческие комбайны сплошного разрушения (например, отечественные "Союз-19у", KPT) характеризуются наличием средств автоматического управления и элементов диагностики. Ведутся работы по снижению массы комбайнов и их энерговооружённости путём совершенствования конструкций распорно-шагающих устройств и исполнительного органа.

Возрастают объёмы применения проходческих комбайнов сплошного разрушения в горнодобывающей и, в частности, в угольной промышленности (ФРГ, Франция). Эффективная область их использования ограничивается проектной (не менее 2-3 км) протяжённостью выработок при высокой (250-400 м/месяц) скорости проходки. Лучшие зарубежные образцы проходческих комбайнов сплошного разрушения производят фирмы "Robbins" (США) и "Demag" (ФРГ).