УДК: 622.61.231.83
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРОХОДЧЕСКОГО КОМБАЙНА JOY12СМ18 НА ШАХТЕ ИМЕНИ С. М.КИРОВА -КУЗБАСС»
, , А. В. Костинец
Своевременная подготовка очистных забоев была и остается основной задачей, которая обеспечивает стабильную работу шахты. Основной задачей инженерно-технического персонала стоит задача по увеличению темпов проведения горных выработок за счет оптимизации работ, а также за счет применения современной проходческой техники [3].
Комбайн JOY 12СМ18 поступил на шахту им. в октябре 1997 года. Был запущен в эксплуатацию для подготовки очистного фронта по пласту Болдыревский [4].
Пласт Болдыревский залегает на глубине 250-350 м., выдержанный, чаще имеет сложное строение. Общая мощность пласта измеряется от 1,3 до 3,56 м., угол падения 9-11є. Пласт состоит из двух, реже трёх угольных пачек. Прослои приурочены один к кровле, другой к почве пласта. Непосредственная кровля сложена алевролитами разнозернистыми. Кровля в основном, средней устойчивости, вблизи нарушений приобретает не устойчивый характер.
Комбайн JOY 12СМ18 имеет исполнительный орган типа рыхлителя. В конструкции используется разрыхляющая режущая цепь вместо барабана, который применяется на сплошном исполнительном органе комбайнов другой модификации. Основное применение этого комбайна – тяжёлые условия разрушения, так как разрыхляющая режущая цепь при разрушении забоя не оставляет кернов (между линиями резания).
Комбайн JOY 12СМ18 имеет такую отличительную особенность как разрыхляющая режущая цепь [1]. Исполнительный орган комбайна приводится в движение двумя 140 кВт (185 л. с.) электродвигателями переменного тока. Максимальная высота резания 3683 мм, диаметр исполнительного органа 915 мм, ширина исполнительного органа 3302 мм. Ширина конвейера 610 мм.
В состав комбайна входит погрузочный орган, который имеет один электродвигатель мощностью 45 кВт (60 л. с.) переменного тока и который через редукторы приводит в движение погрузочные лапы. Общий нижний вал также приводит в движение цепь конвейера. Гусеничный ход приводят в движение два электродвигакВт (35 л. с.) каждый.
Бригадой, которая работает на комбайне JOY 12СМ18, руководил бригадир с 2000 по 2009 год. Бригада ведет подготовку очистного фронта для бригады-миллионера Интенсивность отработки подготовленных лав этой бригадой очень высока – полтора и более миллиона тонн за год, что диктует необходимость ускоренной нарезки заменяющих лав.
В 2009 году коллектив бригады вел проходку конвейерной печи и вентиляционной печи лавы № 24-54. По принятой технологии нарезки лав по пласту Болдыревскому, когда одновременно проходится конвейерная печь одной лавы и вентиляционная следующей, выдача горной массы ведется по постоянной схеме транспорта из обоих забоев – своего и через сбойку соседнего штрека. Энергоснабжение и проветривание обеих выработок осуществляется также с конвейерного штрека, что в свою очередь, заставляет бригаду выполнять большой объем дополнительных работ. Несмотря на это, темпы продвижения забоя довольно высоки. Проходя выработку сечением 12 квадратных метра вчерне с присечкой породы до 20 %, бригада с помощью комбайна JOY12СМ18 прошла за 2009 год 4100 погонных метров при плане 3450. План 2009 года бригада выполнила с перевыполнением. Дополнительно к плану было пройдено 650 метров горных выработок.
Сравнивая работы другой проходческой бригады, которая в таких же условиях и по такой же схеме проведения горных выработок только на комбайне КП-21, то показатели значительно отличаются. При годовом плане 1565 погонных метров было пройдено 1442. Ниже в таблице приведены результаты пройденных метров за 2009 год на комбайнах JOY12СМ18 и КП-21.
Комбайн проходческий КП21 предназначен для механизации отбойки и погрузки горной массы при проведении горизонтальных и наклонных ±12° горных выработок арочной, трапециевидной и прямоугольной форм сечения, площадью от 10 до 28 м2, прочностью присекаемых пород на одноосное сжатие 
≤ 100 МПа и показателем абразивности до 15 мг по и , кусковатостью нагружаемой горной массы не более 300 мм [1].
При проведении выработок с углом наклона свыше ±12° комбайн следует оснащать удерживающими устройствами.
Сравнивая комбайн JOY 12СМ18 и КП-21, то мы видим значительные преимущества комбайна JOY:
- размеры исполнительного органа 3,3 метра, что позволяют подрубку забоя на один шаг крепи (0,9 м.) за 5-7 мин.
-производительности конвейера - 27 тонн в минуту, что позволяет загрузить самоходный вагон отбитой горной массой за 3-4 мин.
- ходовая часть имеет электропривод и достигает скорости передвижения до 19.8 метров в минуту. Это значительно сокращает время при расштыбовке выработок, а так же перегоне комбайна с одних выработок в другие.
После двенадцати лет эксплуатации в сентябре 2009 г. комбайн был выдан в цех «JOY» для проведения капитального ремонта. За 5 месяцев заменили всю гидравлическую систему, электрооборудование, заменили все подшипники подвижных частей и т. д.
Рис. 1. Фото комбайна JOY 12СМ18 поле капитального ремонта
В данное время на комбайне работает коллектив под бригады и также даёт не плохие результаты. Сейчас подготавливается к отработке 4 блок пласта Болдыревского. Всего на комбайне JOY 12СМ18 пройдено 49500 п. м. горных выработок, что говорит о надёжности и прочности комбайна [2].
Таблица 1
Пройденные метры на ш. им. в 2009 году
на комбайнах JOY 12СМ18 и КП-21
Комбайн | янв. | фев | март | апр. | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | Итого п. м. |
JOY | 401 | 335 | 300 | 350 | 388 | 410 | 402 | 301 | 330 | 298 | 267 | 315 | 4097 |
КП-21 | 40 | 143 | 155 | 140 | 67 | 183 | 180 | 114 | 185 | 100 | 30 | 105 | 1442 |
Таблица 2
Технические параметры проходческого комбайна 12СМ18
Диаметр исполнительного органа | 915 мм |
Ширина конвейера | 610 мм |
Максимальная высота резания | 3683 мм |
Ширина резания | 3302 мм |
Ширина погрузочного лотка | 3,15 м |
Масса | 54 т |
Длина | 10,82 м |
Удельное сопротивление на грунт | 0,174 МПа |
Напряжение | 1140В +/-10% |
Номинальный ток | 114А |
Частота | 50 Гц |
Глубина подрубки | 205 мм по почве ниже погрузочного лотка |
Производительность | 15-27 т/мин. |
Угол разворота стрелы | 45 град горизонтально |
Высота стрелы конвейера | 1,0 м минимально, 2,3 м максимально |
Высота разгрузки | 0,65 м минимально, 2,08 м максимально |
Блокировка конвейера по высоте | имеется |
Тип погрузочного органа | вращающегося типа по одному с каждой стороны, с 3Ч100 мм толщиной загребающими элементами со сменными насадками |
Принцип хода | Привод переменного тока переменной частоты. Первичный редуктор на каждой стороне трансмиссии с конечной планетарной передачей внутри ходовой рамы |
Допустимый угол по направлению штрека | до 25% (+/- 14 град) по направлению, и до 5 град поперечно |
Производственный анализ работы двух проходческих комбайнов JOY 12СМ18 и КП-21 позволяет сделать вывод о том, что проходческий комбайн фирмы ДЖОЙ имеет значительный ресурс наработки на отказ: до капитального ремонта он работал с темпами проведения горных выработок до 4000-5000 п. м в год, хотя этот результат в других странах значительно выше.
Таблица 3
Основные технические данные комбайна КП-21
Производительность, не менее: | |
по углю | 2,0м |
по породе | 0,3м |
Масса | 45т |
Клиренс | 250мм |
Среднее удельное давление гусениц на почву, МПа | 0,15 |
Частота вращения коронки | 50 об/мин |
Скорость резания | 2 м/с |
Размеры размахов стрелы | |
по высоте | 4,5м |
по ширине | 6,5м |
Ходовая часть | |
тип привода | гусеничная, с самоходными тележками |
скорость передвижения | гидравлический |
рабочая | 1,2 м/мин |
ускоренная | 10 м/мин |
ширина траков | 500 мм |
Конвейер | скребковый, реверсивный |
скорость | 0,9м/с |
ширина | 550 мм |
До капитального ремонта он отработал 15 лет и прошел выработок более 70 км, в то время, когда годовой темпы проведения горных выработок составляют всего 1500-1800 п. м. Учитывая необходимость увеличения темпов проведения горных выработок, считаем, что необходимо работать над совершенствованием отечественных проходческих комбайнов, а также при острой необходимости закупать проходческие комбайны у передовых зарубежных фирм.
Литература
Горная техника 2012. Каталог справочник, выпуск № 1 (9). Дайпал, техники и экономически оптимальной системы анкерного крепления кровли при проведении выработок на угольных шахтах научных подходов / , С. Брандари, // Коул Интернэшнл. 2002. - № 12. – С. 10-17. Лиминг, Д. Применение комбайнов «Больтер Майнер» для подготовки участков длинными очистными забоями / Д. Лиминг, П. Олтауньян // Глюкауф, 2001. - № 2(4). – С. 27-32. Мышляев, состояние средств анкерования кровли за рубежом / , , [и др.] // Горные машины и электромеханика. – М. : Машиностроение, 2000. - № 2. – С. 30-34.