Лучшие проходческие комбайны угольной промышленности

Лучшие проходческие комбайны угольной промышленности

Лучшие проходческие комбайны угольной промышленности
СОДЕРЖАНИЕ
0
02 ноября 2019

Литература:

  1. А. В. Корзин. Приоритет угля – престиж шахтерского труда//Уголь Украины – 2001. – № 8. – с. 4–5.
  2. Н. С. Сургай, В. В. Виноградов, Ю. И. Кияшко. О готовности шахт к применению оборудования нового технического уровня.//Уголь Украины – 2001. – № 7. – с. 3–6.
  3. Н. С. Сургай, В. В. Виноградов, Ю. И. Кияшко. Производительность очистных комплексов нового технического уровня и пути ее повышения.//Уголь Украины – 2001. – № 6. – c. 2–6.
  4. А. Г. Лаптев. Перспективы развития горной промышленности на базе технического перевооружения шахт.//Уголь Украины – 2002. – № 2–3. – c. 10–14.
  5. Малевич Н. А. Горнопроходческие машины и комплексы. – М.: Недра, 1980. – 384с.
  6. Машины и оборудование для проведения горизонтальных и наклонных горных выработок. Под. ред. Братченко Б. Ф. – М: Недра, 1975. – 416с.
  7. Реш М. Опыт проходки выработок комбайнами избирательного действия и требования к ним. Глюкауф № 7/8, 1991.
  8. Медведев И. Ф., Фещенко А. А., Одинец С. И. Механизация проведения горных выработок в крепких породах. М.: Недра, 1982. 166с.
  9. Harvey D Old principle: new concept.//CIM Bulletin. – 1985. – May, Vol. 78, № 877. – p. 53–57.
  10. United States Patent № 4,514,012, Int. Cl. E21C 27/24. Excavatory machine for use in coal and other mining operations. John L Wallace. – Apr. 30, 1985.
  11. А. с. № 1712598, СССР. Исполнительный орган горного комбайна/А. К. Семенченко, В. И. Игнатов, В. И. Хомичук и др. – Опубликовано в Б. И. № 6, 1992.
  12. Т. Матуше, Т. Штратманн Проходка горизонтальных выработок арочного сечения с одновременным анкерованием (AVSA)//Глюкауф – 2002 – № 2 (3), – С. 7–13.

Рис. 3. Проходческо-очистной комбайн «Урал-10А»

В настоящее время ведутся разработки гидромеханических исполнительных органов со встроенным в режущую коронку преобразователем давления мультипликаторного типа и автономным источником воды высокого давления (преобразователем давления с приводным насосным блоком или насосом высокого давления), размещенным на раме комбайна или в выработке. При этом оба исполнительных органа имеют зонную подачу высоконапорной воды к режущему инструменту в зависимости от того, какая часть его контактирует с забоем. Если в исполнительном органе со встроенным в режущую коронку преобразователем давления зонная подача воды осуществляется на участке гидросистемы с низким давлением рабочей жидкости (до 25 МПа), то на исполнительном органе с автономным источником воды высокого давления используется специальное устройство управления зонным распределением воды высокого давления, состоящее из гидроуправляемых клапанов.

Гидромеханический исполнительный орган представляет собой одноступенчатый редуктор, фланец которого предусматривает возможность установки исполнительного органа через специальную проставку на стрелу комбайна. На выходном валу редуктора закрепляется промежуточный корпус с установленными в его расточках гидромультипликаторами. Гидромультипликаторы посредством каналов в выходном валу соединяются через цапфовый распределитель с гидросъемником соответственно с приводной насосной станцией и водяной магистралью. На промежуточном корпусе закрепляется коронка с гидромеханическими резцами, которые посредством коллекторов высокого давления соединяются с рабочими полостями высокого давления гидромультипликаторов.

Рис. 6. Машина «Урал-50» для нарезки компенсационных щелей

Актуальность целесообразности использования комплексов типа «Урал» в угольной промышленности выражается еще и тем, что в настоящее время в Кузбассе используются проходческо-выемочные агрегаты фирмы «Джой», обладающие высокой стоимостью оборудования (до 10 млн долларов, включая технологическое сопровождение специалистами). Сопоставление технических характеристик лучших зарубежных образцов с комплексами «Урал» и расчеты показывают, что по основным параметрам они не уступают известным машинам типа «Джой», «АВМ», «Эймко» (табл. 3). При работе по камерно-столбовым и многоштрековым схемам в наиболее сложных условиях разработки пласта мощностью 3 м и сечением 15 м2 конечные результаты использования комплексов «Урал» составляют: скорость проходки 30 м/сутки (600 м/месяц), производительность по добыче 1000 т/сут. (до 20 тыс. т/месяц, или не менее 200 тыс. т в год).

Таблица 3

Параметр Урал–20А Урал–10А Урал–61 Эймко24 60/2480 АМВ–20 Джой12 СМ18–10В
Высота выработок, м 3,1; 3,4; 3,7 2,2; 2,4; 2,6 3 0,97–3,6 2,2–3,6 1,47–3,68
Ширина (у почвы) выработки, м 5,1 4,05 3,1 3,11 4,9 3,3
Мощность двигателей режущих органов, кВт 422 398 160 187 270 22
Общая установленная мощность, кВт 506 502 360 254 542 373
Масса, т 80 63 55 75 54
Длина, м 11,5 12,3 11 10,26 10,79 10,82
Удельное сопротивление на грунт, МПа 0,26 0,179 0,16 0,233 0,2 0,174

Возможная суточная нагрузка на забой соизмерима с соответствующими показателями, достигаемыми на перспективных угольных шахтах России на один очистной забой, а достигаемая скорость проходки подготовительных выработок, естественно, значительно превышает производительность стреловидных проходческих комбайнов.

Важно отметить, что применение комбайнов типа «Урал» на угольных шахтах повысит рентабельность не только горного производства, но и отечественного горного машиностроения. Принятые направления научной деятельности учебно-научно-производственного объединения при ТулГУ получили поддержку отечественной и зарубежной научной общественности, выполнен ряд работ по конкурсным грантам, создан молодой творческий коллектив, который взял на себя всю тяжесть перестройки

При кафедре горных технологий и механизации горных работ ТулГУ создана проектно-конструкторская фирма «НИТЕП», которая укомплектована выпускниками объединения, руководство Скуратовским экспериментальным заводом взял на себя также воспитанник коллектива, организована научная магистратура

Принятые направления научной деятельности учебно-научно-производственного объединения при ТулГУ получили поддержку отечественной и зарубежной научной общественности, выполнен ряд работ по конкурсным грантам, создан молодой творческий коллектив, который взял на себя всю тяжесть перестройки. При кафедре горных технологий и механизации горных работ ТулГУ создана проектно-конструкторская фирма «НИТЕП», которая укомплектована выпускниками объединения, руководство Скуратовским экспериментальным заводом взял на себя также воспитанник коллектива, организована научная магистратура.

С учетом требований производства и возможностей объединения предусматривается создание унифицированных проходческих комплексов на основе разработанных комбинированных стреловидных исполнительных органов, дальнейшего совершенствования планетарных исполнительных органов, обеспечивающих повышение сортности угледобычи за счет применения нового способа разрушения массива, оборудования и инструмента для гидромеханической и гидроабразивной технологии разрушения крепких горных пород.

Выводы:

Создание проходческих комбайнов и комплексов на уровне мировых стандартов для проведения выработок в различных горно-геологических условиях является одной из главных проблем обеспечения рентабельности шахтного производства и безопасности трудящихся в условиях рыночной экономики.

Базой организационной структуры для ускоренного создания унифицированных комбайновых комплексов должны быть научно-производственно-учебные объединения.

Для расширения области применения проходческих комбайнов избирательного действия на более крепкие породы и повышения производительности без увеличения их габаритов и массы необходимо использовать комбинированные виброактивные и гидромеханические исполнительные органы, а также оснащать эти машины современными средствами автоматизации, транспорта и крепи.

Для камерно-столбовой системы разработок полезных ископаемых следует сосредоточить работы по созданию комплектов на основе комбайнов типа «Урал» непрерывного действия с планетарными исполнительными органами, самоходных вагонов и средств возведения анкерной крепи.

Famur FR-160

Famur FR-160

Другая новинка вышла у производителей из Польши: компания FAMUR выпустила обновлённую модель проходческого комбайна FR-160. Она оборудована современной системой передачи данных, стандартным и радиоуправлением, выполненным с рабочего места оператора.Комбайн применяется для проведения горных выработок по углю, смешанным забоям, а также используется для проходки туннелей. При проходке туннелей и резании угольных пород комбайн используется до крепости пород не более 75 МПа. Эти условия являются лучшими для резания, погрузки и транспортировки пород.Компоновка проходческого комбайна компактная, с низким уровнем центра тяжести, он удобен в управлении, превосходно работает по восстанию, уверенно разрушает крепкие породы. Режущая часть проходческого комбайна имеет телескопический орган, внешнее и внутреннее орошение, используемое для подавления пыли. редуктор рабочего органа и электродвигатель объединены и высоко интегрированы.Материнское тело конвейера расположено по центру, имеет прямую линию и большую высоту разгрузки.Машина имеет жидкокристаллический дисплей с демонстрацией функций в динамике, удобный в управлении и обслуживании. Стандарт электрооборудования выше, чем национальные стандарты. Гидравлическая система имеет функцию поддержания постоянного давления в гидросистеме. Контур линии давления в цепи резания и погрузки имеет чувствительную защиту от перегрузки. компактный размер и удобный блок управления создают существенную безопасность при работе. В комбайне использованы несколько новых патентных технологий.Преимущества:

  • автоматическая регулировка скорости движения стрелы в зависимости от нагрузки;
  • гидросистема комбайна работает в сберегательном режиме, зависящим от нагрузки, т.н. LOAD-SENSING;
  • экран типа LCD;
  • освещение LED;
  • передача данных с комбайна по стандарту Ethernet.

Технические характеристики Famur FR-160

  • твёрдость пород на сжатие — 110 мПа
  • Максимальное сечение выемки с одного положения машины — 34,1 м2
  • Высота выемки в зависимости от версии — 4815–5600 мм
  • Ширина выемки в зависимости от версии — 7200–7700 мм
  • Максимальная установленная мощность — 7200–7700 мм
  • Вес комбайна — 60 т
  • Удельное давление на почву — 0,136 МПа

Сжижение угля

К 1945 году в мире имелось 15 заводов синтеза Фишера-Тропша (в Германии, США, Китае и Японии) общей мощностью около 1 млн т углеводородов в год. Они выпускали в основном синтетические моторные топлива и смазочные масла.

В годы после Второй мировой войны синтезу ФТ уделяли большое внимание во всём мире, поскольку считалось, что запасы нефти подходят к концу, и надо искать ей замену. В 1950 году был пущен завод в Браунсвилле (Техас, США) на 360 тыс

т/г. В 1955 году южноафриканская компания Sasol Limited построила собственное производство, существующее и развивающееся до сих пор. В Новочеркасске с 1952 работала установка мощностью около 50 тыс. т/г, использующая вывезенное из Германии оборудование. Сырьём служил сначала уголь донецкого бассейна, а затем природный газ. Немецкий Co-Th катализатор был со временем заменён на оригинальный, Co-Zr. На заводе была установлена колонна точной ректификации, так что в ассортимент продукции завода входили индивидуальные углеводороды высокой чистоты, в том числе α-олефины с нечетным углеродным номером. Установка работала на Новочеркасском заводе синтетических продуктов вплоть до 1990-х годов и была остановлена по экономическим причинам.

Все эти предприятия в значительной степени заимствовали опыт немецких химиков и инженеров, накопленный в 1930-40-е годы.

Открытие обширных месторождений нефти в Аравии, Северном море, Нигерии, Аляске резко снизило интерес к синтезу ФТ. Почти все существующие заводы были закрыты, единственное крупное производство сохранилось в ЮАР. Активность в этой области возобновилась к 1990-м годам.

В 1990 г компания Exxon запустила опытную установку на 8 тыс. т/г с Co катализатором. В 1992 г южноафриканская компания Mossgas построила завод мощностью 900 тыс. т/г. В отличие от технологии Sasol, в качестве сырья здесь использовался природный газ с шельфового месторождения. В 1993 году компания Shell запустила завод в Бинтулу (Малайзия) мощностью 500 тыс. т/г, используя Co-Zr катализатор и оригинальную технологию «средних дистиллятов». Сырьём служит синтез-газ, получаемый парциальным окислением местного природного газа. В настоящее время Shell строит завод по той же технологии, но на порядок большей мощности в Катаре. Свои проекты в области синтеза ФТ разной степени проработки имеют также компании Chevron, Conoco, BP, ENI, Statoil, Rentech, Syntroleum и другие.

Классификация

Наибольшее распространение получили модели: комбайн 1ГПКС, П-110, КСП-32 и 35, КП-21 отечественного производства, а также проходческая техника зарубежных компаний. Модельный ряд спецтранспорта классифицируется согласно следующим факторам:

  • по методу обработки забоя;
  • по сфере применения;
  • по массе и мощности техники.

Опираясь на способ обработки забоя, комбайны подразделяются на механизмы циклического (избирательного) действия с последовательно выполняемой обработкой заходами либо слоями. Устройства бурового или непрерывного действия позволяют выполнять одновременную обработку забоя. Ко второй разновидности техники относится комбайн шахтный проходческий, отличающийся высокой производительностью.

По сфере применения специалисты горной промышленности подразделяют технику на механизмы, назначением которых является нарезка выработок по пласту. Еще одна разновидность комбайнов — устройства для проведения подготовительных выработок при взаимодействии с полезными ископаемыми и слабыми породами. Для обработки пород средней крепости разработаны угольные комбайны для пластов средней мощности. Такие устройства выполняют капитальные и подготовительные выработки.

В зависимости от мощности и массы спецтехники выделяются следующие виды:

  • тяжелые, масса которых достигает 100 т, а мощность двигателя — 400 кВт;
  • средние с массой 35-50 т и мощностью 100-160 кВт;
  • легкие, масса которых не превышает 25 т, а характеристики мощности соответствуют 60-80 кВт.

Смотрите »
Характеристики и устройство зерноуборочного комбайна Ростсельмаш РСМ 161

Все типы проходческих комбайнов обладают собственными особенностями, учет которых необходим при выборе подходящей модели спецтехники.

Угледобыча по странам

См. также: Список стран по добыче угля

Производство угля в год (млн. тонн)
Страны 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2014 Доля Насколько хватит разведанных запасов (лет)

Китай

1722,0 1992,3 2204,7 2380,0 2526,0 2782,0 3050,0 3240,0 3520,0 3650,0 3874,0 46,9 % 38

США

972,3 1008,9 1026,5 1053,6 1040,2 1062,8 973,2 984,6 992,8 922,1 906,9 12,9 % 245

Индия

375,4 407,7 428,4 447,3 478,4 521,7 557,6 569,9 588,5 605,8 536,5 3,9 % 105

ЕС

638,0 628,4 608,0 595,5 593,4 587,7 536,8 535,7 576,1 580,7 491,5 7,1 % 55

Австралия

351,5 366,1 378,8 385,3 399,0 401,5 409,2 423,9 415,5 431,2 644,0 6,2 % 186

Индонезия

114,3 132,4 146,9 195,0 217,4 229,5 252,5 305,9 324,9 386,0 458,0 7,2 % 17

Россия

276,7 281,7 298,5 309,2 314,2 326,5 298,1 316,9 323,5 354,8 357,6 4,3 % 420

ЮАР

237,9 243,4 244,4 244,8 247,7 250,4 250,0 253,8 255,1 260,0 260,5 3,8 % 122

Германия

204,9 207,8 202,8 197,2 201,9 192,4 183,7 182,3 188,6 196,2 185,8 1,1 % 37

Польша

163,8 162,4 159,5 156,1 145,9 143,9 135,1 133,2 139,2 144,1 137,1 1,4 % 56

Казахстан

84,9 86,9 86,6 96,2 97,8 111,1 101,5 110,8 115,6 116,4 108,7 1,4 % 308

На начало 2020-х имеется крайне высокая неопределенность относительно перспектив международного угольного рынка: снижение спроса на уголь в экономике ЕС будет компенсироваться ростом объема импорта в странах Южной и Юго-Восточной Азии (где будет увеличиваться потребность в высококачественных углях), а также в странах Ближнего Востока и Африки. Объёмы торговли и цены на рынке будут зависеть прежде всего от политических решений, которые будут приняты в отношении потребления угля Китаем и Индией: в Китае и развитых странах Азии (Япония, Южная Корея) возможна стабилизация объемов импорта угля. Однако, ввиду того что ряд производителей по разным причинам в дальнейшем планируют сокращать свои объемы экспорта (Колумбия, в перспективе до 2030 года, исчерпает основные месторождения, а Индонезия будет вынуждена перенаправить часть экспортного угля на удовлетворение внутреннего спроса), основными поставщиками угля на мировой рынок останутся Австралия и Россия.

Россия

Основная статья: Угольная промышленность России

В странах бывшего СССР одним из известных месторождений угля является Донбасс (Украина) и Кузбасс (Россия).

В 1990-х добыча угля в России неуклонно снижалась, упав к 1998 году почти на 1/3.
С 2001 года наметился рост (исключая спад в 2009 году).
В 2008 в России добыто 329 млн тонн угля.
В 2010-е годы Россия увеличивала объем добычи угля примерно на 20 млн т в год. В 2020 году потребление угля в России выросло до 180 млн т, а на экспорт было направлено 210 млн т. Согласно программе стратегии развития, которую готовится, к 2035 году РФ может стать крупнейшим экспортером на угольном рынке.

Крупнейшие российские производители угля
В 2004 году добыча составляла:

  • СУЭК — 74,5 млн тонн.
  • Кузбассразрезуголь — 39,3 млн тонн.
  • Южкузбассуголь — 18,1 млн тонн.
  • Южный Кузбасс — 15,6 млн тонн.

В 2015 году добыча угля составляла

  • Кузбассразрезуголь — 48 млн тонн
  • СУЭК-Кузбасс — 30 млн тонн
  • Бородинский разрез — 19 млн тонн
  • Воркутауголь — 14 млн тонн
  • Тугнуйский разрез — 14 млн тонн
  • СУЭК-Хакассия — 13 млн тонн
  • Востсибуголь — 12 млн тонн
  • Распадская — 11 млн тонн
  • Южкузбассуголь — 11 млн тонн
  • Южный Кузбасс — 10 млн тонн

ГЕОГРАФИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА ОБЩЕРОССИЙСКОГО ОТРАСЛЕВОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ РАБОТОДАТЕЛЕЙ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ОООРУП) -Росуглепроф

По данным Министерства энергетики РФ в 2014 году добыча осуществлялась 89 шахтами и 107 разрезами . Добыто 358 млн тонн угля.

Внутреннее потребление — энергетического угля -140 млн тонн, коксующегося угля -38 млн тонн.

Угольные предприятия России расположены в 7 федеральных округах.

Украина

Основная статья: Угольная промышленность Украины

Угольная промышленность на Украине, млн т
год 1880 1890 1900 1910 1913 1920 1925 1929 1935
угля, млн т 1,3 2,9 10,7 16,3 23,5 4,1 18,2 30,5 59,7
год 1940 1945 1950 1955 1959 1961 1963 1965 1967
угля, млн т 83,3 30,1 76,4 116,3 167,3 171,5 179,7 194,3 199,0
год 1969 1971 1973 1975 1976 1977 1979 1981 1983
угля, млн т 204,4 209,4 212,6 215,7 218,1 217,2 204,7 191,1 190,9
год 1985 1987 1990 1996 1999 2000 2001 2002 2003
угля, млн т 189 191,9 164,8 75,4 81 81,1 83,4 81,8 80,2
год 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
угля, млн т 81,3 78,8 80,2 76,8 79,5 73,8 75,2 81,9 85,9
год 2013 2014 2015 2016 2017 2018
угля, млн т 83,6 65 39,8

Обзор моделей

Многоприводный механизм предназначен для выполнения комплекса операций — разрушение, погрузка, доставка породы, крепление выработки, проветривание, пылегашение. Такая функциональная техника выпускается на российских и зарубежных предприятиях.

Одной из востребованных моделей является проходческий комбайн КСП-32, предназначенный для погрузки и отбойки горных массивов при осуществлении горизонтальных либо наклонных выработок. Техника работает с углем, смешанными породами, а также в условиях повышенного образования метана и угольной пыли. Управление таким механизмом выполняется с помощью переносного пульта.

Комбайн проходческо-очистной Урал-61 является высокомощной техникой, предназначенной для формирования подготовительных выработок арочной конфигурации. Эта модель пользуется спросом благодаря возможности производить камерную выемку месторождений калия. Механизм предназначен для функционирования в умеренном климате при температуре окружающей среды +5…+35°С.

Проходческий комбайн Джой был специально разработан для кузбасских шахт. Использование полуавтоматических буровых механизмов и пылеотсосной системы позволяют повысить безопасность и комфортность работы. Данное устройство четырехкратно увеличивает производительность горного предприятия.

Смотрите »
Устройство и принцип работы ТОП-5 мини-комбайнов для уборки зерновых

Выпускаемый машиностроительным учреждением города Копейска проходческий комбайн 1ГПКС относится к востребованным моделям. Назначением этого механизма является отбойка и погрузка горных пород при работе на горизонтальных и наклонных до 12° плоскостях. В усовершенствованной технике градус уклона увеличен до показателя 25.

Высокие награды на международных выставках получил комбайн КП-21, который благодаря собственным техническим характеристикам способен осуществлять разрушение и отгрузку горных массивов при работе в различных плоскостях. Эта модель отечественной спецтехники распространена на международном рынке.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

;) :| :x :twisted: :sad: :roll: :oops: :o :mrgreen: :idea: :evil: :cry: :cool: :arrow: :P :D :???: :?: :-) :!: 8O

Это интересно

Бензиновые пилы «байкал» Без рубрики
0 комментариев

Карьерные самосвалы белаз 7540 Без рубрики
0 комментариев