ГОРНЫЙ КОМБАЙН

ГОРНЫЙ КОМБАЙН комбинированная
машина для одновременного выполнения операций по отделению от массива полезного
ископаемого или породы и погрузки их на трансп. средства. Г. к., предназначенный
для добывания полезного ископаемого, наз. очистным, а применяемый для проведения
горных выработок,- проходческим; Г. к. для проведения нарезных выработок
по углю в целях подготовки очистного забоя наз. нарезным. Наибольшее распространение
Г. к. получили в угольной пром-сти; всё шире Г. к. применяются и при добыче
др. полезных ископаемых - калийной и каменной соли, марганца, руд редкоземельных
металлов и др.

Создание Г. к. было результатом развития
конструкций врубовой машины. Работоспособные Г. к. созданы в СССР
в 1932 (очистной, широкозахватный конструкции А. И. Бахмутского и типа
ЯР конструкции В. Г. Яцкях и Г. И. Роменского для выемки угля из тонких
пологопадающих пластов). В Великобритании первые работоспособные
Г. к. появились в 1935 (очистной, широкозахватный системы "Мекко-Мур")
и
в Германии в 1938 (очистной, широкозахватный фирм "Эйкхофф" и "Рейнпрейсен").

Техническая характеристика основных
серийно изготовляемых в СССР узкозахватных угольных комбайнов

Г. к. состоит из исполнительного органа
(для отбойки, т. е. разрушения массива горных пород). погрузочного
органа, роль к-рого в ряде случаев выполняет тот же исполнит. орган
(для погрузки отбитой горной массы на транспорт), механизма передвижения,
приводных
двигателей, передаточных механизмов, органов управления и
устройств для пылеподавления (оросительные системы) и пылеулавливания.

По конструкции и способу отделения
горной массы различают неск. типов исполнительных органов Г. к.: баровые,
состоящие
из одного или неск. баров с режущими цепями, разрушающих массив системой
зарубных щелей с последующим разрушением межщелевых целиков либо резанием
с поверхности забоя; барабанные (с вертикальной или горизонтальной осью
вращения барабанов), разрушающие массив резанием с поверхности забоя;
шнековые (с горизонтальной осью вращения), разрушающие массив резанием
с поверхности забоя и перемещающие вдоль оси шнека отдельные куски горной
массы на конвейер;

короночные, разрушающие массив резанием
с поверхности забоя вращающейся коронкой с резцами; буровые, разрушающие
массив вырезанием концентрич. тонких кольцевых щелей с последующим разрушением
и погрузкой на конвейер межщелевых целиков; планетарные, разрушающие массив
резанием с поверхности забоя резцами, совершающими планетарное движение
в пространстве; шарошечные, разрушающие массив системой шарошек (в т. ч.
и дисковых). Исполнительный орган Г. к. в ряде случаев может быть
комбинированным (напр., буровой и барабанный, планетарный и шнековый).

По конструкции и способу погрузки горной
массы погрузочные органы Г. к. подразделяются на: скребковые конвейеры
(в т. ч. изгибающиеся ) и с консольными скребками (кольцевые грузчики),
а также работающие в сочетании с т.н. загребающими лапами; ковшовые, высыпающие
горную массу обычно на ленточный перегружатель.

По конструкции и способу действия механизмы
передвижения Г. к. выполняются с гибким тяговым органом (канатом или сварной
круглозвенной цепью), рельсовым, колёсным, пневмошинным, гусеничным
ходом или с гидравлич. шагающей подачей. Двигатели Г. к. выполняются обычно
элект-рич. короткозамкнутыми асинхронными с питанием переменным током напряжением
от 380 до 4160 в с поверхностным обдувом или водяным охлаждением.
Ведутся работы по применению для комбайнов электрич. двигателей с частотным
регулированием (тиристорный привод). Передаточные механизмы Г. к.
состоят из силовых редукторов и объёмных гидропередач типов: насос - силовые
гидроцилиндры и насос - гидродвигатель.

Очистной Г. к. применяется в длинных
очистных забоях (лавах) и коротких (камерах). Для длинных
очистных забоев по способу выемки комбайны делятся на широкозахватные (ширина
захвата от 1,2 до 2,4 м) и узкозахватные (ширина захвата до 1,0
м).
Первым широкозахватным комбайном, получившим применение в пром. масштабе,
был комбайн типа "Донбасс". Этот комбайн (рис., 1) был снабжён баровым
исполнительным органом, кольцевым скребковым грузчиком и механизмом передвижения
с канатным тяговым органом. Для выемки пологих особо тонких пластов (мощность
0,6-0,9 м) получил распространение широкозахватный комбайн "Кировец"
с баровым исполнительным органом и кольцевым скребковым погрузчиком. Основные
недостатки широкозахватных комбайнов - невозможность применения механизированной
крепи и отсутствие бесстоечного призабойного пространства, необходимого
для применения передвижного забойного конвейера. Поэтому в 50-х гг. наряду
с дальнейшим развитием широкозахватных комбайнов начало развиваться принципиально
новое направление - создание узкозахватных комбайнов, работающих преим.
со става изгибающегося скребкового забойного конвейера, передвигающегося
без разборки. Первое промышленное внедрение узкозахватных очистных комбайнов
с барабанным исполнительным органом началось в 1945-47 в Великобритании
(комбайны типа "Андертон"). Наибольшее распространение в СССР для
выемки и пологих пластов получили узкозахватные комбайны типа 2К-52 (рис.,
2), 1K-101,

КШ-1КГ (рис., 3), 1К-58М (рис.,
4) со шнековыми исполнительными органами, типа МК-67 с барабанным
исполнительным органом (рис., 5), типа БК-52 с буровым исполнительным
органом (рис., 6), а для крутых пластов комбайны типа КТ и УКР-1К
("Темп") (рис., 7) с барабанным исполнительным органом (табл.).
На шахтах Великобритании получили распространение узкозахватные комбайны
со шнековым исполнительным органом фирмы "Андерсон Бойс" и с буровым исполнительным
органом в сочетании с барабанным типа"Трепан-Ширер", а на шахтах ФРГ узкозахватные
комбайны типа EDW-200 и EDW-130L фирмы "Эйкхофф" со шнековым исполнительным
органом. Аналогичные по конструкции узкозахватные комбайны созданы и в
др. странах - Франции, ПНР, ЧССР, Японии. Создание и внедрение узкозахватных
комбайнов позволили применить изгибающиеся передвижные забойные конвейеры
и открыли перспективу для применения механизированных крепей. Суточная
производительность узкозахватных Г. к. достигает 3000-5000 т угля.
Очистные комбайны для коротких забоев получили распространение гл. обр.
в угольной пром-сти США. Г. к. для коротких забоев одновременно является
и проходческим комбайном для проведения выработок в толще полезного ископаемого.
Наиболее распространены в США для отработки коротких забоев комбайны фирмы
"Джой" с барабанным и буровым в сочетании с баровым исполнительными органами
на гусеничном ходу (рис., 8). Последние характеризуются значит.
энерговооружённостью (240-400 квт), высокой производительностью
(6-14 т/мин), наличием гусеничного хода. Область применения таких
Г. к.- пологие пласты мощностью от 0,9 до 3,0 м.

Проходческие Г. к. по назначению делятся:
для проведения выработок по углю (или др. полезному ископаемому) и
по породе; по форме сечения проводимой выработки - прямоугольного, трапецеидального,
круглого и арочного; по направлению проводимой выработки - для горизонтальных
и наклонных выработок. Первым проходческим комбайном для проходки по углю,
получившим промышленное внедрение на шахтах СССР, был комбайн типа ПК-2
с баровым исполнительным органом, аналогичный по конструкции комбайну типа
"Щтрекенбаггер" в Германии. Наибольшее распространение в угольной пром-сти
СССР получил комбайн типа ПК-3 (рис., 9) с короночным исполнительным
органом, выполненным в виде вращающейся конусной коронки. Перемещение коронки
при разрушении угля в забое осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров.
Такой комбайн предназначается для проведения горных выработок сечением
8-12 м². Принципиальная схема комбайна ПК-3 послужила
основой для создания аналогичных моделей комбайнов в СССР (тип. 4 ПУ для
горных выработок сечением 4-8 м² и ПК-9Р - для 7-16 м²)
и
за рубежом (типа "Бретби" в Великобритании, EV-100 фирмы "Эйкхофф" в ФРГ
и др.). Для скоростного проведения горных выработок в СССР создан
комбайн типа "Караганда 7/15" (рис., 10) с планетарным исполнительным
органом, с помощью к-рого достигнута скорость проведения выработок по углю
св. 3000 м в месяц. Для проведения выработок по породам невысокой
крепости первым Г. к., получившим пром. внедрение, был комбайн типа ШБМ
(рис., 11) с резцовым исполнительным органом, разрушающим горную
массу резанием со взламыванием, с гидравлич. шагающей подачей. Эти Г. к.
успешно применяются при добыче калийных солей. Для проведения горных выработок
по более крепким породам (в т. ч. тоннелей) созданы проходческие
комбайны с шарошечным исполнительным органом и гидравлич. шагающей подачей.
Наиболее известным является комбайн типа "Роббинс", изготовляемый в США.
С аналогичным исполнительным органом - дисковыми шарошками в СССРсозданы
Г. к. для проведения выработок по породе (типа ТОР-6, "Ясиноватец" и МПГ-3).

Для нарезки выработок по углю с углом
падения до 18° на пластах мощностью 0,8-1,2 м, шириной 2,6 м
в
СССР создан нарезной комбайн типа КН-2У с баровым исполнительным органом
(рис., 12).

В СССР ведутся работы по совершенствованию
и созданию новых типов Г. к.: очистных для узкозахватной и высокопроизводит.
выемки тонких и мощных пластов, нарезных для нарезки выработок в условиях
тонких пластов и проходческих для проведения выработок по крепким породам.
Осн. направлениями при создании Г. к. являются: увеличение энерговооружённости,
производительности, расширение области применения с учётом всего разнообразия
горно-геологич. условий, улучшение сортности добываемого угля, повышение
надёжности и долговечности, широкое внедрение гидропривода и средств автоматического
регулирования, повышение безопасности и улучшение условий работы (опережающее
отключение, надёжное пылеподавление и пылеулавливание и др.), максимальная
унификация и стандартизация узлов и деталей.

Лит.: Горные машины, 3 изд.,
М., 1963; Давыдов Б. Л., Скородумов Б. А., Расчет и конструирование угледобывающих
машин, М., 1963; Базер Я. И., Храпов Ю. Г., Соколов Ю. Л., Проходческие
комбайны для угольных шахт, М. 1967; Межаков В.А., Василенко С. И., Унифицированные
угольные комбайны "Кировец" и УКМГ-ЗМ, М., 1967; Фролов А. Г., Развитие
комбайновой выемки угля, М., 1967; Элькин И. Л., Узкозахватные комбайны,
Донецк, 1968; Машины для угольной промышленности. Справочник, М., 1968;
Проходческий комбайн "Караганда 7/15", М., 1969; Барон Л. И., Глатман Л.
Б., Загорский С. Л., Разрушение горных пород проходческими комбайнами,
М., 1969; Люльчак И. М., Зарубежные породопроходческие комбайны, М.. 1970.

А. В. Топчиев, Б. Г. Алёшин, В.
Н. Хорын.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я