Пути совершенствования струговых установок и повышения их производительности Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

СЕМИНАР 20

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2001"

МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.

© В.Н. Гетопанов М.В. Разумов, 2001

УДК 622.232.7

В.Н. Гетопанов М.В. Разумов

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТРУГОВЫХ УСТАНОВОК И ПОВЫШЕНИЯ ИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

С

ущественное повышение эффективности работы струговых установок может быть достигнуто путем повышения технического уровня струговых установок и их энерговооруженности. Анализ отечественных конструкций и исследований работы струговых установок показал, что совершенствование конструкций струговых установок может осуществляться по следующим направлениям:

1. По конструкции стругового исполнительного органа:

• повышение качества изготовления, качества литья и улучшения формы и качества погрузочной поверхности стругового исполнительного органа;

• повышение качества изготовления резцового инструмента с учетом

рекомендаций института ШахтНИУИ и МГГУ;

• применение новых решений, направленных на интенсификацию силовых и режимных параметров процессов резания и погрузки угля [1];

• повышение управляемости и устойчивости стругового исполнительного органа.

2. По конструкции струговой установки:

• повышение энерговооруженности приводов струговых установок до 500 и более кВт с применением автоматических фрикционных защитных муфт;

• установка тяговых цепей высокого качества калибра 30x108 - С или D и калибра 34x126 - С или D;

• повышение скорости перемещения стругового органа с учетом рекомендаций института

ШахтНИУИ и МГГУ;

• применение мощного

скребкового конвейера типа СПЦ-271 со сдвоенной скребковой цепью калибра 26x92 - С;

• рекомендованные институтом ШахтНИУИ соотношения скоростей движения струга и конвейера;

• применение полиспастной схемы запасовки тяговой цепи [1, 2];

• применение регулируемого электрического привода и автоматического регулирования скорости перемещения стругового исполнительного органа [3, 4, 5];

• применение автоматической системы орошения;

• применение дистанционного управления токоприемниками и автоматическим реверсом приводов струга;

• применение водяного охлаждения редукторов приводов струга и конвейера.

С учетом рекомендованных направлений современные отечественные струговые установки выйдут на уровень зарубежных аналогов и существенно обеспечат повышение добычи и производительности труда шахтеров, при этом значительно увеличится ресурс струговых установок до капитального ремонта, обеспечится выемка углей повышенной сопротивляемости резанию, существенно улучшится управляемость струговой установкой и ее работа в дистанционном режиме.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.с. № 541985. Струговая установка / В.И. Солод,

Н.Г. Картавый, М.В. Разумов и др. - Б.И., № 1, 1977.

2. Повышение эффективности работы струговых установок на весьма тонких пластах. / М.В. Разумов - Сб. научн. тр. "Проблемы повышения надежности, уровня безаварийной эксплуатации электротехнических и электромеханических систем, комплексов и оборудования горных и промышленных предприятий. Ч.П. Обеспечение качества и надежности горных машин и оборудования на различных стадиях их жизненного цикла". - Сб. научн. тр. - М.: МГГУ, 1994.

3. Берон А.И., Позин Е.З. Принципы автоматического поддержания оптимальных режимов работы исполни-

тельных органов угледобывающих машин. Сб. "Теоретические и экспериментальные исследования регулируемого привода шахтных забойных машин". - М.: Наука, 1966 г.

4. Разумов М.В. Влияние автоматического регулирования скорости движения стругового исполнительного органа на его производительность. Научные труды. «Научные основы создания высокопроизводительных ком-плексно-механизи-рованных и автоматизированных шахт». Выпуск IV, часть II. Под редакцией проф. А.С. Бурчакова. - М., МГИ, 1971 г.5. Хорунжий Ю.В., Пле-тинский А.Я., Шевченко Н.Н., Волкова Л.П., Туненко А.И., Пименов В.Н. Разработка и промышленные испы-

тания регулируемого тиристорного электропривода по- щенное электрооборудование», № 14. - Донецк: ВНИИ-

стоянного тока струговой установки. Сб. « Взрывозащи- ВЭ, 1977.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

X Гетопанов Владимир Николаевич — профессор, доктор технических наук, Московский государственный горный университет. Разумов М.В. - доцент, Московский государственный горный университет.

и

роведение горизонтальных и 4ПП-2м, 4ПП5, оснащенные про-

СЕМИНАР 20

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2001"

МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.

© М.В. Разумов, В.А. Мостаков, К.Ю. Суровов 2001

УДК 622.232

П

на

М.В. Разумов, В.А. Мостаков, К.Ю. Суровов

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМБАЙНА КП-25 С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ В ВИДЕ ПОПЕРЕЧНО-ОСЕВЫХ БАРАБАНОВ ЛЯ УСЛОВИЙ МОСМЕТРОСТРОЯ

наклонных горных выработок типа коллекторов, тоннелей и др. в условиях Мосметростроя осуществляется с помощью щитовых проходческих комплексов [1,2]. При разрушении слабых пород и пород средней крепости щитовые комплексы в ряде случаев оснащаются исполнительными органами с резцовыми коронками.

В настоящее время для проведения выработок большого сечения типа станционных тоннелей, камер и др. используются проходческие комбайны со стреловидным исполнительным органом типа 1ГПКС,

дольно-осевыми коронками.

В условиях Мосметростроя встречаются слабые породы и в этом случае часть мощности привода исполнительного органа проходческого комбайна может оказаться недоиспользованной. С целью проверки этого положения выполнены расчеты

производительности проходческих комбайнов по отраслевой методике РД КтАблйце—риведены результаты расчетов производительности проходческих комбайнов 1ГПКС, 4ПП-2м, 4ПП5, КП-25 и КП-25Б при разрушении пород с контактной

прочностью 100Мпа с проверкой обеспечения производительности по вылету резцов. Результаты чета показали, что при исполь-нии комбайна 4ПП-2м, анало-го комбайну КП25, при разрушении слабых пород установленная ность используется не полностью.

Известно, что в последнее время все большее распространение получают комбайны с исполнительными органами в виде двух поперечноосевых барабанов. Такие исполнительные органы применяются за рубежом (АМ-65, АМ75) и были разработаны отечественные образцы (ГПК-2). Большинство таких комбайнов работает по известной схеме обработки забоя - горизонтальными резами. Барабаны предварительно заглубляются на величину от одной до двух третей их диаметра. Толщина разрушаемого слоя составляет от 60 мм до 150 мм. При горизонтальных резах в работе находится поочередно то левый, то правый барабан. Эта схема дывает себя в породах средней крепости. В то же время при разрушении слабых пород по такой схеме также возможно недоиспользование установленной мощности электродвигателя привода исполнительного органа проходческого комбайна и, как следствие, недостаточная производительность.

Тип комбайна Мощность И.О., Ш.о., кВт. Частота вращения, п, 1/мин. Средний диаметр, Dср. , м Вылет резца, (Ь), мм Производительность по мощности двигателя, Q, м. куб/мин. Толщина стружки, ^ мм Производительность по вышету резца, Qр., м. куб/мин.

1ГПКС 55 57 0,56 55 1,16 56,6 1,13

4ПП-2М 110 29 0,85 60 2,38 160,8 0,89

47 2,35 97,9 1,44

4ПП5 200 25,4 1,15 70 4,35 150,3 2,0

34,4 4,33 113,6 2,67

КП25 120 27,5 0,75 60 2,58 83,5 1,85

55 2,52 40,8 3,7

КП25Б 200 52,9 1,2 60 4,24 59 4,26

С целью повышения производительности разработана конструкция стреловидного исполнительного органа с двумя поперечно-осевыми барабанами для проходческого комбайна КП25. Особенностью поперечно-осевого исполнительного органа являются значительные диаметр до 1200 мм и ширина около 800 мм.

Применительно к условиям Мосметростроя при разрушении слабых горных пород целесообразно применение проходческого комбайна КП25Б со стреловидным исполнительным органом с двумя поперечно-осевыми барабанами с ука-

занными параметрами, а также применение схемы обработки забоя вертикальными резами. В этом случае исполнительный орган зарубается вверху и движется сверху вниз. Таким образом, в работе находятся сразу два барабана. Ширина обрабатываемого за один проход слоя зависит от ширины двух барабанов, а заглубление обеспечивается большим диаметром барабанов. Наличие на барабанах лопастей позволит облегчить выгрузку отбитой горной массы на погрузочное устройство комбайна.

Расчеты показали, что использование проходческого комбайна

КП-25Б в указанном режиме работы применительно к проведению станционных тоннелей двумя слоями и других аналогичных выработок большого сечения обеспечит большую техническую производительность по сравнению с проходческими комбайнами 4ПП-2м и 4ПП5. Проведенные расчеты позволяют рекомендовать для условий Мосметростроя применение проходческого комбайна КП-25Б с исполнительным органом в виде двух поперечно-осевых барабанов с режимом обработки забоя вертикальными резами.

1. Тоннели и метрополитены. Учебник для вузов. В. Г. Храпов, Е. А. Демешко, С. Н. Наумов и др., Под ред. В. Г. Храпова. - М.: Транспорт, 1989 г.

2. Машины и оборудование для шахт и рудников. Справочник. С.Х. Клорикьян, В.В. Старичнев, М.А. Сребный и др. - М. - МГГУ. 1994 г.

3.Методические указания. Система показателей продукции. Комбайны проходческие со стреловидным исполни-

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

тельным органом. Определение показателей. РД. 12.44.11387. МУП СССР. — М. 1987 г.

4.Комбайны проходческие со стреловидным исполнительным органом. Расчет эксплуатационной нагруженности трансмиссии исполнительного органа. ОСТ 12.44.197-81. МУП СССР. — М. 1981г.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Разумов М.В. - доцент, Московский государственный горный университет. Мостаков В.А. — доцент, кандидат технических наук, ЦНИИподземмаш, Суровов К.Ю. - Московский государственный горный университет.

и