CC BY
215
ГОРНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
УДК 622.232.83
Л.Е. Маметьев, А.М. Цехин, А.Ю. Борисов
ТЕНДЕНЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ ПАРКА ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ НА ШАХТАХ КУЗБАССА
Горно-подготовительные работы должны обеспечивать своевременную подготовку выемочных столбов при раскройке полей шахт. Интенсификация проходческих работ на шахтах Кузбасса
зон ежемесячных темпов проведения выработок этими комбайнами составляет от 390 до 907 м/мес. Проходческие комбайны избирательного действия со стреловидными исполнительными органами,
Таблица 1 Парк комбайнов 1ГПКС в ОАО “СУЭК-Кузбасс”
Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Количество 25 17 9 8 4 2
Таблица 2. Темпы проходки выработок бригадами ОАО “СУЭК-Кузбасс”
Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Темпы, м/мес 303 357 303 218 160 200
Шахта/ бригада ш. им. С.М. Кирова/ Титаева В.И. ш. Талдин-ская-Западная-1/ Мукина Н.В. ш. Октябрьская/ Зубрилова В.Л ш. Красноярская/ “Энергия” ш. Комсомолец/ Тихомирова В.В Энергия Холдинг ш. им. С.М. Кирова
осуществляется путем использования проходческих комбайнов непрерывного и избирательного действия производства: ОАО “Копейский машиностроительный завод” (ОАО “КМЗ”), ПАО “Новокраматорский машиностроительный завод”, ООО “Ясиноватский машиностроительный завод”, ООО “Юргинский машиностроительный завод ”, зарубежных фирм Joy, Dosco, Remag, Alpine, Bolter Miner и других. Зарубежные комбайны непрерывного действия (Continuous Miner) используются для проведения протяженных нарезных горных выработок в угольных пластах, как правило, с однородной структурой. Обобщенный диапа-
проигрывая по скорости проведения горных выработок комбайнам непрерывного действия, обладают, вместе с этим, способностью адаптироваться к разрушению структурно-неоднородных забойных массивов и к изменению формы, размеров сечения выработок.
На шахтах крупнейшего в России объединения ОАО “СУЭК-Кузбасс” в эксплуатации в период с 2007 по 2012 годы находились комбайны 1ГПКС, П110, КП21, СМ-130, DBT Bucyrus, MD-1100, Bolter Miner MB670, Sandvik MR340, Joy 12CM30, Joy 12CM18, Joy 12CM15 [1]. С течением времени структура парка комбайнов сущест-
Таблица 3. Динамика изменения парка комбайнов ОАО “СУЭК-Кузбасс”
Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012
количество проходческих комбайнов
-комбайны КП21 10 10 21 25 28 29
- всего комбайнов 67 50 50 48 56 59
Таблица 4. Парк проходческих комбайнов КП21 в угольных компаниях Кузбасса (2011 г)
Количество 28 25 17 14 12 12 9 6 5 3 1
Компания - -К Э ^ -£ » Об з Ау ОК - Кс Р $ - “ ку ”ь Чы* о2^ ”с к £ О А О - С Д С « X s “ ь О § as ная ч <D & З “К У ”н о л <D О А О ООО Холдинг “Сибуглемет” - з ^ ъ л Ко 1-І 3 ^ Оо а Оюл а с ас б з & УП - г му о & S “т ы Об Ос е Ол йы жны 2 “ асс Ау ОК
Горные машины и оборудование
15
Таблица 5. Динамика объемов проходки выработок на шахтах ОАО “СУЭК-Кузбасс”
Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012
объем проходки комбайнами, м/год
- комбайн КП21 11384 9068 38932 36620 32841 40055
- все комбайны 78175 89597 91809 91809 74829 87647
Таблица 6. Темпы проходки выработок бригадами ОАО “СУЭК-Кузбасс”
Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Темпы, м/мес 228 228 410 504 442 599
Шахта/ бригада ш. Котинская/ Фоминых В.Н. а в г5 І . ^ І5 в и В ш. им. С.М. Кирова/ Овдина И.И. ш. Талдинская-Западная-1/ Мукина Н. В. ш. Талдинская-Западная-1/ Красуцкого М.И. ш. Красноярская/ Авхимовича А. М
венно изменилась. За этот же период, например, количество комбайнов 1ГПКС в объединении уменьшилось в 12,5 раз (табл. 1), а темпы проходки ими выработок, как видно из табл. 2, снизились с 357 м/мес. до 160 м/мес.
Динамика изменения парка проходческих комбайнов (табл. 3) свидетельствует
о том, что с 2007 по 2012 годы количество комбайнов КП-21 производства ОАО “КМЗ” возросло с 14,5% до 52%. Как видно из табл. 4, наибольшую заинтересованность в приобретении этих комбайнов в Кузбассе проявили ОАО “СУЭК-Кузбасс”, ОАО “ОУК Южкузбассуголь”, ОАО “Кокс”, ЗАО “ХК СДС-Уголь”.
Анализ парка комбайнов в объединениях Кузбасса показывает, что техническая политика этих угольных компаний ориентирована на широкое применение проходческого комбайна КП21.
Динамика объемов проходки выработок на шахтах ОАО “СУЭК-Кузбасс” (табл. 5) показывает, что ежегодно проводится 78175-91809 метров выработок, причем доля объемов проходки комбайнами КП21 с 2007 по 2012 годы возросла с 14,5% до 42,4%. За этот же период бригады ОАО “СУЭК-Кузбасс” интенсифицировали горно-
подготовительные работы с 228 м/мес. до 599 м/мес. Так бригадой Авхимовича А.М. с участка №3 шахты Красноярская в марте 2012 года прой-
дено 599 метров горной выработки с помощью комбайна КП21 (табл. 6). С октября 2011 по март 2012 г. проходчики прошли 2322 метра горных выработок, что явилось рекордом ОАО “СУЭК-Кузбасс” для комбайнов такого типа [2]. В апреле 2012 года пройдено 450 метров комбайном КП-21 на шахте Листвяжная ХК “СДС-Уголь” [3].
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 осж < 100 МПа и показателем абразивности до 15 мг по Л.И. Барону и А.В. Кузнецову, кусковатостью нагружаемой горной массы не более 300 мм. В 2001 году предприятием ОАО “КМЗ” был выпущен первый опытный образец проходческого комбайна среднего класса КП21, а с 2003 года этот комбайн запущен в серийное производство. Всего с 2001 по 2011 года предприятием ОАО “КМЗ” реализовано 191 машина (табл. 7). В программе ОАО “КМЗ” предусмотрен выпуск более мощных комбайнов: КП200, КП200Т (табл. 8).
Комбайн КП21 может выпускаться в следующих исполнениях: КП21-00 - комбайн в базовом исполнении; КП21-01 - комбайн в комплекте с мостовым перегружателем; КП21-02 - комбайн с дистанци-
Таблица 7. Выпуск комбайнов КП21 предприятием ОАО “КМЗ”
Год 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Количество 1 1 4 16 11 16 28 35 11 27 41
Таблица 8.Область применения проходческих комбайнов ОАО “КМЗ”
Комбайн Угол наклона выработки, град Сечение проводимых выработок с одной установки, м2 Прочность разрушаемой породы ссж МПа Производительность по породе-углю, м3/мин Масса, т
1ГПКС от +20 до -25 7-17 70 0,1-1,42 26-28
КП21 ± 12 10-28 100 0,3-2,0 46
КП200 ± 12 14-39 120 0,32-1,8 75
КП200Т ± 12 18-52 120 ,8 ,3 0, 105
онным управлением; КП21-03 - комбайн с дистанционным управлением в комплекте с мостовым перегружателем.
В современном комбайне КП21 внедрены лучшие отечественные и зарубежные технические решения в области горного машиностроения:
- увеличена в 1,5 раза скорость перемещения силовыми гидроцилиндрами исполнительных механизмов комбайна, в том числе и режущей коронки, за счет применения регулируемого аксиально-поршневого гидронасоса более высокой производительности;
- установлены регулируемые гидромоторы на привод механизма передвижения, взамен нерегулируемых, что позволило получить более высокую скорость перемещения комбайна до 10 м/мин;
- применение в питателе высокоэффективных уплотнений позволило существенно увеличить ресурс работы узла, а применение в кинематически не связанных приводах высокомоментных гидромоторов - упростить конструкцию редукторов и улучшить их ремонтопригодность;
- на питателе предусмотрена возможность установки быстросъемных нагребающих элементов в виде звезд или лап, что обеспечивает возможность эффективной погрузки комбайном в самых тяжелых условиях;
- для крепления режущего инструмента в резцедержателе коронки комбайна комплектуются фиксаторами, обеспечивающими надежность крепления и быструю замену рабочего инструмента;
- для проведения выработок по угольным пластам, сечением до 30 м2, на комбайн могут быть установлены угольная или породная режущие коронки, поставляемые по заказу потребителя;
- до 120 тыс. м3 увеличен ресурс работы комбайна до первого капитального ремонта.
В настоящее время в Кузбассе ведутся работы по проектированию новых конструкций коронок для комбайнов со стреловидным исполнительным органом. В качестве примера можно привести коронки, разработанные ООО “Завод Гидромаш”, г. Новокузнецк [4]. Испытания коронок для проход-
ческих комбайнов со стреловидным исполнитедь-ным органом типа КПГ 58.000 (рис. 1, а) и КПГ 72.000 (рис. 1, б) показали их существенные преимущества по сравнению с серийно выпускаемыми конструкциями.
Эти коронки оснащены резцедержателями РШ 501.01 (диаметр хвостовика резца 32 мм) с форсунками КФ 20.000. А и РШ 481.000 (диаметр хвостовика резца 32 мм) с форсунками КФ 20/0,5.000, в которых можно устанавливать одновременно два тангенциальных поворотных резца, что позволяет регулировать шаг расстановки инструмента на коронке в зависимости от прочности разрушаемой породы. Это позволит совместить в одной конструкции две коронки: угольную и породную.
Рис. 1. Коронки проходческих комбайнов
Таким образом, анализ тенденций формирования парка проходческих комбайнов и опыт их эксплуатации на шахтах ОАО “СУЭК-Кузбасс” показывает, что наиболее перспективным базовым вариантом является проходческий комбайн избирательного действия КП21 для проходки выработки в угольных пластах с неоднородной структурой. Ожидаемые темпы проходки в ближайшей перспективе могут составить 600-800 м/мес., что соответствует требованиям конкурентоспособности с зарубежной техникой. Такие темпы проходки с применением комбайна КП21 уже достигнуты бригадой Подрезова С.А. на шахте Комсомолец ОАО “СУЭК-Кузбасс”. Этой бригадой пройдено горных выработок: в марте 2010 г. - 560 м в сентябре 2010 г.-707 м , в марте 2011 г. - 830 м.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Опыт эксплуатации проходческих комбайнов избирательного действия (на примере шахт ОАО “СУЭК-Кузбасс”) / В.И. Нестеров, А. А. Хорешок, Б. Л. Герике, В.В. Кузнецов, Ю.В. Дрозденко, С.Г. Mухортиков // Горная техника: добыча, транспортировка и переработка полезных ископаемых: каталог-справочник, 2012. - СПб.: Славутич.
- С. 20-23.
2. ОАО “КMЗ” Новые рекорды КП21 http://www.kopemash.ru/company/awards/detail.php?ID=5б2
3. ОАО “КMЗ” Новый рекорд по проходке установлен на КП21 http://www.kopemash.ru/ company/news/553.html
4. ООО “Завод Гидромаш” http://gidromash.ru
□ Авторы статьи:
Mаметьев Леонид Евгеньевич, докт.техн.наук, профессор каф. горных машин и комплексов КузГТУ, тел. 8(3842) 39-б9-40
Цехин
Александр Mихайлович, канд.техн.наук, доцент. каф. горных машин и комплексов КузГТУ, тел. 8(3842) 39-б9-40
Борисов Андрей Юрьевич, ст. преподаватель каф. горных машин и комплексов КузГТУ E-mail: [email protected]
