книги / Машины и оборудование для механизации горных работ в калийных рудниках (применительно к условиям Тюбегатанского калийного месторождения)

4.МАШИНЫ ДЛЯ МЕХАНИЗАЦИИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Впроцессе ведения проходческих и очистных работ в калийных рудниках помимо выполнения основных операций по отбойке, погрузке и доставке горных пород возникает необходимость выполнения многочисленных вспомогательных работ. К ним относятся работы по оборке кровли и стенок выработок с целью обеспечения безопасности для обслуживающего персонала и работающих гонных машин, бурения шпуров с целью установки анкерного крепления

иподвески питающих электрических кабелей, бурение технологических скважин различного назначения, дробление негабаритных кусков породы, образование ниш для размещения оборудования и т.д.

Механизация этих работ осуществляется с помощью машин и оборудования, технические характеристики и конструктивные особенности которых приводятся ниже.

4.1. Агрегат для установки анкерной крепи АК-19

Агрегат АК-19 (рис. 4.1) предназначен для механизированной установки винтовой анкерной крепи в горных выработках калийных рудников.

Рис. 4.1. Агрегат для возведения анкерной крепи АК-19

Агрегат представляет собой самоходную машину с дизель-элект- рическим приводом. В качестве ходовой части использовано тракторное шасси Т-16М или СШ-2450. На шасси установлен стреловидный

121

манипулятор с бурильной машиной (БМ), а также размещены электрооборудование, гидрооборудование, пневмооборудование и пульт управления. При переездах агрегата на длинные расстояния используется дизельный двигатель самоходного шасси, а при установке крепления работа всех приводов, в том числе и передвижение ходовой части, осуществляется от гидродвигателей, питаемых от насосной станции с приводом от электродвигателя.

Технические характеристики агрегата АК-19 для установки винтовой анкерной крепи приведены в табл. 4.1.

			Таблица 4.1
	Технические характеристики агрегата АК-19
№	Наименование параметра		Норма
п/п
1	Количество бурильных машин, шт		1
2	Глубина бурения, м		до 2,0
3	Диаметр шпура, мм		26,0
4	Скорость бурения, м/мин, не менее		3,6
5	Высота закрепляемой выработки, м, не менее		3,4
6	Ширина закрепляемой выработки, м, не менее		3,2
7	Угол преодолеваемого подъема, град		до 15
8	Скорость передвижения, км/ч		1,5–15,0
9	Габариты транспортные, мм:
	– ширина		2100
	– высота		2350
	– длина		6000

Манипулятор стреловидного типа позволяет устанавливать БМ

всоответствии с паспортом крепления и фиксировать ее в процессе бурения шпура и последующей установки винтового анкера. С помощью установленных на манипуляторе шести цилиндров и шарнирных соединений обеспечиваются подъем-опускание стрелы, ее поворот

вгоризонтальной плоскости, поворот БМ относительно оголовка стрелы в вертикальной и горизонтальной плоскости, надвижение БМ относительно оголовка стрелы и разворот БМ относительно ее продольной оси из положения «бурение» в положение «анкерование». Жесткая фиксация БМ после ее настройки обеспечивается за счет ус-

122

тановки на всех гидроцилиндрах гидрозамков, а также предварительной установки и фиксации ходовой части на специальных гидродомкратах. Бурильная машина агрегата АК-19 включает специальную раму с двумя направляющими полозьями, по которым с помощью цепного податчика поочередно перемещается либо вращатель буровой штанги, либо вращатель для винтового анкера. Вращатель буровой штанги представляет собой корпус, в котором на подшипниках помещен вал с выходным резьбовым концом для соединения с буровой штангой, с другой стороны он соединен непосредственно с приводным гидродвигателем вращателя. К корпусу вращателя штанги подводится сжатый воздух, который через отверстие в штанге и резце подается в шпур для выноса буровой мелочи. Соединение корпуса вращателя штанги с цепью податчика осуществляется с помощью специального замка.

Вращатель для завинчивания анкера перемещается вдоль рамы БМ по другим направляющим полозьям. Для увеличения крутящего момента при завинчивании анкера между выходным шпинделем вращателя и приводным гидродвигателем установлен двухступенчатый редуктор. Соединение корпуса вращателя анкера с другой ветвью цепного податчика осуществляется тоже с помощью специального замка. В конструкциях заменительных замков корпусов приводов вращения буровой штанги и винтового анкера предусмотрена блокировка, исключающая их одновременное включение.

Цепной податчик БМ представляет собой бесконечную втулочнороликовую цепь, расположенную вдоль направляющей рамы между приводной и натяжной звездочками. Приводная звездочка приводится от гидродвигателя через двухступенчатый зубчатый редуктор.

Помимо отмеченных основных узлов в конструкции БМ предусмотрены центрирующие люнеты для буровой штанги и винтового анкера и пылеуловитель для отвода буровой мелочи.

Ходовая часть АК-19 является основным базовым узлом агрегата и представляет собой серийно выпускаемые самоходные тракторные шасси типа Т-16М или СШ-2450, которые подвергнуты дополнительным конструктивным доработкам. На ходовой части дополнительно смонтированы гидравлическая насосная станция, маслобак, пульт управления с блоком контроля, компрессорная станция, электрооборудование с бобиной для электрического кабеля. Кроме того, для возможности перемещения машины при отключенном ди-

123

зельном двигателе предусмотрен привод ходовой части от гидродвигателя.

Насосная станция агрегата включает приводной электрический двигатель и три насоса, приводящихся через раздаточный зубчатый редуктор.

Конструкция АК-19 разработана институтом Пермгипрогормаш, изготовитель – Пермский завод ГШМ.

4.2. Установка для возведения винтовой анкерной крепи УВК-5С

Установка УВК-5С (рис. 4.2) предназначена для механизации возведения винтовой анкерной крепи в горных выработках калийных рудников.

Технические характеристики установки приведены в табл. 4.2.

Рис. 4.2. Установка для возведения винтовой анкерной крепи УВК-5С

124

		Таблица 4.2
	Технические характеристики агрегата УВК-5С
№	Наименование параметра		Норма
п/п
1	Мощность привода насосной станции, кВт		15
2	Частота вращения бурильного инструмента, об/мин,		1000
	не более
3	Диаметр бурения, мм		26
4	Максимальная глубина бурения, м, не более		1,7
5	Скорость рабочей подачи бурильного инструмента
	и анкера, м/с		0–0,3
6	Скорость отвода бурильного инструмента, м/с, не более		0,3
7	Усилие подачи бурильного инструмента, Н, не более		5000
8	Частота вращения анкера при завинчивании, об/мин,		170
	не более
9	Крутящий момент при завинчивании анкера, Н·м		250
10	Длина анкера, м, не более		1,5
11	Высота закрепляемой выработки, м		2,5–4,8
12	Габариты установки, мм, не более:
	– длина		5200
	– ширина в рабочем положении		1960
	– ширина в транспортном положении		1960
	– высота в транспортном положении		2100
13	Масса, кг, не более		6000

Установка для возведения крепи УВК-5С (см. рис. 4.2) представляет собой смонтированные на ходовой части: манипулятор, бурильную машину (БМ), систему продувки шпура, насосную станцию, барабан для электрокабеля, электрооборудование и гидросистему. Конструктивное исполнение установки позволяет производить бурение шпура и установку винтового анкера в пробуренный шпур после разворота БМ.

Манипулятор предназначен для придания бурильной машине определенного положения в выработке и позволяет поднимать БМ вверх до высоты 4,5 м от опорной поверхности и перемещать БМ в горизонтальной плоскости на 30° вправо и 40° влево.

Манипулятор состоит из опорной части, стрелы, гидроцилиндров, реечного механизма и опоры для крепления БМ. Манипулятор

125

обеспечивает подъем-опускание БМ, поворот стрелы в горизонтальной плоскости, поворот стрелы вокруг оси и поворот БМ относительно оси стрелы, обеспечивая тем самым возможность установки анкерного крепления по заданному паспорту.

Конструкция БМ выполнена по схеме, аналогичной схеме агрегата АК-19.

Ходовая часть выполнена в виде четырехколесной самоходной тележки на пневмоходу и состоит из рамы сварной конструкции, редукторов, установленных в мост рамы на осях. На ступицах редукторов закрепляются колеса. Передние колеса поворачиваются за счет гидроцилиндров и соединены рулевой тягой, задние – неподвижной стяжкой. Для обеспечения распора на раму установлены домкраты, подъем и опускание опор которых производится гидроцилиндрами. На раме закреплены ограждения колес и площадки.

Редуктор представляет собой червячную пару, передающую вращение от гидромотора колесу через кулачковую муфту. Отключение и включение кулачковой муфты осуществляются ручным механизмом.

Насосная станция представляет собой раздаточный редуктор, посредством которого от электродвигателя приводятся в действие три насоса. Насосная станция устанавливается на раму ходовой части.

Барабан предназначен для укладки питающего кабеля при перемещении и транспортировании установки. Корпус барабана сварной конструкции соединен с осью и установлен на опорах рамы ходовой части.

Система продувки шпура состоит из компрессорной установки, рукавов отвода и крана для подачи воздуха. Приводом компрессора является гидромотор.

Управление установкой осуществляется с рабочего места, оборудованного ограждением и сиденьем и обеспечивающего свободный доступ к рукояткам и кнопкам пультов управления.

Все элементы установки приводятся в движение от гидросистемы с пульта, расположенного с правой стороны установки.

Электрооборудование машины состоит из серийно выпускаемых аппаратов, предназначенных для эксплуатации в рудниках, опасных по газу или пыли, где возможно образование взрывоопасных смесей.

Питание электроэнергией силовых цепей осуществляется от сети с изолированной нейтралью напряжением 660 В промышленной час-

126

тотой 50 Гц. Напряжение на установку подается от штрекового пускателя КМ через барабан и установленный на нем соединитель СНВ 63М-Л, кабельную перемычку и соединитель станции управления.

Гидросистема установки представляет собой объемный гидропривод, состоящий из насосной станции, приводных гидроцилиндров

игидромоторов, гидробака, распределительной, предохранительной

ирегулирующей аппаратуры, фильтра и гидравлических коммуникаций.

Установка УВК-5С разработана и изготавливается ОАО «Копейский машиностроительный завод».

4.3. Машина для установки анкерной крепи типа МВК

Машина МВК (рис. 4.3) предназначена для механизированной установки анкерной винтовой крепи в кровлю выработок высотой от 2,8 до 5,8 м в условиях калийных рудников.

Рис. 4.3. Общий вид машины МВК: 1 – кабина с ограждением; 2 – станок буровой; 3 – отвал; 4 – барабан кабельный; 5 – прочее оборудование; 6 – система дизельного привода; 7 – электрооборудование и КИП; 8 – тормозная система; 9 – механизмы управления; 10 – силовая установка; 11 – манипулятор; 12 – ходовая часть; 13 – гидросистема; 14 – пневмосистема

Технические характеристики машины МВК для установки анкерной крепи приведены в табл. 4.3.

127

			Таблица 4.3
		Техническая характеристика машины МВК
	№	Параметры и технические характеристики	Норма
	п/п
		Параметры рабочего органа
	1	Высота закрепляемой выработки, м	2,8–5,8
	2	Максимальный поперечный шаг анкеровки, м:
		– при минимальной высоте выработки	3,2
		– при максимальной высоте выработки	1,5
	3	Крепость пород по шкале профессора М.М. Прото-	f ≤ 4
		дьяконова
	4	Диаметр бурения, мм	26–40
	5	Глубина бурения, м, не менее	1,6
	6	Длина устанавливаемого анкера, м	1,5
	7	Емкость кассеты бурового станка, анкеров (шт.)	6
	8	Частота вращения буровой штанги, об/мин, регу-	0–1000
		лируемая
	9	Скорость подачи инструмента, м/с, регулируемая	0–0,1
	10	Скорость отвода инструмента, м/с, регулируемая	0–0,3
	11	Усилие подачи инструмента, Н	5000
	12	Частота вращения анкера, м/с, регулируемая	0–170
	13	Максимальный крутящий момент анкера при за-	250
		винчивании, Н м
	14	Перемещение манипулятора, град:
		– в горизонтальной плоскости (поворот манипуля-	±30
		тора)
		– в вертикальной плоскости (подъем-опускание	от 70 до минус 5
		манипулятора)
	15	Перемещение бурового станка относительно мани-
		пулятора:
		– в вертикальной плоскости (качание станка), град	от 20 до минус 90
		– в поперечной плоскости (вращение станка), град	±90
		– ход вдоль линии подачи, м	0,8
		Параметры машины
	16	Максимальная скорость движения машины, км/ч	12
	17	Емкость кабельного барабана, м, не более	200
		(для кабеля типа КГЭШ 3×6+1×4+3×2,5)

128

Продолжение табл. 4.3

	№	Параметры и технические характеристики	Норма
	п/п
	18	Дорожный просвет, м, не менее	0,2
	19	Угол преодолеваемого уклона, град, не менее	12
	20	Наименьший радиус поворота по точке машины,	15
		наиболее удаленной от центра поворота, м, не бо-
		лее
	21	Колесная формула	4 4
	22	Шины	12.00R18
			мод.КИ-115А
	23	Давление в шинах, МПа	0,4±0,05
		Параметры и технические характеристики	Норма
	24	Дизельный привод
		– тип двигателя	ММЗ Д-243-202
		– рабочий объем, см3	4750
		– максимальная мощность при 2200 об/мин, кВт	60 (81)
		(л.с.)
		– максимальный крутящий момент при 1600	298 (30,4)
		об/мин, Н м (кгс м)
		– минимальная частота вращения коленчатого ва-	600±50
		ла, об/мин
		– максимальная частота вращения коленчатого ва-	2380
		ла, об/мин
		– контрольный расход топлива, л/моточас, не более	11,3
		– запас работы по контрольному расходу топлива,	5
		моточасов, не менее
		– давление масла в системе смазки прогретого до	0,4±0,1
		80 °С двигателя и при частоте вращения коленча-
		того вала двигателя 1500±100 об/мин, МПа
		– напряжение электрооборудования, В	24
	25	Электропривод
		– напряжение основной цепи, В	660/1140
		– напряжение цепи освещения, В	127
		– частота, Гц	50
		– тип электродвигателя	ВРПВ 180S4
		– мощность, кВт	22
		– частота вращения, об/мин	1470

129

Окончание табл. 4.3

	№	Параметры и технические характеристики	Норма
	п/п
		– тип пускателя электродвигателя	ПРВИ-М 32/63
		– тип трансформатора освещения (агрегат пуско-	АПШ.М.02
		вой шахтный)
		– тип светильников освещения	СЗВ.1.2М
		– тип питающего кабеля	КГЭШ
			3×6+1×4+3×2,5
		– исполнение электрооборудования	РВ Exdib 1 по
			ГОСТ Р 51330
	26	Габаритные размеры в транспортном положении,
		м, не более:
		– длина	7,2
		– ширина	2,3
		– высота	2,5
	27	Вес машины, кг, не более	8000

Машина МВК смонтирована на специальном шасси на пневмоколесном ходу с двумя приводными мостами автомобильного типа, один из которых является рулевым. На шасси смонтированы буровой станок, манипулятор, силовая установка, электрооборудование, кабельный барабан, гидросистема, пневмосистема и другое оборудование.

Буровой станок (рис. 4.4) обеспечивает бурение с продувкой шпура для винтового анкера и его последующую установку. Основное отличие бурового станка машины МВК от рассмотренных выше аналогичных машин заключается в том, что он оснащен специальным барабаном, в котором размещаются шесть анкеров, которые автоматически последовательно подаются в пробуренные шпуры для завинчивания. Это позволяет повысить производительность машины. Для отвода буровой мелочи в верхней части бурового станка установлен пылеприемник, совмещенный с направляющим моментом.

Манипулятор машины выполнен в виде стрелы с механическим параллелизатором и механизмами ориентирования бурового станка, обеспечивающими его установку в соответствии с паспортом крепления кровли.

130