Файл: Горные машины и оборудование вв е де н ие в с пе ци а льн о с ть.pdf

4.8. Погрузочные, буропогрузочные и погрузочно-доставочные
машины
4.8.1. Общие сведения
Погрузка породы является наиболее трудоемкой операцией про- ходческого цикла, занимающей в нем 30–40% затрат труда. Ручная по- грузка в транспортные средства допускается только в особых условиях, так как является одной из самых трудоемких операций.
Погрузка породы механизируется с помощью погрузочных, по- грузочно-транспортных, погрузочно-доставочных машин и скреперных комплексов. При проведении горизонтальных выработок буровзрывным способом уровень механизации погрузки породы составляет 95–98%.
Затраты времени на уборку породы и проходческом цикле составляют
30–35% продолжительности цикла.
В отечественной практике шахтного строительства наибольшее распространение получили погрузочные машины следующих типов:
– ковшовые, периодического действия (ППН, ППВ, МПК-3). Бук- венное обозначение таких машин: П – погрузочная, П – периодического действия, Н – с нижним, В – с верхним захватом породы, М – машина и
К – ковшового типа. Техническая производительность машин типа ППН находится в пределах 30–60 м
3
/ч, а МПК – до 180 м
3
/ч. В свою очередь погрузочные машины ковшового типа подразделяются на машины с
осевой (прямой) разгрузкой (ППН) и боковой разгрузкой горной массы
(МПК).
– непрерывного действия с рабочим органом «нагребающие ла- пы» и ступенчатой погрузкой. Буквенное обозначение – ПНБ, что озна- чает: П – погрузочная, Н – непрерывного действия, Б – с боковым за- хватом. Непрерывный принцип действия погрузочных машин обеспе- чивает высокую производительность погрузки горной массы. Маши- ны этого типа делятся на три группы: легкие – производительностью до

143 90 м
3
/ч (1ПНБ-1); средние – производительностью до 120 м
3
/ч
(2ПНБ-2); тяжелые – производительностью до 180 м
3
/ч (ПНБ-3Д).
В современной практике шахтного строительства, как в России, так и за рубежом тенденция развития моделей машин для горной про- мышленности связана с использованием ковшовых машин, электрогид- равлического привода и гусеничного хода; с оптимизацией емкости и геометрии ковшей применительно к соответствующим условиям про- ходки горных выработок; с обеспечением телескопической подачи ков- ша и его принудительного внедрения в навал горной массы при оста- новленном механизме передвижения; с обеспечением разгрузки ковша в разные стороны.
При выборе типа погрузочной машины учитывают многие факто- ры: размеры поперечного сечения выработки, крепость пород, протя- женность выработки и ее уклон, наличие рельсовых путей, вид энергии, однородность массива (с присечкой или без нее) и т.д. Погрузочная ма- шина должна обеспечить максимальный уровень механизации погрузки, высокую производительность труда и, что очень важно, проектируемую скорость проведения выработки. Машина должна размещаться в выра- ботке с обеспечением зазоров, соответствующих Правилам безопасно- сти.
Ковшовые погрузочные машины могут применяться при погрузке породы любой крепости. Машины непрерывного действия с нагребаю- щими лапами типа ПНБ – для пород с крепостью до 12, но даже при этой крепости ресурс их использования невысокий.
Погрузочные машины на колесно-рельсовом ходу можно исполь- зовать в наклонных выработках с углом наклона до 5°, а на гусеничном ходу до ±10°. При наличии специальных технических мероприятий по удержанию машин этого типа возможный угол наклона увеличивается до 24–26°.
4.8.2. Погрузка породы ковшовыми погрузочными машинами
Погрузочные машины периодического действия подразделяются на два типа:
– с прямой погрузкой – горная масса грузится непосредственно в транспортное средство (вагонетку, скип, конвейер) ковшовыми погру- зочными машинами типа ППН-1 (рис. 8.6); ППН-2М; ППН-2Г; ППН-3;
ППН-4Г; ПМЛ; МПК-3, МПК-2; МПК-1000т; МПКТ и др.;
– со ступенчатой погрузкой – горная масса грузится на собствен- ный перегружатель, а с него - в транспортное средство. К этому типу машин относятся машины 1ППН-5Э (рис.8.7); 1ППН-5П; ППМ-4У;

144
ППН-7 и другие. Ковшовые машины этого типа можно применять в вы- работках с породами любой крепости и абразивности.
Рис. 4.36. Погрузочная машина типа ППН-1:
1 – ковш; 2 – ходовая часть (само-
ходная колесно-рельсовая тележка);
3 – поворотная часть с пультом управления;
4, 5, 6 – рукоятки управления; 7 –
гибкий рукав подачи сжатого воздуха; 8 – водо-
подводящий шланг
Рис. 4.37. Погрузочная машина 1ППН-5Э:
1 – перегрузочный ленточный конвей-
ер с индивидуальным
электроприводом; 2 – главный электродвигатель с редукто-
ром; 3 – механизм
передвижения машины; 4 – электрооборудование; 5 – механизм
подъема ковша;
6 – рама на колесном ходу; 7 – ковш

145
Ковшовые машины с осевой (прямой) разгрузкой ковша приме- няются в выработках небольшой протяженности, по породам с крепо- стью до 18 ед. с размером кусков, не превышающим 400 мм. Фронт по- грузки этих машин 2–2,8 м, рекомендуются они преимущественно для однопутевых выработок.
В настоящее время наиболее перспективными являются машины ковшового типа с боковой или комбинированной погрузкой горной мас- сы в вагонетки или на участковый конвейер. Ковш таких машин имеет вместимость 0,65-1 м
3
и высокую производительность.
Необходимо отметить, что ковшовые машины с прямой и ступен- чатой погрузкой имеют колесно-рельсовый ход в образцах более ранне- го поколения и пневмоколесный на современных машинах. Объем по- грузки горной массы машинами такого типа превышает 65% общего объема механизированной погрузки. Основными преимуществами ков- шовых машин является простая конструкция, надежность, а для машин на пневмоколесном ходу – и маневренность. Основным недостатком ковшовых машин является периодичность действия и ограниченный фронт погрузки для машин на колесно-рельсовом ходу.
Рис. 4.38. Машина погрузочная с боковой разгрузкой ковша фирмы «Зальц-
гиттер» (ФРГ)
В зарубежной практике в последнее время все большее распро- странение получают машины с боковой разгрузкой ковша (рис. 4.38), которые выпускаются как на гусеничном, так и пневмоколесном ходу.
Они оснащены ковшами вместимостью до 2 м
3
и имеют хорошую со-

146 вместимость с шахтными транспортными средствами погрузки. Парк машин с боковой разгрузкой ковша составляет в Германии 70%, во
Франции – более 50% общего числа погрузочных машин.
4.8.3. Погрузка породы машинами непрерывного действия
При проведении горизонтальных и наклонных выработок по углю и породам средней крепости широко применяются погрузочные маши- ны непрерывного действия на гусеничном ходу: 1ПНБ-2, 1ПНБ-2У,
2ПНБ-2, ПНБ-3, ПНБ-4, 2ПНБ-2У; буропогрузочные машины: 1ПНБ-
2Б, 2ПНБ-2Б.
Машина погрузочная 1ПНБ-2 и ее модификации предназначены для погрузки горной массы крепостью f<6 в вагонетки или на конвейер при проведении горизонтальных и наклонных (до±10°) горных вырабо- ток в шахтах, опасных по газу и пыли.
В комплекте с предохранительными лебедками машины 1ПНБ-2У и 2ПНБ-2У применяются при проведении наклонных по падению до 18-
24° выработок. Погрузочные машины 2ПНБ-2 (рис. 4.39), 2ПНБ-2У и буропогрузочная машина 2ПНБ-2Б предназначены для погрузки горной массы крепостью f = 12 с максимальными размерами кусков не более
400 мм в вагонетки, на конвейер и другие транспортные средства при проведении горизонтальных и наклонных выработок.
Рис. 4.39. Погрузочная машина 2ПНБ-2:
1 – питатель; 2 – гусеничный механизм
передвижения; 3 – электрооборудование;
4 – станция управления; 5 – оросительная
система
В угольной промышленности наибольшее распространение полу- чили машины непрерывного действия 2ПНБ-2, с их применением осу- ществляют проведение до 30-40% выработок, проходимых с механизи- рованной погрузкой породы. Погрузочная машина 2ПНБ-2У создана на базе машины 2ПНБ-2, но снабжена дополнительно предохранительной

147 лебедкой 1ЛП для прохождения сверху вниз наклонных выработок с уг- лом падения до 18° площадью поперечного сечения в свету не менее
8,4 м
2
Достоинствами погрузочных машин непрерывного действия явля- ется наиболее высокая производительность и маневренность, чем у ковшовых машин; недостатками – более сложная конструкция, ограни- ченная по крепости пород область применения. Погрузочные машины с нагребающими лапами аналогичны по принципу действия и отличаются одна от другой размерами и конструкцией отдельных узлов.
Буропогрузочные машины типа 1ПНБ-2Б и 2ПНБ-2Б предназна- чены для бурения шпуров и погрузки породы. Машины это типа имеют гусеничный ход и состоят из погрузочной машины 2ПНБ-2 и навесного бурильного оборудования. На их базе разработаны модификации ук- лонных машин для погрузки породы в выработках с углом наклона 18-
20°. Такие машины имеют индекс "У" (уклонная), например, 2ПНБ-2У
(рис. 4.40).
Рис. 4.40. Буропогрузочная машина 2ПНБ-2Б
Погрузочно-транспортные машины типа ПТ-2, ПТ-3 и ПТ-5 ков- шом загружают горную массу в собственный бункер вместимостью со- ответственно 1; 1,5; 2,5 м
3
, которую транспортируют к месту разгрузки.
Погрузочно-доставочные машины ПД-2, ПД-3 и ПД-5 транспор- тируют горную массу в ковшах вместимостью соответственно 1; 1,5; 2,5 м
3
Машины типа ПТ и ПД имеют пневмоколесный ход и, соответст- венно, пневматический и дизельный привод. Погрузочно-транспортные

148 и погрузочно-доставочные машины применяют при строительстве вы- работок незначительной протяженности c оптимальной длиной транс- портирования 50 м, например, сопряжения стволов с околоствольным двором, ходки в камеры ожидания, насосную, электроподстанции, со- пряжения выработок и др.
а)
б)
Рис. 4.41. Погрузочно-доставочная машина ПТ-5А (а) и погрузочно-
транспортная машина ПТ-4 (б)

149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для работы на горных предприятиях современного технического уровня, а также подземных объектов различного назначения требуются высококвалифицированные специалисты, владеющие обширными зна- ниями в области механизации, технологии и организации горного дела.
Достоинствами профессии горного инженера по специальности
«Горные машины и оборудование» являются ее универсальность, по- стоянная во все времена востребованность и простор для творчества.
Универсальность профессии заключается в широком диапазоне дея- тельности: конструктор-разработчик горных машин и комплексов, а также горных предприятий, технолог по их эксплуатации. Постоянная
востребованность профессии заключается в том, что без горных инже- неров не будет дальнейшего развития добывающей и промышленной отраслей, а, значит, и общества в целом. Простор для творчества в профессии состоит в том, что для разработки и эксплуатации машин, особенно в постоянно меняющихся горно-геологических, горнотехни- ческих и тектонических условиях необходимо, кроме глубоких и систе- матических знаний, постоянное их пополнение путем проведения ис- следований в различных научных направлениях.
Учебная дисциплина «Введение в специальность» является пер- вой в блоке общепрофессиональных дисциплин и предусматривает ос- воение студентами базовых понятий горного дела для изучения на их основе в дальнейшем специальных дисциплин.
В настоящем учебном пособии авторы, основываясь на передовых достижениях горной науки и практики, а также личном опыте произ- водственной, научно-исследовательской и учебно-методической рабо- ты, попытались максимально доступно изложить основы современного горного дела, привести сведения из истории горного дела и горного об- разования в России. Надеемся, что настоящее пособие будет интересно и полезно, не только студентам первого курса, но и широкому кругу чи- тателей, интересующихся вопросами истории науки, техники и образо- вания.

150
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борычев Н.И. Пособие молодому шахтеру: Учеб. пособие для подго- товки рабочих на производстве. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Не- дра, 1991. – 90 с
2. Горная техника 2007: Каталог-справочник.  СПб.: Славутич, 2007. –
225 с.
3. Егоров П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н., Косьминов Е.А., Решетов
С.Е., Красюк Н.Н. Основы горного дела: Учебник для вузов. – М.:
Издательство МГГУ, 2000. – 408 с
4. Катрюк И.С. Введение в специальность горный инженер-механик. –
Изд. Красноярского университета, 1992. –196 с.;
5. Конвейеры: Справочник / Р.А. Волков, А.Н. Гиутов, В.К. Дьячков и др./ Под общей ред. Ю.А. Пертена.  Л.: Машиностроение, Ленин- градское отд., 1984. – 367 с.: ил.
6. Лукьянов В.Г., Громов А.Д., Пинчук Н.Т. Технология проведения горно-разведочных выработок: Учебник для вузов. 2-е изд. – Томск:
Изд-во ТПУ, 2004. – 468 с.
7. Машины и оборудование для шахт и рудников: Справочник / С.Х.
Клорикьян, В.В. Старичнев, М.А. Сребный и др. – 7-е изд., ре- принтн., с матриц 5-го изд. (1994 г.). – М.: Издательство МГГУ, 2002.
– 471 с.
8. Месторождения полезных ископаемых: Учебник для вузов / В.А. Ер- молов, Г.Б. Попова, В.В. Моисейкин и др.; Под ред. В.А. Ермолова. –
М.: Издательство МГГУ, 2001. – 570 с.
9. Морозов В.И., Чуденков, В.И., Сурина Н.В. Очистные комбайны:
Справочник / Под общей ред. В.И. Морозова. – М.: Издательство
МГГУ, 2006. – 650 с.: ил.
10. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ:
Учебное пособие. В 2 т. Т. 1. – 4-е изд., стер. – М.: Издательство
МГГУ, 2001. – 422 с.
11. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ:
Учебное пособие. В 2 т. Т. 2. – 4-е изд., стер. – М.: Издательство
МГГУ, 2001. – 332 с.
12. Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой, М.Г. Пота- пов, К.Е. Виницкий, Н.Н. Мельников и др. – М.: Горное бюро, 1994.
590 с.
13. Сыркин П.С. Шахтное и подземное строительство. Введение в спе- циальность: Учебное пособие в 2 ч. Ч. 1. Основы гонного дела /
Шахтинский ин-т ЮРГТУ. – Новочеркасск: Издательство ЮРГТУ,
2004. – 278 с.

151 14. Технология и механизация проведения подготовительных вырабо- ток: Справочник / П.В. Егоров, Г.Г. Штумпф, А.И. Петров и др. – М.:
Недра, 1994. – 368 с.
15. Шевцов Н.Р., Миндюков Ю.И. Основы специальности «Шахтное и подземное строительство»: Учебное пособие. – Донецк: Новый мир,
2004. – 108 с.
16. Яцких В.Г., Розенберг Б.Л., Имас А.Д., Максимов В.Л. Горные ма- шины: Учебное пособие. – М.: Государственное техническое изда- тельство литературы по горному делу, 1959. – 506 с.