» » Главные направления в совершенствовании механизации горных работ

Главные направления в совершенствовании механизации горных работ

07.08.2016

Условия механизации проходческих, очистных и вспомогательных работ имеют существенные особенности: рабочие места часто перемещаются — через каждые несколько часов, дней или месяцев. Вместе с тем наибольший эффект дает мощное оборудование как на отбойке, так и на доставке руды, особенно при крепких рудах.
В связи с непостоянством рабочих мест долгое время использовали оборудование переносное — перфораторы, электросверла, отбойные молотки — или полустационарное — скреперные установки. Это существенно ограничивало мощность оборудования и, кроме того, требовало большого объема трудоемких, в основном ручных работ по переносу, монтажу и демонтажу оборудования. На вспомогательных работах использовали тягальные лебедки, тали, ручной инструмент.
В пятидесятых годах появилась устойчивая тенденция отказа от переносного оборудования. Применение его все более ограничивают маломощными жилами, небольшими обособленными залежами, неустойчивыми рудами и т. п.
В указанной тенденции определились два основных направления. Одно из них относится к рудникам с механической отбойкой. Руды отбивают комбайнами и транспортируют к шахтному стволу конвейерами. Процесс отбойки и всей добычи здесь непрерывен, выемочные контуры выдерживаются точно, вся отбитая масса достаточно измельчена, отбойка и транспортирование поддаются автоматизации при умеренных затратах. Вспомогательные работы и перевозки осуществляются специализированными автомобилями. Однако механическая отбойка пока что осуществима лишь при рудах не выше средней крепости, главным образом в маломощных и средней мощности пластах мягких руд (калийные и марганцевые руды).
Основной же объем добычи (85—88 %) приходится на рудники со взрывной отбойкой, к которым относятся все металлические (кроме марганцевых) и фосфатные рудники. На этих рудниках все шире используют самоходные (безрельсовые) машины в основном пневмоколесные с автономным дизельным приводом хода. В перспективе возможен аккумуляторный или другой автономный привод, как и вообще для автомобилей общего назначения.
Применение самоходного оборудования позволяет мобильно перемешать от забоя к забою тяжелую мощную машину для бурения шпуров и скважин и погрузки горной массы, транспортировать руду без рельсовых путей, устранить тяжелые и трудоемкие работы по переносу, монтажу и демонтажу, на которых при переносном оборудовании задалживается до 20—30 % подземных рабочих рудника.
Заметим здесь же, что самоходному оборудованию свойственны и существенные недостатки, в частности дороговизна машин, их ремонта, материалов — шин и горючего, повышенные требования к проветриванию при дизельных двигателях, необходимость в высокой квалификации операторов. Этим определяется целесообразность поисков новых средств механизации работ.
При относительно большом (несколько месяцев) сроке службы рабочих мест на погрузке и доставке руды применяют с шестидесятых годов также мощные стационарные установки непрерывного действия — питатели и конвейеры; применяют индустриальные методы монтажа этих установок с помощью самоходных монтажных машин. Использование питателей сочетается с применением самоходных машин на доставке руды от питателей и других работах.
Сказанное выше о самоходном оборудовании относится преимущественно к разработке месторождений мощных и средней мощности.
В маломощных жилах самоходная техника внедряется в более узкой области и менее производительных образцах. Для очистной выемки в крутых жилах правильной формы и большой протяженности создают передвижные механизированные комплексы, включающие средства бурения и поддержания очистного пространства.
Об автоматизации работы околоствольных установок и транспорта сказано выше.
На проходческих и добычных машинах должны получить применение и развитие дистанционное управление и программное управление, т. е. робото-техника (роботы, автоматические манипуляторы). Преследуемые этим цели (которые сформулированы с использованием материалов ВНИПИРудмаша): выведение людей из забоев, в которых их пребывание требует строгого соблюдения жестких мер безопасности: работа машины в забоях, где пребывание людей вообще недопустимо из-за опасности; автоматическая оптимизация режимов работы машины — комбайна, буровой установки и т п.
Помимо этого, использование автоматических манипуляторов для вспомогательных операций является необходимым условием увеличения мощности машин, так как последнее может дать существенные преимущества лишь при интенсификации вспомогательных операций. К тому же, при мощных машинах — комбайнах для проходки горизонтальных и вертикальных выработок, буровых установок и т. п. — манипуляторы необходимы для подъема тяжелых штанг и других деталей. Наконец, при использовании мощных машин целесообразно вывести людей из зоны высокого уровня шумов, вибрации и т. п.
Автоматические манипуляторы могут быть использованы на бурении для переноса бурового инструмента с одного шпура (скважины) на другой, на штанговом креплении, на разбуривании негабаритных кусков и ликвидации зависаний руды, оборке кровли и т. п.