Мно­го­це­ле­вые про­ход­че­с­кие ком­бай­ны

После многолетних исследований разработаны машины для проходки стволов шахт и горизонтальных выработок с использованием модульных конструкций, которые позволяют переоборудовать машину с одного вида на другой непосредственно на рабочем месте. Для использования этих машин требуются относительно небольшие капитальные расходы, т.к. одна машина может выполнять работу нескольких. Кроме того, наличие меньшего числа машин под землей приводит к более организованной, эффективной и безопасной работе. Английская фирма WEBSTER производит такие машины для гражданского строительства и тоннелестроения. Фирмой первоначально изготавливалась компактная многоцелевая машина для проходки в слабых породах угольных и соляных месторождений. Было продано 300 машин для угольной промышленности Великобритании и зарубежных предприятий. С сокращением добычи в угольной промышленности Великобритании фирме WEBSTER пришлось переориентироваться на выпуск оборудования для гражданского строительства.


Модель Webster 2000 CL, оборудованная буровым органом и погрузочным ковшом

Конструкторы фирмы WEBSTER переоборудовали самоходные горные комбайны в мощные компактные стреловые машины серии 2000 для углубки стволов шахт и проходки горизонтальных выработок, а стреловые комбайны в погрузочные самоходные машины и полноповоротные экскаваторы для строительной промышленности. На экскаваторах используется рабочее режущее оборудование FEC SU.

Самоходная машина Webster 2000SS для углубки стволов шахт и режущий погрузчик Webster 2000CL имеют электрогидравлический привод и поворотную стрелу. Стрела может быть оборудована буровой установкой вращательного или ударного действия, а также фрезерной режущей головкой или ударным молотом. Имеется ряд режущих головок для различных горно-геологических условий с системой водяного охлаждения для большей долговечности рабочего инструмента и системой пылеподавления. Привод рабочего органа осуществляется от высокомоментного радиально-поршневого двигателя мощностью 85 кВт.

Модель 2000SS предназначена для проходки стволов шахт диаметром ок. 5.5 м. При достижении проектной глубины машина в течение 4 часов может быть переоборудована прямо на дне шахты в модель 2000CL для горизонтальной проходки выработок. Для этого машина дополнительно оснащается отвалом бульдозера и ковшом вместимостью 1 м3, причем на установку последнего требуется всего 1 мин. Машина достаточно компактна. Кроме того, машина может быть оборудована боковым ковшом типа «обратная мехлопата». Переоборудование включает замену стрелы для углубки на стрелу с вращением на 345о и перенос контрольной панели двигателя в заднюю часть машины.

Машина Webster 2000SS была продана в сентябре 1994 г. американскому филиалу фирмы DOSCO, которая сдала ее в аренду компании Dynatech для проходки ствола шахты на золотом руднике Meike в штате Невада, США. Фирма WEBSTER работает совместно с Университетом штата Квинсленд, Австралия, выполняя исследования по разработке технологии выемки с использованием способов резания и отбойки, которые могут снизить удельную работу разрушения за счет двукратного увеличения производительности и уменьшить пылевыделение.

Еще одним примером многоцелевой машины служат комбайны серии МТМ (Multi Tool Miner) американской фирмы ALPINE EQUIPMENT Corporation of Philadelphia, базирующейся в Филадельфии. Машина предназначена для проходки вертикальных и горизонтальных выработок как в мягких породах, так и в породах средней и высокой крепости. Для этого она оснащается сменными ковшами, режущими головками и гидромолотом. Машина также имеет стандартный погрузочный конвейер. Модульная конструкция позволяет в течение нескольких часов переоборудовать машину с проходки вертикальных на проходку горизонтальных выработок. С помощью машины МТМ можно проходить достаточно узкие выработки. Машины на гусеничном ходу предназначаются для проведения вертикальных выработок диаметром 5.5 м. Для выработок меньшего диаметра (ок. 3 м) разрушающая головка фирмы ALPINE EQUIPMENT устанавливается на платформе или в клети, движущейся по монорельсу подобно установке фирмы ALIMAK.

Режущие головки с наибольшей эффективностью применяются в породах прочностью на сжатие до 130 МПа; для пород большей прочности наиболее подходит гидромолот; в глинах следует использовать выемочный ковш.

Для проходки не на полное сечение на шарнирную стрелу машины монтируются сразу три вида оборудования. Такая машина может производить проходку выработок любой формы и размера, а также выработку круглого сечения преобразовать в выработку прямоугольного сечения.

Фирма ALPINE EQUIPMENT выпустила две машины серии МТМ. Их масса составляет соответственно 15 и 80 т, мощность установленных двигателей — 75 и 500 кВт, а стоимость колеблется от 690 тыс. до 1.8 млн. долл. США.

Разрушенная порода может загружаться в транспортные средства с помощью ковша обратной мехлопаты, а также после погрузки направляться на поверхность с помощью автотранспорта или удаляться через передовую скважину. Совмещение во времени процессов выемки и погрузки обеспечивают высокую скорость проходки.

В зависимости от крепости породы и способа ее подъема чистая производительность проходки изменяется в пределах 10-80 м3/ч. По данным фирмы стоимость проходки колеблется от 5 центов в мягких и неабразивных породах до 4 долл. США в крепких и абразивных породах.

Как правило, машина обеспечивает проходку в два раза быстрее, чем при традиционных буровзрывных работах, а стоимость проходки снижается на 10-15% (из которых 50% составляют расходы на крепление).

Многоцелевая машина МТМ успешно использовалась в США в многочисленных проектах по проходке горизонтальных и вертикальных выработок при сооружении метрополитена, канализационных выработок и в военном деле.

Журнал "Горная Промышленность" №1 1996, стр.7