Wiercenie udarowe polega na uderzeniu wiertła z pewną energią kinetyczną wskutek czego ostrze wiertła wnika w skałę z siłą P na pewną głębokość h, miażdżąc przy tym skałę na pewnej szerokości S. Przy każdym uderzeniu wiertło obraca się o kąt α. Kąt α obrotu dłuta zależy więc od kruchości skał. Im skała jest kruchsza, czyli pod uderzeniem dłut, kruszy się na większej szerokości, tym kąt obrotu dłuta powinien być większy. Wiercenie udarowe jest wierceniem przerywanym, gdyż wiertło urabia (kruszy) skałę tylko w czasie uderzenia. Czas obrotu wiertła przy tym sposobie wiercenia tym jest czasem straconym. Zalety: nie wymaga docisku, dobry dla skał twardych. Wady: czasochłonne.

Wiercenie obrotowe polega na wgłębianiu ostrza wiertła w skałę pod wpływem docisku z równoczesnym obrotem przez co ostrze zbiera warstewkę skały o grubości h równą wielkości wgłębiania się ostrza. Docisk wiertła do skały w wiertarkach obrotowych lżejszych uzyskuje się siłą ludzką (wiertacza) w większych za pomocą specjalnych urządzeń. Przy wierceniu obrotowym oddziaływanie wiertła na skałę trwa przez cały czas pracy (bez przerwy) wiercenie obrotowe jest więc wydajniejsze i ekonomiczniejsze od udarowego. Zalety: szybkość. Wady: nie nadaje się do wiercenia w skałach twardych.

Wiercenie udarowo-obrotowe jest połączeniem obydwu sposobów wiercenia. Wiercenie sposobem udarowym jest mniej wydajne od obrotowego, lecz nadaje się do wiercenia nawet w skałach bardzo twardych, Połączenie obu sposobów daje szybszy postęp wiercenia w skałach twardych przy mniejszym stosunkowo zużyciu energii. Wiertło uderzając bujakiem wycina rowki w skale i osłabia skałę, miażdżąc ją. Równocześnie wiertło przy stałym docisku pod działaniem momentu obrotowego podczas ruchu obrotowego ścina skałę osłabioną uderzaniem, wiertło obracając się w tym sposobie wiercenia nie napotyka na tak duże opory, jak przy wierceniu sposobem obrotów. Wielkość docisku w wierceniu udarowo obrotowym zależy od rodzaju skały. Zalety: zyskujemy czas, zwiększamy obszar pracy.

WIERTARKI: czyli maszyny wiertnicze, których napęd (silnik i przekładnie) posuwa się razem z przewodem wiercącym w miare wiercenia.

Podział wiertarek: udarowe, obrotowe, udarowo-obrotowe, hydrauliczne, pneumatyczne, elektryczne, spalinowe.

Wybór sposobu wiercenia i rodzaju wiertarki zależy od rodzaju skały i od warunków miejscowych. Przy doborze wiertarek należy wziąć pod uwagę następujące ich zalety: prosta, mocna konstrukcja, jak najmniejszy ciężar (przy jak największej mocy), pewność pracy, łatwość obsługiwania i konserwacji, niski koszt zakupu.

Wiertarki udarowe – wiertarki udarowo pneumatyczne. Praca: A) sterowanie ruchem tłoka spełnia jednocześnie rolę bujaka, posuwając się w cylindrze ruchem posuwisto zwrotnym, działa jak młotek uderzając w tylec wiertła: - sterowane w tłoku, -sterowane w cylindrze. B) sterowanie zaworowe: kulkowe, płytkowe, skrzydełkowe, kołnierzykowe, pierścieniowe. C) sterowanie suwakowe.

Wiertarki obrotowe dzielą się w zależności od 1)rodzaju energii napędowej: pneumatyczne, elektryczne, hydrauliczne. 2)ze względu na ciężar: lekkie, ciężkie. Wiertarki obrotowe elektryczne są najbardziej sprawne, ponad 90% sprawności. Wady: iskrzenie i nagrzewanie, liczba obrotów- wszystkie wiertarki obrotowe musi mieć reduktory (redukcja) Stosuje się w tych wiertarkach przekładnie obiegowe- satelitarne. Jest to przekładnia która jest w stanie zredukować obroty do 60 %.

BUDOWA: koło centralne, koło zewnętrzne, 3 koła satelitarne.

Praca: jeden ruch koła centralnego powoduje obrót koła satelitarnego na drodze równej jego obwodowi. Na pokonanie całej drogi musi on się obrócić 5,5 razy Im większe różnice (średnie) uzyskujemy większą redukcję obrotów wejściowych do wyjściowych. Wiertarki elektryczne posiadają także: -obudowę która pozwala na wypromieniowanie ciepła i iskro i ognioodporne, -wentylator.

NARZĘDZIA WIERTNICZE- żerdź – element łączący z narzędziem wiertniczym, podział: okrągła, sześciokątna, z nabojem śrubowym (pojedyncza, podwójna)

Rodzaje narzędzi zależą od sposobu wiercenia. Wiercenie udarowe (φ>72mm): dłutowe, krzyżowe, rozetowe, zetowe, teowe, słupkowe. Zadanie koronki jest takie że jednym udarem ma jak najwięcej rozkruszyć (wywiercić).Raczek (ma dwa niezależne ostrza (φ>200mm): jednostopniowy, wielostopniowy. Koronki do wiercenia udarowo obrotowego.

Sposoby usuwania zwiercin: grawitacyjne , zastosowanie żerdzi –wypychanie nabojem śrubowym lub zwojami żerdzi, przepłuczka (hydrauliczna), przepłuczka wodno-powietrzna, zasysanie lub odsysanie zwiercin.

Młotek pneumatyczny- (uchwyt z amortyzatorem drgan, podkładki amortyzujące uderzenie tłoka, uchwyt grota, grot, wlew oleju smarującego, warstwa tłumiąca odgłosy pracy tłoka, obudowa osłaniająca wszystkie ruchowe części) PARAMETRY(ciężar pracy [kg], ilość powietrza [m3/min], ciśnienie pracy [bar], ilość uderzeń [min-1], skok tłoka [mm], długość bez grota)

MŁOTY SPALINOWE- Parametry(masa[kg], częstotliwość udaru [min-1], zużycie paliwa [l/h])

MŁOT HYDRAULICZNY- (wlot powietrza umożliwiający prace pod wodą, sterowanie skoku tłoka, akumulator energi(akumuluje pewną porcje oleju), układ automatycznego smarowania, tłok, warstwa oddzielająca mechanizm udarowy od obudowy, tuleja prowadząca, grot, obudowa) PARAMETRY (ciężar pracy [kg], przepływ oleju, [l/min], ciśnienie pracy [bar], ilość uderzeń [min-1], energia udaru [J], średnica grota[mm], ciężar maszyny budowlanej [t] RODZAJE GROTÓW(szpiczasty=uniwersaly, płaski=kierunkowe uderzenia i wykorzystanie szczelin, łopata=kierunkowe uderzenia

RĘCZNY UDAROWO-OBROTOWY MŁOT SPALINOWY (antywibracyjny uchwyt boczny, komora sprężania do przedmuchiwania wykonywanego otworu, mechanizm obrotu, układ zapłonowy, uchwyty antywibracyjne, przełącznik sposobu pracy(wiercenie lub kucie), tłok bijaka, komora spalania, tłok silnika, zbiornik paliwa, uchwyt linki-rozrusznik

WIERCENIE UDAROWE(wiertarka, żerdź wiertnicza, koronka)

SPOSOBY ODPROWADZANIA ZWIERCIN (przedmuch normalny i wzmocniony, przepuczka(zwykła, odwrócona, odsysanie), odsycanie, nawój śrubowy)

RODZAJE WIERCENIA W ZALEŻNOŚCI OD SKAŁ (obrotowe koronkami skrawającymi, obrotowe świdrami gryzowymi, udarowe, udarowo obrotowe, wiercenie termiczne)

ENERGIA NAPEDOWA WIERTAREK (pneumatyczna, hydrauliczna, elektryczna)

KORONKI (jednodłutowa, krzyżowa, dwudłutowa, teowa, w kształcie X, jednodłutowa z przestawnymi wkłaadkami)

MANIPULATORY (służą do ustawienia kierunku wiercenia i utrzymania tego kierunku oraz zapewnienia docisku)

ŁADOWANIE

usuwanie zwiercin, łączy transport z urabianiem, zapewnia ciągłość technologiczną.

Cele ład wąskoprzodkowych: skrócenie do min. czasu ładowania, maxymalizacja procesu ładowania.

Kryteria doboru ładowarki- rodzaj ład. urobku, wydajność, szybkość drążenia, gabaryty, rodzaj energii jaki mamy w wyrobisku, nachylenie wyrobiska, zagrożenia zwiazane z samotoczeniem się maszyn, rodzaj napędu, zasady bezpieczeństwa, nacisk na spąg ,przekrój wyrobiska.

Nachylenie wyrobisk: ładowarki zgarniakowe +/-25 ładowarki na gąsiennicach +/-15, na kołach +/-4

Podział ze wzg. na miejsce przeznaczenia: -wąsko przodkowe (chodnikowa) –szerokie przodkowe (ścianowa) –szybowe przodkowe (niestosowane w formie samodz. jednostek). Ze wzg. na sposób zaczerpywania urobku: -nagarniające, (łapowe, żerdziowe, zgrzebłowe, zgarniakowa); -zaczerpujące (-łyżkowe: zasięrzutne, bocznie wysypujące; -łopatowe). Ze wzg. na sposób wysypywania urobku: -zasobnikowe, -podawarkowe, -bezpodawarkowe. Ze wzgl na rodzaj energi: napęd elektryczny, pneumatyczny, elektro-hudrauliczny.

Ładowarki bocznie wysypujące należą do typu ładowarek czerpakowych z bocznym systemem rozładowania. Ładowarki te, budowane na podwoziu gąsienicowym, odznaczają się dużą uniwersalnością i są przystosowane do ładowania zarówno węgla, kamienia, jak i innych surowców. Podwozie gąsienicowe i odpowiednie położenie środka ciężkości pozwala na pracę w wyrobiskach o nachyleniu do ±15°, a zwarta budowa, stosunkowo małe wymiary i niezależne napędy gąsienic zapewniają tym ładowarkom dużą zwrotność i łatwość manewrowania.

Podstawowymi zespołami ładowarki bocznie wysypujące są:

• podwozie gąsienicowe,

• agregat napędowy,

• zespół czerpaka.

Podwozie gąsienicowe ładowarki to zespół nośny maszyny, na którego ramie mocowane są pozostałe dwa zespoły: agregat napędowy i zespół czerpaka. Zadaniem podwozia gąsienicowego jest umożliwienie ładowarce przemieszczania się w wyrobisku, dobrego manewrowania oraz wywierania odpowiedniego nacisku na czerpak podczas wbijania go w zwał urobku. Agregat napędowy jest to zespół, w którym doprowadzona do ładowarki energia napędowa (pneumatyczna lub elektryczna) zostaje przetworzona na energię zawartą w cieczy hydraulicznej, napędzającej następnie poszczególne mechanizmy maszyny. W skład agregatu napędowego. wchodzi silnik elektryczny, lub pneumatyczny, przekładnia, zbiornik, pompy hydrauliczne, zawory i inne elementy hydrauliki. Zespół czerpaka to właściwy organ roboczy ładowarki, wykonujący wszystkie konieczne ruchy potrzebne przy ładowaniu, a więc nabieranie urobku, podnoszenie i wysypywanie na bok. Odpowiednie ruchy czerpaka wykonywane są za pomocą cylindrów hydraulicznych.

Charakterystyczną wielkością ładowarek czerpakowych jest pojemność czerpaka. Ładowarki bocznie wysypujące, pracujące w naszych kopalniach, mają następujące pojemności czerpaków: 0,3; 0,4; 0,6; 1,0 i 1,2 m³.

Ładowarki bocznie wysypujące

• ładowarki nisko wysypujące

• ładowarki wysoko wysypujące.

Ładowarki nisko wysypujące to ładowarki czerpakowe z bocznymi systemem wyładowania, przeznaczone do współpracy z wszelkiego rodzaju przenośnikami przodkowymi, w tym również z niskimi przenośnikami zasobnikowymi. Są to przeważnie ładowarki z czerpakami o pojemności od 0,3 do l m³, przeznaczone do mechanizacji chodników o małych przekrojach. Wysokość wysypu tych ładowarek wynosi około 0,6 m

Ładowarki wysoko wysypujące to ładowarki czerpakowe z bocznym systemem wyładowania, dostosowane do ładowania bezpośrednio do wozów kopalnianych. Mogą one również współpracować z wszelkiego rodzaju przenośnikami i innymi typami odstawy, jak np. odstawcze wozy oponowe. Pojemność czerpaków tych ładowarek wynosi od 0,6 do 1,2 m³, a zakres wysokości wysypywania od 0,4 do 2,0 m. Ładowarki te przeznaczone są do mechanizacji ładowania w chodnikach o dużych przekrojach, gdyż przy bezpośrednim ładowaniu dużego wozu górna krawędź przechylonego czerpaka sięga około 4 m.

Zalety

- możliwość ładowania urobku w nachylonych wyrobiskach

- małe wymiary i ciężar

- duża wydajność

- prosta konstrukcja

Wady

- kruszenie urobku, co ma duże znaczenie przy ładowaniu węgla

- ograniczone zastosowanie-tylko do urobku o max wymiarach do ok. 30 cm

- konieczność stosowania toru szynowego w przodku przy ładowarkach na podwoziu szynowym

Ładowarki łapowe należą do bardzo wydajnych i pewnych ruchowo maszyn, charakteryzujących się ciągłym sposobem ładowania, wykonywanym przez dwie łapy nagarniające urobek na centralnie umieszczoną podawarkę. Ładowarki te przeznaczone są do ładowania zarówno węgla, jak i wszelkiego rodzaju minerałów w wyrobiskach nachylonych do ±15. Ładowarki łapowe mają dużą wydajność i zwrotność, umożliwiającą obsługiwanie kilku przodków w czasie jednej zmiany, zwłaszcza w systemach komorowo-filarowych.

Zalety:

- mała wysokość

- duża wydajność

- gąsienicowe podwozie

- możliwość transportowania do różnych środków transportu (przenośniki, wozy)

- łatwość dostosowania głowicy do nierówności spągu

- małe kruszenie urobku

Wady

- znaczna długość utrudniająca transportowanie maszyny na zakrętach

- znaczna szerokość wymagająca specjalnej obudowy przodku

- znaczy ciężar

- wysoki koszt nabycia

Głównymi zespołami są:

podwozie gąsienicowe

• głowica ładująca

• podawarka zgrzebłowa.

Zasada działania. Łapy nagarniające urobek mocowane są obrotowo na czopach korbowych obracających się w przeciwnych kierunkach. W tylnej części każda z łap prowadzona jest na kamieniu ślizgowym mocowanym w głowicy. Wskutek obracania się tarcz wraz z łapami i prowadzenia ich na kamieniach ślizgowych, łapy wykonują ruch zagarniający i ruch powrotny.

Zadaniem podawarki jest odstawa załadowanego łapami urobku z głowicy ładującej do tylnej części ładowarki i przekazanie go na dalsze środki odstawy. W ładowarkach łapowych stosowane są na ogół podawarki zgrzebłowe jednołańcuchowe.

Napęd podawarki. W zależności od typu maszyny łańcuch zgrzebłowy podawarki może być napędzany dwoma sposobami:

• gwiazda łańcuchowa znajduje się w głowicy ładującej i napędzana jest od mechanizmu napędu łap

• gwiazda łańcuchowa znajduje się na wysypie podawarki i ma niezależny napęd z osobnym silnikiem i przekładnią.

Podawarka ładowarki łapowej składa się z: *części umieszczonej w głowicy ładującej *części środkowej *wysięgnika.

Ładowarki do pobierki spągu (Niwka):

- wysięgnik z czerpakiem (porusz się góra-dół, obraca się, wychyla)

- agregat hydrauliczny

-podwozie gąsienicowe

ładowarka do pobierki spągu

a)-czerpak (młotki udarowe{grot, cylinder, bijak, rozrząd}, wygarniak, cylinder wygarniaka, cylinder obrotu czerpaka

b)-wysięgnik

c)-obrotnica

d)-agregat hydr.

e)-podwozie wysiegnika (rama, rolka nośna, gwiazda łańcuhowa, koło)

Ładowarki zgarniakowe należą do najstarszych urządzeń stosowanych dc ładowania i transportu urobku w górnictwie, zwłaszcza w górnictwie rud i soli. Ładowarka zgarniakowa jest urządzeniem bardzo prostym, pozwalającym w różnych warunkach górniczych, w zależności od jej typu, na ładowanie urobku na przenośnik lub do wozów. Cechami, które zadecydowały o znacznej popularności tego typu ładowarek, są:

• prostota konstrukcji,

• uniwersalność zastosowania (stosowane były nawet przy nachyleniach około 40°),

• niezawodność działania,

• bardzo niskie koszty zakupu i eksploatacji.

Ładowarka zgarniakowa składa się z następujących głównych zespołów:

• kołowrotu dwubębnowego,

• pomostu załadowczego z zastawkami,

• zgarniaka,

• osprzętu pomocniczego, jak krążki, kotwie i zaciski linowe.

Ze względu na napęd: *pneumatyczne *hydrauliczne *elektryczne *spalinowe

Ze względu na podwozie: *oponowe *szynowe *gąsienicowe

Ładowarki zasięrzutne

Zaletami ładowarek zasięrzutnych są:

• prosta i zwarta konstrukcja, która niewątpliwie wpływa na ich sto­sunkowo niską cenę,

• łatwa obsługa i konserwacja, dająca niskie koszty eksploatacji,

• duża pewność ruchowa.

Wadami ładowarek zasięrzutnych są:

• wysoki przerzut czerpaka, warunkujący wysokość wyrobiska,

• znaczne kruszenie węgla, ograniczające zastosowanie ich do łado­wania skał twardych (kamienia),

• mały front ładowania (dotyczy tylko ładowarek torowych),

• w przypadku ładowarek pneumatycznych duże zużycie powietrza

Sposób działania ładowarki zasięrzutnej naśladuje, w pewnym stopniu, sposób ręcznego ładowania do wozu. Odpowiednikiem łopaty jest tu czerpak, a odpowiednikiem mięśni ładowacza jest mechanizm napędzający czerpak, przy czym sam proces ładowania przebiega podobnie i składa się z trzech faz, t j.:

• wbijania czerpaka w urobek,

• podnoszenia urobku i przerzutu,

• wyładowania.

Samojezdne wozy transportowe SWT: zwrotne, mobilne.

Ładowarki: zasięrzutne, zgarniakowe, boczno-sypiące

Nachylenie: ⁺_- 4⁰ wszystkie, >4 bez szynowych, >25 zagarniakowe

WYROBISKA ŚCIANOWE

Trasą dla kombajnu jest przenośnik zgrzebłowy. Funkcje poszczególnych urządzeń ścianowych: przenośnik, obudowa, kombajn (dos. do ociosu)

Kombajny ścianowe – maszyny zespołowe mechanizujące urabianie i ładowanie. Eksploatacja od lub do granic.

Trasa kombajnu: jazda do końca ściany i dosówanie obudowy, przestawianie z obudową, zmiana ramion kombajnu i zawrębianie w nowe pole, zmiana położenia ramion i jazda do końcówy, przestawianie przenośnika i końcówy

Zmechanizowany kompleks ścianowy- to optymalny zestaw maszyn i urządzeń górniczych przeznaczonych do mechanizacji i wybierania węgla systemem ścianowym w określonych warunkach górniczo-geol.

Pokłady: strome, silnie nachylone(60), silnie nachylone (35), słabo nachylone (12), poziome(0). Dopuszczalne nachylenia do 12⁰. Kombajn musi współpracować z przenośnikiem i obudową – te same wydajności.

przenośnik, obudowa zmechanizowana.

Klasyf. kombajnów ścianowych: -urabiająco-ładujące.

Ze wzg. na sposób oddziaływ. na caliznę: -wiercące; --wycinające; -frezujące; -strugające; -odbijające; -kombinowane.

Frezujące kombajny mogą być: -bębnowe; -łańcuchowe; -łapowe.

Podział frezujących kombajnów bębnowych ze wzg. na wykonywane operacje: - urabianie + ładowanie;

ze wzg. na ilość organów urabiaj.: -jednobębnowe; -dwubębnowe;

ze wzg. na rodzaj organu urabiania: -tarczowy; -walcowy; -kieszeniowy; -ślimakowy; -segmentowy;

ze wzg. na kierunek obrotu organu: -przedsiębierny; -nasiębierny;

ze wzg. na sposób zamocow. organu urabiającego: -bezramionowe; -jednoramionowe; -dwuramionowe;

ze wzg. na rodzaj głowic: -szeroka; -zawężona;

ze wzg. na sposób realizacji ruchu posuwanego: -cięgnowe; -bezcięgnowe.

Łańcuch rozpięty na całej długości ściany przymocowany na stałe do napędu przenośnika →przemieszczanie kombajnu.

Zastosowanie kombajnów frezujących bębnowych – do skał o małej zwięzłości, zbliżonej do węgla. Zwięzłość – opór jaki stawia skała przy oddzielaniu jej części od calizny do f=2,5 dla węgla f=1,5-2; mogą pracować dla ścian: poziomych, słabo i silnie nachylonych.

Każdy kombajn składa się z: -jednego lub dwu organów urabiających; -jednej lub kilku głowic; -jednego lub kilku skrzyń aparat. elektr., silników elektrycz.; -jednego lub dwóch ciągników; -sań z płozami na których spoczywa; -jednej lub dwu ładowarek; -aparatura sygnalizacyjna, zdalne sterowanie; radiowy układ sterowania. Organy urabiające kombajnów: -walcowe; -tarczowe; -(krzyżowe, -ślimakowe)}samoładujące; -jedno, dwu, trój-zwojowe. Org. urabiaj. z ślimakowym ułożeniem noży do stalowego walca przyspawane kłódki – w których są noże.

Technologia pracy kombajnem dwubębnowym, dwukierunkowa bezwnękowa. Zawrębianie się kombajnu (bezwnękowa – kombajn sam wykonuje wnękę)

WYROBISKA KORYTARZOWE

Wyrobiska korytarzowe dzielą się na: poziome, słabo nachylone, nachylone, stromo nachylone.

Kryteria: rodzaj skał, wymiar poprzeczny wyrobiska, długość wyrobiska, nachylenie wyrobiska, naciski na spąg, rodzaj energii.

1. Kombajny urabiające punktowo- dowolny kształt wyrobiska, urabianie selektywne, wady- mała wydajność, możliwość urabiania skał w fcji masy i mocy kombajnu o wytrzymałości do 60-140 MPa. Organy urabiające poprzeczne (oś obrotu prostopadła do ramienia) wzdłużne, liniowe. Zbrojone w noże promieniowe lub styczne. Konieczność zraszania organu urabiającego. Postęp do 12m/dobę.

2. Kombajny urabiające liniowo- zalety: urabianie wyrobisk prostokątnych, obudowa kotwiowa (najtańsza), urabianie całą długością. Wady- słaba praca z górotworem, duże koszty utrzymania wyrobiska, brak zmian szerokości (zależne od długości organu), skały łatwo i średnio urabialne.

Kombajny pełnoprzekrojowe: urabianie na opisie koła, małe reakcje górotworu, duża prędkość drążenia >60m/dobę, do skał b. trudno urabialnych. Konieczność usypania spągu, najmniejszy wskaźnik wyk. powierzchni, tylko jedna średnica odp. wielkości organu. Urabiają narzędzia dyskowe na głowicy, urabianie przez styczny nacisk i obrót, siłą docisku to kilkadziesiąt ton, olbrzymi moment, małe obroty.

Podział kombajnów chodnikowych:

1. Dla węgla i miękkich skał:

   1. frezujące (urabiające cały przekrój stopniowo)

      • łańcuchowe

      • tarczowe

      • głowicowe

   2. zwiercające (urabiające cały przekrój równocześnie)

• wiercące

1. dla skal zwięzłych – zwiercające – wiercące

Ze względu na sposób i kształt wykonywanego wyrobiska:

• urabiające pełnym przekrojem – organy urabiające pracują na ogół na zasadzie zwiercania calizny i wykonują wyrobiska o przekroju okrągłym lub owalnym. Dwa ramionowe organy wiercące wykonują zasadniczy przekrój chodnika a łańcuchy skrawające wyrównują strop i spąg.

ZALETY: można urabiać bardzo twarde skały; za jednym przejściem urabiamy całą powierzchnię; wyrobisko kołowe łatwe do utrzymania

WADY: wyrobisko zależne od średnicy organu

• urabiające przekrój wyrobiska pasami – wyposażone są w małe organy urabiające, które mają stosunkowo dużą swobodę ruchu. W czasie urabiania kombajn stoi w przodku, a organ prowadzony po powierzchni przodku urabia go pasami szerokości głowicy. Stosowane do urabiania chodników węglowych

ZALETY: umożliwia wykonanie wyrobiska prostokątnego o najbardziej efektywnym wykorzystaniu; możliwość zastosowania kotwi jako obudowy; skraca czas drążenia

WADY: wyrobiska prostokątne trudne do utrzymania-najmniej stabilne; ograniczona możliwość zastosowania w twardych skalach

• urabiające punktowo

ZALETY: możliwość wykonania dowolnego kształtu przodka; wybieranie w sposób selektywny

WADY: nie jest opłacalny przy drążeniu w bardzo twardych skałach

Kombajn chodnikowy frezujący

W górnictwie polskim uznanie i zastosowanie znalazły kombajny frezujące ze stożkowym organem urabiającym. Zadecydowała o tym ich uniwersalność pod względem możliwości drążenia wyrobiska o dowolnym kształcie w przekroju pionowym. Kombajny chodnikowe składają się z kadłuba maszyny, osadzonego na dwu niezależnie napędzanych gąsienicach. Środkiem kadłuba przebiega podawarka zgrzebłowa zaczynająca się na głowicy ładującej. Głowica ładująca o szerokości 1,2 do 2,4 m wyposażona jest w łapy nagarniające urobek na podawarka zgrzebłową. Poszczególne mechanizmy kombajnu napędzane są silnikami elektrycznymi. W czasie pracy kombajnu obraca się głowica z prędkością około 60 obrotów/min. Głowica zaopatrzona w noże urabiające wcina się w caliznę. Pierwsze wcięcie wykonuje się przy spągu na głębokość do 500 mm, a następnie urabia się caliznę warstwami poziomymi. Urobek opada na głowicę i zgarniany jest łapami na podawarkę zgrzebłową. Podawarka kombajnu podaje urobek na ciągnioną przez kombajn podawarkę taśmową, a ta na inny środek odstawy. Kombajny chodnikowe mogą pracować w wyrobiskach o nachyleniu spągu ±18°. W chodnikach węglowych przeciętne postępy drążenia wynoszą kilkanaście metrów w ciągu zmiany.

Podział kombajnów ścianowych

Kombajny ścianowe urabiają caliznę w kierunku równoległym do czoła przodku, zaczynając pracę z uprzednio wykonanej niszy, w której umieszcza się albo całą maszynę albo tylko jej głowicę urabiającą i ładowarkę.

Kombajny ścianowe można podzielić wg sposobu urabiania calizny:

• wiercące – urabiające skałę zwiercaniem za pomocą ostrzy

• wycinające – urabiające skałę przez wycinanie jej za pomocą różnego rodzaju wrębników

• frezujące – urabiające skałę za pomocą frezów

• strugające – urabiające skałę za pomocą ostrzy klinowych, ścinających cienki skraw podczas przesuwania wzdłuż czoła przodku

• odbijające – urabiające skałę przez odbijanie wąskich pasów calizny za pomocą drgających ostrzy

• kombinowane – urabiające skałę równocześnie kilkoma sposobami (np. wycinająco-frezujące)

Podział ścianowych kombajnów frezujących wg

1. wykonywanej pracy: *urabiająco-ładujące

2. ilości organów: *jednoorganowe *dwuorganowe

3. zastosowanego organu: *tarczowy *walcowy *kieszeniowy *ślimakowy *segmentowy

4. kierunku obrotu organu: *podsiębierny *nadsiębierny

5. zamocowania organu urabiającego: *bezramionowe *jedno-dwu-ramionowe

6. rodzaju głowicy: *szeroka *zwężona

7. sposobu realizacji ruchu posuwanego: *cięgnowe *bezcięgnowe

Kombajny frezujące bębnowe zbudowane są z trzech podstawowych zespołów.

• jednej lub kilku głowic z organami urabiającymi,

• jednego lub kilku silników,

• jednego lub dwu ciągników

oraz zespołów pomocniczych, takich jak:

• ładowarka

• sanie, na których kombajn spoczywa i za pomocą których przesuwa się po przenośniku lub spągu,

• wózek lub sanie do układania przewodu elektrycznego,

• zespół osłon,

• układak przewodu oponowego,

• urządzenia do zmniejszania zapylenia,

• urządzenia sterowania, sygnalizacji i zabezpieczające

Kombajny bębnowe są maszynami płytkozabiorowymi. szybkobieżnymi, gdyż urabiają najczęściej zabiór o głębokości 0,6 lub 0,8 m z prędkością robocze posuwu, nieprzekraczające zazwyczaj 5 m/min.

Kombajny ze względu na konstrukcję można podzielić na:

1) jednobębnowe: *bezramionowe *ramionowe

2) dwubębnowe: *bezramionowe *dwuramionowe *jednoramionowe

Produkowane w Polsce kombajny charakteryzuję się wysokim stopniem typizacji i unifikacji, czyli wymienności podstawowych zespołów. Unifikacji podlegają takie zespoły, jak: silniki elektryczne, ramiona organów urabiających, organy urabiające, sanie, jak również skrzynie aparatury elektrycznej i inne.

Stosowane obecnie powszechnie kombajny frezujące zaopatrzone są w organy bębnowe. Wykonują ono ruch obrotowy przy ruchu postępowym poprzecznym całego kombajnu do osi organu, przy czym narzędzia skrawające pracują po łuku. Sam organ bębnowy nie etanowi jednego rozwiązania, gdyż pod tę nazwę kryją się różnie konstrukcje umożliwiające efektywniejsze urabianie calizny w zależności od warunków panujących w wyrobisku ścianowym. Odmienność konstrukcji organów spowodowana jest dążeniem do lepszego doboru układu noży oraz sposobu ładowania.

Podział organów bębnowych: *organy tarczowe *organy walcowe *organy kieszeniowe *organy ślimakowe *organy segmentowe

Najbardziej udaną konstrukcję bębnowego organu kombajnu frezującego jest organ ślimakowy, gdyż zastosowanie tego organu umożliwia dwukierunkowe pracę kombajnu przy stałym kierunku obrotów oraz daje możliwość eliminacji ładowarki dzięki intensywnemu przesuwaniu urobku w stronę przenośnika przez sam organ. Obecnie ten rodzaj organu jest powszechnie stosowany, gdyż zapewnia dobre ładowanie i nie powoduje wtórnego miażdżenia urobku. Każdy z pozostałych organów musi posiadać ładowarkę, która utrudnia lub uniemożliwia dwukierunkowe prace. W pracy innych organów występuje miażdżenie i rozdrabnianie urobku, gdyż pojemność organu jest niewystarczająca w stosunku do wydajności urabiania.

Głowica urabiająca składa się z:

• jednego lub kilku reduktorów

• organu urabiającego

• dodatkowych urządzeń jak np. do zraszania

Ciągnikiem nazywamy jeden z podstawowych zespołów kombajnu, w którym znajduje się napęd przesuwu kombajnu wzdłuż ściany. W staliwnym kadłubie ciągnika umieszczone są podzespoły mechaniczne, podzespoły hydrauliczne, a w starszych typach kombajnów skrzynia aparatury elektrycznej. Przekładnie mechaniczne i hydrostatyczne maję na celu zmniejszenie wysokiej prędkości obrotowej uzyskiwanej z silnika elektrycznego na niskie obroty elementu napędowego oraz regulację tej prędkości w szerokim zakresie.

Napędy bezcięgnowe można podzielić na:

• mechanizmy posuwu z zastosowaniem zamkniętej pętli łańcucha,

• z zastosowaniem łańcucha rozciągniętego wzdłuż rynny przenośnika,

• mechanizmy posuwu z zastosowaniem zębatki,

• mechanizmy posuwu z zastosowaniem hydraulicznych mechanizmów kroczących.

• mechanizmy cierne.

W systemie angielskim Rackatrak napęd na zamkniętą pętlę łańcucha rolkowego przenoszony jest z ciągnika za pomoce koła łańcuchowego osadzonego w miejsce koła napędowego w standardowym łańcuchowym mechanizmie posuwu. Odcinek pętli łańcucha znajdujący się pomiędzy rolkę nakierowującą i rolką napinającą współpracuje z systemem trasy. W segmentowej trasie umieszczonej pomiędzy przenośnikiem ścianowym a zastawkami przenośnika i połączonej.z rynną przenośnika zamocowane sę sworznie. Sworznie te są ruchome i przy najeździe napędu kombajnu zostaję wysunięte przez dwustronny przesuwający się razem z kombajnem klin, powodując ich zazębienie z łańcuchom napędowym.

Systemy z zastosowaniem łańcucha rozciągniętego wzdłuż rynny przenośnika, wykorzystują naturalną elastyczność łańcucha ogniwowego. Zabiezpiecza to elementy kombajnu przed przeciążeniami i zwiększa żywotność kombajnu.

W systemach zębatkowych posuw kombajnu uzyskuje się w wyniku współpracy pionowego lub poziomego koła zębatego osadzonego na ciągniku z trasę ukształtowana w formie zębatki. Stosowany w Polsce system Poltrack jest również systemem zębatkowym. W typowym ciągniku kombajnowym koło napędowe łańcuchowe zastąpiono kołem dostosowanym do współpracy z zębatką drabinkową. Zębatka drabinkowa o sworzniach pionowych składa się z 1,5 m segmentów, które mocowane są do wzmocnionych zastawek przenośnika za pomocą łączników. Końce łączników z segmentami zębatki z jednej strony i zastawkami przenośnika z drugiej strony połączone są przegubami kulistymi z nakładką sprężystą. Przegubowe połączenie segmentów zębatki do zastawek przenośnika pozwala na wychylenie tych segmentów zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej. Segmenty zębatki połączone są ze sobą dwusworzniowymi ogniwami z pozostawieniem przegubowości..

STRUGI

Strugi: sposób oddziaływania na caliznę: -aktywne; -statyczne. Nie stosować do skał o dużej zwięzłości dla podz. niskich, średnich. (duża zwięz. =20)→kombajnami do 2,5; strugi 1,6. Są to maszyny płytkozabiorowych (do 15 cm), szybkobieżnych (prędk. zbliżona do prędk. przenośnika lub pow. 2m/s). Czynności: urabianie i ładowanie

Ładowanie kadłubem –łańcuch bez końca, nie ma napędu przy głowicy, tylko na końcu ściany. Skład: strugi, głowice ciągnące, napędy łańcucha, przenośnik. Strugi ścianowe: skład: głowica strugowa, przesuwniki hydr., ukł. napędowy, kadłub; regulacja nakładek – regulow. wysokości głowicy strugowej. Noże strugowe – tzw. noże pośrednie oraz noże przystropowe (symetryczne), przyspągowe (pracuje w spągu i w caliźnie), są ruchome. Obciążenie głowicy strugowej w proc. urabiania (prowadzenie głowicy po przenośniku): -ślizgowe, -zmodyfikowane, -pontalowe, -ślizgowo-pontalowe, -zgodne. Objętość urobku: Qtr=F(Vtr±Vs); + gdy prędk. zgodna; - gdy pręd. Vs w przeciwną stronę.

Obudowy do wyrobisk ekspl.

1. Funkcje obudowy: zapewnienie stateczności wyrobiska w ustalonym czasie, co pozwala na zachowanie wymaganych wymiarów jego przekroju, oraz umożliwia zab. ludzi, sprzętu i maszyn przed zawałem stropu oraz odpadającymi odłamkami skalnymi.

2. Rodzaj obudowy i parametry: rodzaj skał otaczających wyrobisko, zaburzenia tektoniczne, stan hydrogeologiczny w strefie i w otoczeniu wyrobiska, głębokość lokalizacji wyrobiska i związany z tym rozkład i wartośc ciśnienia górotworu, parametry geometryczne przekroju poprzecznego i długość wyrobiska.

3. Fazy pracy (obciążenia obudowy) Obudowa powinna mieć odpowiednią podporność (jest to wartość docisku występującego pomiędzy jej elementami przejmującymi obciążenie od górotworu- stropnica- a górotworem). Ponieważ zjawisko odprężania górotworu pod działaniem ciśnienia geostatycznego są zjawiskami geologicznymi, to wartość odporności zmienia się w funkcji czasu.

Wyróżnia się 3 fazy pracy obudowy: wstępna (wartość siły docisku między powierzchnią obudowy a górotworem jaka wytworzy się podczas stawiania obudowy), roboczą (wartość siły oporu obudowy w chwili, gdy górotwór zaczyna się deformować a obudowa przejmuje na siebie częściowy nacisk skały i zaczyna się deformować), szczytową (występuje w chwili gdy naciski górotworu przejmowane przez obudowę są równe granicznej wytrzymałości obudowy i jej elementów)

OBUDOWY KOTWIOWE:

1. wykorzystywana jest do opóźniania zjawisk odkształcania się warstw słabszych od mocniejszych lub spięcie (usztywnienie) ze sobą kilku warstw natychmiast po odsłonięciu powierzchni. Przez kotew rozumie się cięgno, którego jeden koniec (głowica) jest zamontowany w otworze górotworu, a drugi służy do podtrzymywania zewnętrznej warstwy skalnej. Obudowę kotwiową dzieli się z uwagi na konstrukcję na klinowe, szczękowe, stalowe wklejane, linowe, rurowe cierne.

2. Technologia stawiania obudowy kotwiowej: określenie schematu rozmieszczenia kotwi, wiercenie otworów i montaż kotwi, montaż opinki (płyt, siatki, belek)

OBUDOWY ZMECHANIZOWANE:

Zadaniem obudowy zmechanizowanej jest zapewnienie bezpiecznego nie zakłóconego przez górotwór wybierania węgla z wyrobisk eksploatacyjnych. Dla wykonania tego zadania obudowa musi spełniać takie podstawowe funkcje jak: kierowanie stropem, osłonięcie wyrobiska przed odpadaniem ze stropu skał, osłanianie wyrobiska przed przedostawaniem się skał z rumowiska zawałowego do przestrzeni roboczej, osłonięcie wyrobiska przed odpadającymi z czoła ściany kęsami węgla w pokładach grubości powyżej 2,5 m lub staczającymi się po przenośniku kęsami urobku w pokładach nachylonych powyżej 25⁰.

Obudowa zmechanizowana wpływa na zachowanie się stropu (kierowanie) przez działanie na niego z odpowiednią siłą (odpornością), przesuwanie samej siebie w nowe położenie, przesuwanie przenośnika z maszyną urabiającą.

Odporność wstępna Pw- podporność jaką ma zestaw obudowy zmechanizowanej w momencie rozparcia i zależy od ciśnienia zasilania aktualnie występującego w magistrali zasilającej ścianę

Podporność robocza PN- jest max odpornością jaką może osiągnąć zestaw obudowy zmechanizowanej przy obciążeniu statycznym. Zależy od ciśnienia otwarcia zaworów bezpieczeństwa w układzie odpornościowym podpór hydraulicznych zestawu obudowy.

Odporność robocza Pr- jest odpornością jaką w danej chwili osiąga zestaw obudowy zmechanizowanej pod wpływem nacisku górotworu, a jej wartość mieści się między odpornością wstępną a nominalną.

Przy doborze obudów zmechanizowanych dla ściany należy brać pod uwagę: czynniki zapewniające bezpieczne utrzymanie wyrobiska, względy ekonomiczne. Zagadnienie to należy traktować łącznie. Do czynników mających duże znaczenie ekonomiczne można zaliczyć długość ściany i jej wybieg. Preferuje się ściany długości >150m i o wybiegu >1000m.

Komplet obudowy zmechanizowanej:

-zestaw podstawowy- podpory

- zestaw stabilizacyjny

-zestaw wnękowy

- zestaw przychodnikowy

- układ zasilania hydraulicznego (agregat zasilający, przewody magistralne; centralna stacja zasilania, rurociąg magistralny)

- układ zasilania elektrycznego- zasilacz, przewody elektryczne

- centralny mikroprocesorowy układ sterowania

- wyposażenie dodatkowe (instalacja oświetleniowa, instalacja łącznościowa, tama podścianowa, zasoby do pracy w nadścianach)

Obudowa osłonowa: stropnica, spągownica, osłona boczna, układ cięgien (leminiskata), siłownik korekcyjny osłony, osłona.

W skład obudowy Glinik wchodzą: dwie podpory hydrauliczne dwuteleskopowe, stropnica, osłona, dwie spągownice, siłowniki korygujące w stropnicy i osłonie, osłony boczne wysuwane na stropnicy i osłonie, podpora stropnicy, układ przesuwny, układ cięgien(lemniniskata), blok rozdzielaczy hydraulicznych.

Cykl pracy obudowy: 1)zestaw obudowy przesunięty w nowe położenie rozpiera się z podpornością wstępną w wyrobisku (podp. wstępna wynika z pow. roboczej stojaków i ciśnienia zasilania pz). Rozpieranie stropu może być ręczne, zdalne, automatyczne za pomocą rozdzielacza, po rozparciu stojaki są odcięte od magistrali zasilającej, zaś z magistralą spływową połączone za pomocą zaworu przelewowego. 2)zwiększa się nacisk górotworu, wzrasta ciśnienie czynnika hydraul. stojaka przy czym zestaw obudowy przeciwdziała zaciskaniu się wyrobiska pracując jak podpora sztywna aż do momentu gdy ciśnienie w stojakach nie przekroczy ciśn. roboczego. Ciśnieniu temu odpowiada podporn. robocza stojaka. 3)W miarę dolnego nacisku górotworu następuje powolny zsuw stojaków, który trwa do chwili wyrabowania (zluzowania zestawu) za pomocą rozdzielacza czyli do momentu w którym stojak zostaje połączony zestawem rabującym z magistralą roboczą.

Schemat: filtry wysokociśnieniowe z baypassami, obudowy, zespoły pompowe, zbiornik, hydroakumulator. Blok zaworowy- zespół el hydrauliki siłowej: zawór zwrotny sterujący, zawór bezpieczeństwa.

Praca „bez kroku wstecz” - praca obudowy w ścianie obejmuje następujące cykle:

— po urobieniu kombajnem zabioru następuje wysunięcie stropnicy i zabezpieczenie odkrytego stropu,

— przesunięcie przenośnika ścianowego do czoła calizny,

— poluzowanie sekcji i jej dosunięcie do przenośnika z jednoczesnym zsuwem stropnicy wysuwnej,

— korygowanie położenia sekcji,

— rozparcie sekcji obudowy.

Praca „z krokiem wstecz” - obejmuje następujące cykle pracy obudowy:

— po urobieniu kombajnem zabioru następuje wysunięcie stropnicy lub poluzowanie i przesunięcie zestawu do przenośnika a następnie jego rozparcie, co powoduje zabezpieczenie odkrytego stropu,

— korygowanie położenia sekcji,

— przesunięcie przenośnika ścianowego

Rodzaje podporności:

Podporność wstepna Pw – jest to podporność jaką ma zestaw obudowy zmechanizowanej w momencie rozpoczęcia rozparcia i zależy od ciśnienia zasilania aktualnie występującego w magistrali zasilającej ścianie.

Podporność Pn- jest ona maksymalną podpornością jaką możne osiągnąć zestaw obudowy zmechanizowanej przy obciążeniu stycznym. Podporność nominalna zależy od ciśnienia zaworów bezpieczeństwa w układzie podpornościowym podpór hydraulicznych zestawu obudowy.

Podporność robocza Pr- jest to podporność jaką w danej chwili osiąga zestaw obudowy zmechanizowanej pod wpływem nacisku górotworu a jej wartość mieści się między podpornością wstępną a podpornością nominalną

Podporność zależy od:-wysokości rozparcia sekcji-podporności stojaka