Опыт применения китайского проходческого комбайна EBZ-260H

Шахта им. Миндели компании «Сакнахшири Грузинской Индустриальной Группы» (по английски «Saqnakhshiri (GIG GROUP)» по русски «Грузуголь»), отрабатывает угольный пласт «Толстый», опасный по горным ударам и самовозгоранию угля. В этой связи, главные выработки — откаточные штреки и вентиляционный горизонт пройдены по породам почвы, примерно в 20-ти метрах от пласта.

За всю историю «Грузуголь», при проходке полевых горных выработок проходческие комбайны никогда не применялись. Проходку вели с помощью БВР. Темпы проходки при этом (в 2008 – 2015гг) составляли 10-18 м/мес. Такие низкие темпы обусловлены очень высоким уровнем применения ручного труда.
Для подготовки новых выемочных полей необходимо было пройти Восточный откаточный полевой штрек гор. +275 м. На первом этапе планировалось пройти, примерно, 470 метров сечением 18,0 м² вчерне, с креплением арочной трехзвенной крепью из СВП-27. Крепость пород в забое составляет, как правило 5 — 8 единиц по шкале Протодьяконова, и в отдельных случаях, до 9 единиц.

проходческий комбайн EBZ-260H

С целью механизации проходческих работ, повышения устойчивости выработки, было принято решение о приобретении проходческого комбайна, который бы удовлетворял горно-геологическим условиям шахты.

Выбору модели комбайна предшествовала длительная работа по оценке технических параметров комбайнов весом от 54 т до 93 т (без веса перегружателя) 5-ти китайских заводов. При этом, конечно, оценивались коммерческие условия поставки, и комплектация комбайнов. Это были комбайны типа EBZ моделей «160», «200», «220», «230», «260». В опросный лист также была включена пылеотсасывающая установка в комплекте с гибким трубопроводом и поддерживающими элементами, и платформой.

Оценивая технические параметры комбайнов, обращалось внимание на конструкционные решения всех узлов:

  • редукторов режущего органа и выходных валов;
  • приводов погрузочных звезд, скребковых конвейеров;
  • приводов и конструкций ходовых систем;
  • компоновки гидравлических систем, включая соединительные узлы гидроцилиндров с корпусами, систем охлаждения масла, условия фильтрации, а также производительности моторов и гидросистем вцелом;
  • электрических и управляющих систем.

Технические параметры комбайнов были сведены в таблицу

п. № Наименование параметра EBZ-230 EBZ-220 EBZ-200Y EBZ-160 EBZ-260H EBZ-230A EBZ-200A
1 Изготовитель(город) Суйчжоу Янжоу Шэньян Шицзяджуан Кайшэн Кайшэн Кайшэн
2 Вес комбайна без перегружателя 80,0 т 56,0 т 72,0 т 54,0 т 93,0 т 72,0 т 68,0 т
3 Длина комбайна 11,47 м 10,6 м 11,2 м 9,63 м 11,6 м 11,53 м 11,53 м
4 Ширина по погрузочному столу 3,46 м 3,6 м 3,2 м 2,8 м 3,6 м 3,2 м 3,2 м
5 Ширина по гусеницам 3,2 м 2,72 м 2,6 м 2,2 м 3,05 м 2,78 м 2,74 м
6 Высота комбайна по конвееру 2,0 м 1,9 м 1,86 м 1,85 м 2,07 м 1,94 м 2,97 м
7 Диапазон резания с одной установки
7.1 Высота 4,8 м 5,1 м 5,2 м 5,0 м 5,3 м 5,2 м 5,2 м
7.2 Ширина 6, 03 м 6,6 м 6,0 м 6,0 м 7, 725м 6,5 м 6,4 м
7.3 Сечение выработки с одной установки 28,9м2 34,0м2 30,0м2 30,0м2 40,9м2 32,2м2 32,9м2
8 Скорость вращения коронки 46/23об/мин 47/23об/мин 47/23об/мин 65/32об/мин 48/24
9 Количество зубков на коронке 50,0 шт. 42,0 шт. 54,0 шт 42,0 шт 45,0 шт
10 Прочность породорезания, целесообр. до 100/80 Мпа до 90Мпа до 100Мпа до 90Мпа 120/100Мпа 100/80Мпа 90/80Мпа
11 Мощность эл.дв. режущего органа 230/150 квт. 220/132 квт. 200/150 квт. 160/160 квт. 260/160 квт. 230/135 квт. 200/135квт
12 Мощность эл.дв. гидросистемы 132 квт. 90 квт. 132 квт. 110 квт. 132 квт. 132 квт., 3 насоса 125 квт.
13 Мощность гидро/мотора питателя 22 квт. х2 14,5 квт. х2 18,5 квт. х2 12 квт. х2
14 Мощность г/мокребкового конвеера 17 квт. х2 15 квт. х2 16,5 квт. х2 13 квт. х2
15 Мощность г/м и тяговое усиление ходовой 40квт х2 /560 KN 30квт х2 /380 KN 26,3квт х2 /400 KN 28квт х2 /280 KN
16 Производительность насосов г/сист 2х270л/мин 2х237л/мин 2х245л/мин 2х240л/мин 190+190+74мл/об.
17 Давление наг/моторах/гидроцилинд 25Мпа/20 Мпа 25Мпа/20 Мпа 22Мпа/20 Мпа 20-25Мпа/18 Мпа 23+23+12 Мпа
18 Емкость масляного бака 600 литров 700 литров 680 литров 800 литров 1000 литров
19 Напряжение питания комбайнов 1140 или 660 вольт 1140/660 1140/660 1140/660 1140/660 1140/660 1140/660

Далее, для принятия выбора комбайна, была совершена поездка в Китай на 4 завода для переговоров со специалистами заводов, и осмотра их производства. Кроме того, спускались в шахту для осмотра комбайна EBZ260Н, который работал в породном забое. На момент посещения длина тупика составляла 2830 метров. Сечение выработки составляло 18,5 м², закреплена анкерной крепью. Температура в выработке составляла 35-36°. До этого, комбайн уже прошел одну выработку длиной немного более 1800 метров. Крепость пород в забое составляла 5-6 единиц. Темпы проходки составляли 220-230 м/мес.

Были сформированы также дополнительные предложения по увеличению износостойкости и надежности отдельных его узлов. Руководство завода согласилось выполнить наши предложения. В дальнейшем, корона комбайна, погрузочный стол, нагребающие звезды, были покрыты износостойкими наплавками. Были приварены защитные кожухи над местом крепления штоков гидроцилиндров управления погрузочным столом, над гидромоторами привода скребкого конвейера. Усилен корпус выходного вала привода короны. Электродвигатель заменен на модель с мощностью 260/200 квт. В редукторы установили подшипники фирмы «Timken».
По результатам поездки в Китай, руководству компании «Грузуголь», был предложен, и в дальнейшем приобретен комбайн EBZ 260H компании «Кайшен». Одновременно с комбайном, кроме согласованного списка запасных частей, входящих в стоимость комбайн, были закуплены, дополнительно, запасные части и расходные материалы, которые позволяют работать комбайну до первого капитального ремонта, то есть в объеме проходки до 35,0 тысяч м³ горной массы.

Коронка с износостойкими наплавками

В ноябре 2016 г. комбайн был спущен в шахту и смонтирован в забое штрека специалистами, которые были приглашены из Украины — механик, 3 машиниста комбайна, 3 электрослесаря, а также 2 специалиста от завода (по контракту).
Непосредственно выемка породы и крепление забоя производились в 1 или 2 смены, в зависимости от наличия квалифицированных рабочих, а вспомогательные работы, в остальное время. После отхода на достаточное расстояние, вслед за перегружателем был смонтирован и запущен в работу пылеотсос, который резко улучшил условия работы в забое.

Насосная группа комбайнов

Темпы проходки составляли 65-70 м/мес. Производительность комбайна, при наличии порожняка и материалов, в отдельные смены составляла до 2,5 метров. При должной организации работ и наличии квалифицированного персонала во всех сменах, темпы проходки могли бы составить не менее 9,0 м/сут. или до 230 – 250 метров в месяц.
Механическая служба участка строго выполняла все регламентные работы согласно инструкции, как в ремонтные смены, так и в рабочие смены.

Пылеотсос

Ниже представлен перечень работ, выполненных с начала эксплуатации:

  • Ноябрь 2016г.(перед запуском) — смазка поворотного подшипника (турели) рабочего органа (централизованная смазка после монтажа), смазка подшипников скольжения осей всех гидроцилиндров, ремонт резьбы гидрозамка питателя (обрыв резьбы защитой рукавов высокого давления при повороте рабочего органа) из-за несоответствия размеров защитного чехла;
  • Декабрь 2016 г. — замена блока гидрораспределителей управления погрузчиком (погрузочная звезда правая, левая, конвейер) из-за дросселирования масла в распределителе левой звезды;
  • Январь 2016 г. — замена масла в катках ходовых тележек, замена фильтров высокого давления гидросистемы(3шт.);
  • Февраль 2017г. — смазка подшипников скольжения осей всех гидроцилиндров, замена масла в консоли(Shell omala G320-20л),замена масла в редукторе и.о.(Shell omala G320-50л);
  • Март 2017г. — смазка поворотного подшипника (турели) рабочего органа, замена масла в ходовых редукторах, приводе конвейера, регулировка натяжения траков, замена масляных фильтров сливной магистрали;
  • Апрель 2017г. — укорачивание цепи конвейера, замена масла в редукторе насоса системы орошения;
  • Май 2017г. – регулировка натяжения траков, обтяжка шпилек, контактов (контакторов и эл.двигателей), замена смазки в подшипниках валов конвейера и перегружателя, погрузочных звезд, замена масла в гидросистеме (Shell tellus M68-800кг), замена всех масляных фильтров, обтяжка крепления ходовых гидромоторов;
  • Июль 2017г. — ремонт цепи конвейера, смазка валов, смазка консоли рабочего органа, замена дисплея (перестал включаться комбайн), укоротили цепь на конвейере;
  • Август 2017г. — замена уплотнительного резинового кольца на гидрозамке домкрата подъема рабочего органа, смазка консоли, смазка поворотного подшипника рабочего органа (турели), смазка осей домкратов, замена ленты на перегружателе (порвали металлическим предметом), замена кольца на масляном фильтре;
  • Сентябрь 2017г. — замена гирлянд на перегружателе (вместо 3-х роликовых сделали с 4 роликами), замена масла в ходовых редукторах, в подшипниках вала консоли, ремонт стыка ленты на перегружателе, замена масла в редукторе рабочего органа;
  • Октябрь 2017г. — замена водяного фильтра система охлаждения, замена ручек гидрораспределителей управления аутригеров, питателя, хода, демонтаж и замена короны для ремонта (частичный износ резцедержателей), замена воздушного фильтра;
  • Ноябрь 2017г. – замена одного магистрального рукава высокого давления (подтекал в заделке), замена манометра давления масла, ремонт стыка на перегружателе (замена изношенных скоб);

Перегружатель с гибким трубоотводом пылеотсоса

В процессе работы было заменено 337 шт. резцов. Удельный расход составил примерно 1 резец на 25,0 м³ породного массива. Надо отметить, что при работе орошения непосредственно на короне, посадочные места резцов быстро забиваются размокающей мелкой породной, которая препятствует проворачиванию резцов вокруг своей оси. Поэтому, регулярно, в каждую смену, приходилось вручную, с помощью инструмента, проворачивать резцы, чтобы износ резцов происходил равномерно.
За отчетный период эксплуатации комбайна было пройдено в 2016г-84м,в 2017г-365м, что соответствует выемке породы в объеме почти 8500 м³. (В мае – июле 2017 г. комбайн по проходке практически не работал из-за аварии на скиповом подъеме шахты.)

Гидропривод скребкового конвейера

Замечания и выводы:

  1. Расстановка резцедержателей на короне требует корректировки, чтобы обеспечить проворачивание резцов во время разрушения массива. Сами резцы, американской компании «Кеnnametal» (возможно изготовленные в Китае), с антифрикционной наплавкой, показали свою высокую работоспособность.
  2. На стреле рабочего органа комбайна отсутствует телескопическое устройство для внедрения короны в грудь забоя. Это создает всей кинематической схеме рабочего органа высокую жесткость и сопротивляемость реактивным силам. Подача рабочего органа в забой осуществляется одновременной работой ходовых гидромоторов и мощными гидроцилиндрами аутригеров.
  3. Износостойкие наплавки и пластины, выполненные на поверхностях погрузочного стола, погрузочных звезд, направляющих плоскостях конвейера, поверхностях короны и ходовой части комбайна, полностью себя оправдали. Такие наплавки надо было выполнить также на поверхностях резцедержателей, что увеличило бы их износостойкость. Эту работу можно выполнить в процессе ремонта короны.
  4. Своевременная смазка узлов трения, а также замена масла и фильтров в гидросистеме комбайна и редукторах, обеспечили надежную работу всех гидравлических систем. За все время работы не было сбоев в работе насосов, гидромоторов, гидроцилиндров. Выявленный брак в одном из распределителей, который был заменен по гарантии, в принципе нельзя отнести к упущениям завода-изготовителя комбайна, так как не является его продукцией. Тем не менее, завод незамедлительно признал этот случай гарантийным.
  5. Комплектация комбайна пылеотсосом обеспечила эффективное удаление пыли из рабочей зоны забоя, что особенно важно для визуального контроля машинистом комбайна и его помошника. При этом следует отметить, что завод-изготовитель пылеотсоса готов предложить несколько вариантов конструкции площадки размещения вентиляторов и водяного фильтра: на тележке, движущейся по рельсам, по монорельсу, или по ставу ленточного конвейера. Заказчик должен заранее эту конструкцию согласовать с заводом. Также, на стадии формирования проекта проходки выработки, необходимо предусмотреть систему сброса грязной воды, чтобы исключить её подтопление.
  6. Комбайн отработал примерно 25% своего ресурса до первого капитального ремонта (согласно регламенту завода). Оценивая комбайн EBZ-260H можно утверждать, что он является очень надежным и эффективным образцом проходческой техники, особенно в условиях породного забоя с крепостью до 9 единиц по шкале проф. Протодьяконова.
  7. Повышение темпов проходки возможно, если укомплектовать участок и бригаду квалифицированными ИТР и рабочими, и кардинально изменить организацию работ на шахте по обеспечению транспортом, материалами.