Прохідка шахти та експлуатація комбайна EBZ 260H – Грузуголь

Шахта ім. Мінделі компанії «Сакнахшірі Грузинської Індустріальної Групи» (англійською «Saqnakhshiri (GIG GROUP)», російською «Грузуголь»), відпрацьовує вугільний пласт «Товстий», небезпечний через гірські удари та самозаймання вугілля. У зв’язку з цим, головні виробки – відкаточні штреки та вентиляційний горизонт пройдені по породах ґрунту, приблизно за 20 метрів від пласта.

За всю історію «Грузуголь», під час проходження польових гірничих виробок проходочні комбайни ніколи не застосовувалися. Прохідку проводили за допомогою БВР. Темпи проходки при цьому (у 2008–2015 рр.) становили 10-18 м/міс. Такі низькі темпи обумовлені дуже високим рівнем застосування ручної праці.
Для підготовки нових вибійних полів необхідно було пройти Східний відкаточний польовий штрек гор. +275 м. На першому етапі планувалося пройти приблизно 470 метрів перетином 18,0 м² в чорновому варіанті, з кріпленням арочною тризвенною кріплю з СВП-27. Міцність порід у забої складає, як правило, 5–8 одиниць за шкалою Протодьяконова, а в окремих випадках до 9 одиниць.

З метою механізації проходочних робіт, підвищення стійкості виробки, було прийнято рішення про придбання проходочного комбайна, який би відповідав гірничо-геологічним умовам шахти.

Вибору моделі комбайна передувала тривала робота з оцінки технічних параметрів комбайнів вагою від 54 т до 93 т (без ваги перегруза) 5-ти китайських заводів. При цьому, звичайно, оцінювалися комерційні умови поставки та комплектація комбайнів. Це були комбайни типу EBZ моделей «160», «200», «220», «230», «260». В опитувальний лист також було включено пиловидсмоктуючу установку в комплекті з гнучким трубопроводом і підтримуючими елементами та платформою.

Оцінюючи технічні параметри комбайнів, звертали увагу на конструктивні рішення всіх вузлів:

• редукторів ріжучого органа та вихідних валів;
• приводів навантажувальних зірок, скребкових конвеєрів;
• приводів та конструкцій ходових систем;
• компоновки гідравлічних систем, включаючи з’єднувальні вузли гідроциліндрів з корпусами, системи охолодження масла, умови фільтрації, а також продуктивність моторів і гідросистем загалом;
• електричних та керуючих систем.

Технічні параметри комбайнів були зведені в таблицю

Далі, для прийняття вибору комбайна, була здійснена поїздка до Китаю на 4 заводи для переговорів зі спеціалістами заводів та огляду їх виробництва. Крім того, спускалися в шахту для огляду комбайна EBZ260H, який працював у породному забої. На момент відвідування довжина тупика становила 2830 метрів. Перетин виробки складав 18,5 м², закріплена анкерною кріплю. Температура у виробці становила 35–36°. До цього комбайн вже пройшов одну виробку довжиною трохи більше 1800 метрів. Міцність порід у забої становила 5–6 одиниць. Темпи проходки становили 220–230 м/міс.

Було також сформовано додаткові пропозиції щодо підвищення зносостійкості та надійності окремих його вузлів. Керівництво заводу погодилося виконати наші пропозиції. Надалі коронка комбайна, навантажувальний стіл, нагрібальні зірки були покриті зносостійкими наплавками. Було приварено захисні кожухи над місцем кріплення штоків гідроциліндрів керування навантажувальним столом та над гідромоторами приводу скребкового конвеєра. Посилено корпус вихідного валу приводу коронки. Електродвигун замінено на модель потужністю 260/200 кВт. У редуктори встановлено підшипники фірми «Timken».

За результатами поїздки в Китай керівництву компанії «Грузуголь» було запропоновано та надалі придбано комбайн EBZ 260H компанії «Кайшен». Одночасно з комбайном, окрім погодженого списку запасних частин, що входять у вартість комбайна, було закуплено додатково запасні частини та витратні матеріали, які дозволяють працювати комбайну до першого капітального ремонту, тобто до об’єму проходки до 35,0 тисяч м³ гірської маси.

У листопаді 2016 р. комбайн було спущено в шахту та змонтовано в забої штрека спеціалістами, запрошеними з України – механік, 3 машиністи комбайна, 3 електрослюсарі, а також 2 спеціалісти від заводу (за контрактом). Неппосередньо видобуток породи та кріплення забою проводилися у 1 або 2 зміни, залежно від наявності кваліфікованих робітників, а допоміжні роботи – в інший час. Після відходу на достатню відстань, за перегруза було змонтовано та запущено в роботу пиловидсмоктувач, що значно покращив умови роботи у забої.

Темпи проходки становили 65–70 м/міс. Продуктивність комбайна, за наявності порожняку та матеріалів, у окремі зміни досягала 2,5 метрів. При належній організації робіт та наявності кваліфікованого персоналу у всіх змінах, темпи проходки могли становити не менше 9,0 м/сут. або до 230–250 метрів на місяць. Механічна служба ділянки суворо виконувала всі регламентні роботи згідно з інструкцією як у ремонтні, так і у робочі зміни.

Нижче наведено перелік робіт, виконаних з початку експлуатації:

• Листопад 2016 р. (перед запуском) – змащування поворотного підшипника (турелі) робочого органа (централізоване змащування після монтажу), змащування підшипників ковзання осей всіх гідроциліндрів, ремонт різьби гідрозамка живильника (обрив різьби захистом рукавів високого тиску при повороті робочого органа) через невідповідність розмірів захисного чохла;
• Грудень 2016 р. – заміна блоку гідророзподільників управління навантажувачем (зірка права, ліва, конвеєр) через дроселювання масла в розподільнику лівої зірки;
• Січень 2016 р. – заміна масла у котках ходових візків, заміна фільтрів високого тиску гідросистеми (3 шт.);
• Лютий 2017 р. – змащування підшипників ковзання осей всіх гідроциліндрів, заміна масла у консолі (Shell Omala G320 – 20 л), заміна масла у редукторі і.о. (Shell Omala G320 – 50 л);
• Березень 2017 р. – змащування поворотного підшипника (турелі) робочого органа, заміна масла у ходових редукторах, приводі конвеєра, регулювання натягу траків, заміна масляних фільтрів зливної магістралі;
• Квітень 2017 р. – укорочення ланцюга конвеєра, заміна масла у редукторі насоса системи зрошення;
• Травень 2017 р. – регулювання натягу траків, затяжка шпильок, контактів (контакторів і ел.двигунів), заміна мастила у підшипниках валів конвеєра і перегруза, навантажувальних зірок, заміна масла у гідросистемі (Shell Tellus M68 – 800 кг), заміна всіх масляних фільтрів, затяжка кріплення ходових гідромоторів;
• Липень 2017 р. – ремонт ланцюга конвеєра, змащування валів, змащування консолі робочого органа, заміна дисплея (комбайн перестав вмикатися), укорочено ланцюг на конвеєрі;
• Серпень 2017 р. – заміна ущільнювального гумового кільця на гідрозамку домкрата підйому робочого органа, змащування консолі, змащування поворотного підшипника робочого органа (турелі), змащування осей домкратів, заміна стрічки на перегрузі (порвала металевим предметом), заміна кільця на масляному фільтрі;
• Вересень 2017 р. – заміна гірлянд на перегрузі (замість 3-х роликових зробили з 4 роликами), заміна масла у ходових редукторах, у підшипниках валу консолі, ремонт стику стрічки на перегрузі, заміна масла у редукторі робочого органа;
• Жовтень 2017 р. – заміна водяного фільтра системи охолодження, заміна ручок гідророзподільників управління аутрігерів, живильника, ходу, демонтаж та заміна коронки для ремонту (частковий знос різцетримачів), заміна повітряного фільтра;
• Листопад 2017 р. – заміна одного магістрального рукава високого тиску (підтікав у заделці), заміна манометра тиску масла, ремонт стику на перегрузі (заміна зношених скоб);

В процесі роботи було замінено 337 шт. різців. Питомий витрата склала приблизно 1 різець на 25,0 м³ породного масиву. Варто зазначити, що при роботі зрошення безпосередньо на короні посадкові місця різців швидко забиваються розмоклою дрібною породою, що заважає проворачиванню різців навколо своєї осі. Тому регулярно, у кожну зміну, доводилося вручну, за допомогою інструменту, провертати різці, щоб знос різців відбувався рівномірно.

За звітний період експлуатації комбайна було пройдено у 2016 р. – 84 м, у 2017 р. – 365 м, що відповідає видобутку породи в обсязі майже 8500 м³. (У травні–липні 2017 р. комбайн практично не працював через аварію на скіповому підйомі шахти.)

Зауваження та висновки:

1. Розстановка різцетримачів на короні потребує корекції, щоб забезпечити провертання різців під час руйнування масиву. Самі різці, американської компанії «Kennametal» (можливо виготовлені в Китаї), з антифрикційним наплавленням, показали високу працездатність.
2. На стрілі робочого органа комбайна відсутній телескопічний пристрій для занурення коронки в грудку забою. Це створює всій кінематичній схемі робочого органа високу жорсткість та опір реактивним силам. Подача робочого органа в забій здійснюється одночасною роботою ходових гідромоторів та потужними гідроциліндрами аутрігерів.
3. Зносостійкі наплавки та пластини, виконані на поверхнях навантажувального столу, навантажувальних зірок, направляючих площин конвеєра, поверхнях коронки, дозволили продовжити ресурс деталей та підвищити надійність роботи комбайна.
4. Пиловидсмоктувач і гнучкий трубопровід, встановлений після перегруза, значно покращили умови праці у забої та ефективність видобутку.
5. Регулярне змащування всіх вузлів та контроль тиску гідроциліндрів і моторах забезпечило стабільну роботу всього механізму комбайна без аварійних зупинок.