Струговая установка или очистной комбайн?



Предыдущая | Следующая

 

Струговая установка или очистной комбайн?
Было время, когда использование струговых установок в длинных очистных забоях ограничивалось мягкими углями. Сегодня это уже не так. Благодаря усовершенствованию систем привода, доставки угля и управления — включая более мощные электродвигатели, более прочную тяговую цепь, более высокую скорость резания, большее поперечное усилие, высокоточное электронное управление глубиной резания и улучшенные резцы — струговые установки компании Bucyrus могут применяться для выемки угля любой крепости. К тому же струги этой компании по мощности резания значительно превосходят продукцию любого другого производителя, развивая мощность до 1600 КВт (струг GH 1600).
Отработка пластов средней и малой мощности обретает все более важное значение, поскольку оставшиеся запасы угля в основном сконцентрированы в тонких пластах, а «легкодоступный» уголь уже почти исчерпан. В Германии, например, 80 % оставшихся запасов угля находятся в пластах мощностью менее 1,5 м. Промышленные запасы, находящиеся в пластах мощностью от 0,6 до 1,5 м, залегающих на глубинах до 1500 м, составляют около 60 % всех разведанных запасов каменного угля. В США добыча угля все чаще производится путем отработки пластов мощностью менее 1,67 м, в Китае, согласно оценкам, 40 % всех запасов угля сконцентрированы в пластах мощностью менее 2 м.
Корректное сравнение преимуществ и недостатков струговой установки и очистного комбайна при отработке пластов средней и малой мощности возможно лишь при условии комплексного подхода, учитывающего эксплуатационные, технические и экономические аспекты. Обратимся сначала к эксплуатационным аспектам.
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Очистные комбайны работают с постоянной глубиной захвата (обычно 1 м), а их скорость, составляющая в среднем 10-20 м/мин., устанавливается в зависимости от крепости угля. Струговая установка, напротив, обычно перемещается с постоянной высокой скоростью, достигающей 3,6 м/с, а глубина резания регулируется электронной системой управления в соответствии с крепостью угля.
МОЩНОСТЬ ПЛАСТА Очистные комбайны способны отрабатывать пласты мощностью от 1,5 до 6 м и даже больше, однако они далеко не оптимальны при выемке пластов мощностью менее 2,3 м. Струговые установки могут работать на пластах мощностью от 0,6 до 2,3 м. Если очистные комбайны используются на тонких пластах, они часто захватывают смежную пустую породу, что повышает износ оборудования и удорожает обогащение угля. Это связано прежде всего с тем, что комбайном управляют вручную один или два оператора, которые стремятся обеспечить себе проход достаточной высоты вне зависимости от реальной мощности пласта. Струговая установка допускает большую избирательность.
Кроме того, при струговой выемке не возникает проблем с перемещением угля, который находится прямо перед стругом, между тем как барабаны очистного комбайна не только режут уголь, но еще и грузят его на конвейер.
КРЕПОСТЬ УГЛЯ Очистные комбайны и современные струговые установки вполне сопоставимы в том, что касается производительности выемки пластов средней и малой мощности. Разница, БАУКМАН Менеджер по маркетингу, отдел длинных очистных забоев компании Bucyrus СОБОЛЕВ Виктор Васильевич Директор Представительства Bucyrus DBT Europe GmbH, доктор техн. наук Данная статья рассматривает сравнительные преимущества струговых установок и очистных комбайнов при отработке угольных пластов длиннымиочистнымизабоями.
Статья является кратким изложением технического документа «Отработка длинными очистными забоями угольных пластов средней мощности.
Сравнение эффективности струговой и комбайновой выемки в сопоставимых условиях эксплуатации» (авторы д-р Майкл Мышковский и д-р Ули Пашедаг, компания Bucyrus).
однако, состоит в том, что комбайн обычно разбивает уголь на мелкие фракции, между тем как струг срезает крупные куски, что снижает пылеобразование, а значит — и уменьшает угрозу взрыва. Кроме того, благодаря высокой селективности струговая выемка требует менее интенсивного обогащения угля.
ВЫЕМКА ПРИ НАРУШЕНИИ ПЛАСТА СО СДВИГОМ Ранее это была серьезная проблема для стругов, но современная технология управления и высокая мощность резания позволили ее преодолеть, так что теперь струги и комбайны вполне сопоставимы в этом отношении.
НАКЛОННОЕ И ВОЛНИСТОЕ ЗАЛЕГАНИЕ ПЛАСТА Система управления положением струга в горизонтальной плоскости позволяет с высокой точностью регулировать угол наклона струга так, чтобы он строго следовал за гипсометрией пласта. В этом отношении струговая установка гораздо универсальнее комбайна, о чем свидетельствует следующая таблица.
Работа очистного комбайна в условиях неустойчивой кровли пласта чревата ее обрушением, поскольку глубина захвата обычно оставляет незакрепленной около 1 м кровли. Между тем глубина резания струговой установки составляет обычно от 75 до 250 мм. Поскольку секции механизированной щитовой крепи могут продвигаться независимо от перемещения струга, это обеспечивает безопасную работу даже под неустойчивой кровлей. В отношении непосредственной почвы пласта струг и комбайн вполне сопоставимы.
РАЗМЕРЫ ШТРЕКА Вспомогательный привод очистного комбайна расположен, как правило, внутри лавы, а для струга обычно требуется более широкий штрек, в котором размещаются его приводы. Теоретически это означает увеличение инфраструктурных расходов при струговой выемке, однако практически это не так, поскольку штрек, где размещается вспомогательный привод струга, так или иначе должен иметь определенную минимальную ширину для обеспечения вентиляции.
АВТОМАТИЗАЦИЯ Несмотря на значительный прогресс в области автоматизации, включая систему «memory cut», устанавливающую положение поворотных редукторов в соответствии с условиями выемки в данной конкретной лаве, даже самые совершенные очистные комбайны компании Bucyrus все же требуют постоянного присутствия оператора непосредственно в забое. Это ограничивает скорость передвижения, поскольку сопровождающий оператор идет вслед за комбайном, а тот перемещается тем медленнее, чем тоньше становится пласт. Струговые установки, напротив, могут эксплуатироваться в полностью автоматизированном режиме.
В самом деле, на некоторых шахтах горнякам даже запрещено находиться в забое во время выемки, а управление стругом осуществляется дистанционно с поверхности. Многие шахты в разных странах мира годами работают в автоматизированном режиме.
Благодаря системе «incremental plowing» струг может выдерживать строго определенную глубину резания вне зависимости от крепости угля, структуры пласта и дефектов породы. Это позволяет получить прямолинейный забой.
МЕТАН Очистные комбайны работают с относительно малой скоростью, но с большой глубиной резания, так что при транспортировке дробленого угля в одном месте забоя оказывается сконцентрировано гораздо большее количество угля, чем в случае струговой выемки. В сочетании с более высокой степенью измельченности угля это приводит к повышению концентрации метана, увеличивая угрозу взрыва.
БЕЗОПАСНОСТЬ Работа в необслуживаемом режиме, более низкие концентрации метана, безопасность выемки пластов с неустойчивой кровлей — все это делает эксплуатацию струговых установок более безопасной.
ПОГРУЗКА УГЛЯ Струговые установки производят погрузку угля на конвейер более равномерно — в отличие от очистных комбайнов, где скорость погрузки сильно варьируется. Это может стать серьезной проблемой — в частности, когда при отработке нескольких панелей для транспортировки отбитого угля из забоя используется один ленточный конвейер.
Теперь давайте обратимся к экономическим аспектам выемки угольных пластов.
СТОИМОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ Стоимость очистного агрегата — будь то комбайн или струг — составляет не более чем 10-20 % стоимости механизированной крепи для длинных очистных забоев. В среднем можно исходить из того, что при прочих равных условиях в забое стоимость струговых установок и очистных комбайнов примерно одинакова.
Цена комбайна не зависит от длины забоя. Цена струговой установки до некоторой степени зависит от длины забоя, что связано с наличием направляющих струга, соединенных с рештаками конвейера, тяговой цепи струга (толщиной от 38 до 42 мм) и длиной, равной удвоенной длине забоя и двух приводов, состоящих из блока струга (редуктора и двигателя).
Поскольку, однако, забойный конвейер и щитовая крепь обычно обходятся дороже для комбайна, а электрооборудование — дороже для струга, общая стоимость сопоставимого оборудования в конечном счете различается незначительно.
ТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ Техобслуживание очистного комбайна намного сложнее, особенно непосредственно в зоне выемки, между тем как техобслуживание струговой установки крайне просто, поскольку здесь используются только механические детали, а замена изнашиваемых частей может быть произведена в штреках под землей. По этой причине обслуживание комбайна становится все труднее и требует все больше времени по мере уменьшения мощности пласта.
СРОК СЛУЖБЫ Очистной комбайн представляет собой чрезвычайно сложное устройство, состоящее из множества механических, гидравлических, электрических и электронных компонентов, и все они подвержены таким разрушающим факторам как вибрация, механическая нагрузка, температурные колебания, сырость, коррозионная вода и пыль. В комбайнах использовано множество изнашиваемых частей, включая резцы, барабаны и башмаки, и все они относительно часто нуждаются в замене. Срок службы комбайна рассчитан на выемку 10-20 млн т угля.
Краткие сведения о компании Bucyrus International, Inc.
Компания Bucyrus является мировым лидером в разработке и производстве высокопроизводительного добычного оборудования для наземной и подземной отработки месторождений полезных ископаемых. Наземное оборудование компании Bucyrus применяется для добычи угля, меди, железной руды, нефтяного песка и другого минерального сырья. Подземное оборудования компании Bucyrus используется преимущественно для выемки угля, а также добычи такого минерального сырья, как поташ и трона. Помимо добычного оборудования компания Bucyrus производит высококачественные компоненты и узлы, а также обеспечивает техобслуживание всего выпущенного ею добычного оборудования. Центральный офис компании Bucyrus расположен в Саут-Милуоки, штат Висконсин, США.
Струг же, напротив, состоит «только» из стальных деталей — в нем нет вращающихся частей, легко выходящих из строя. Хотя струг перемещается гораздо быстрее комбайна, он значительно менее чувствителен к внешним воздействиям. Изнашиваемые части — резцы и поверхности скольжения, тяговая цепь и зубчатые колеса — требуют периодической замены, но доступ к ним не составляет труда. Срок службы струговой установки может достигать — в зависимости от условий эксплуатации — 35 млн т угля.
Стоимость капитального ремонта очистных комбайнов и струговых установок составляет 10-30 % их оригинальной закупочной цены, при этом ремонт комбайна обычно обходится чуть-чуть дороже.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РАСХОДЫ В ходе масштабного исследования 75 длинных очистных забоев в Германиинапротяжении4-хлетучитывалисьзатратыназаработную плату персонала, стоимость расходных материалов и запасных частей, оплата электроэнергии, амортизационные расходы, издержки на страхование и текущие арендные платежи. В 18 длинных забоях выемка осуществлялась комбайнами, в остальных 57 — струговыми установками. Оказалось, что эксплуатация комбайна обходится в среднем на 8,6 % дороже, чем эксплуатация струга, причем выемка в лучшей струговой лаве была на 20 % дешевле, чем выемка в лучшей комбайновой лаве. При отработке пластов мощностью менее 1,9м струговая выемка всегда была экономичнее, нежели комбайновая.
Стоимость тонны товарной продукции — наглядный показатель рентабельности горных работ. В пластах мощностью менее 1,8 м стоимость тонны угля, отбитого стругом, в среднем ниже стоимости тонны угля, отбитого комбайном в лаве со сходными параметрами.
ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ Очевидно, что во многих ситуациях, когда приходится выбирать между комбайном и стругом, струг является более экономичным решением при отработке пластов средней и малой мощности. Эти данные имеют важное значение с учетом того обстоятельства, что большая часть оставшихся запасов угля сконцентрирована в тонких пластах.
С учетом эксплуатационных аспектов, оптимальный тип очистного агрегата для той или иной лавы определяется прежде всего в зависимости от мощности пласта. Для отработки пластов мощностью менее 1,8 м предпочтительнее струговая установка.
Для отработки пластов мощностью более 2,3 м лучше остановить свой выбор на комбайне. Для пластов мощностью от 1,8 до 2,3 м решение, какому типу добычной техники — комбайну или стругу — отдать предпочтение, диктуется геологическими особенностями данной конкретной шахты.

/*/

А нет ли на вашем сайте прайсов от компаний производящих оборудование и технику? Например, интересует цена очистных комбайнов