GH800B

Мы проектируем и производим струговые установки для разработки длинными забоями с 1941 года и добились серьезных успехов в этой области. Технические достижения еще раз подтвердили эффективность струговых установок в качестве предпочитаемого способа разработки длинными забоями пластов, залегающих ниже 1,8 м (70 дюймов). Струговые установки Cat обладают уникальными особенностями, недоступными у других производителей, и значительно меньшей стоимостью владения по сравнению со стоимостью очистного комбайна при разработке пластов средней и малой мощности. Надежность, высокая производительность и способность производить добычу в пласте делают их идеальным выбором для разработки указанных типов пластов длинными забоями.

Уникальные особенности

Струговые установки Cat для вязких пород GH800B и GH1600 обладают уникальными особенностями, недоступными у других производителей, и отличаются значительно меньшими затратами на тонну выработки, чем у очистного комбайна на пластах средней и малой мощности, что превращает их в надежные высокопроизводительные системы разработки длинными забоями.

Принцип работы

Принцип работы струговой установки прост: фигурный стальной корпус струговой установки, оснащенный оптимально расположенными резцами, протягивается вдоль забойного конвейера от одного конца забоя к другому с помощью непрерывной замкнутой цепи, приводимой в движение электроприводами, расположенными по краям забоя. Глубина вырезки контролируется электронным способом путем проталкивания забойного конвейера по направлению к угольному пласту с заранее заданным шагом после прохода струговой установки.

Возможность регулировки по высоте

Высота корпуса струговой установки полностью регулируется в пределах определенного диапазона, что гарантирует вырезку только угля. Высоту корпуса струговой установки можно также отрегулировать с более крупными приращениями, устанавливая или удаляя дополнительные блоки наконечников. Оба варианта регулирования можно выполнить быстро и легко на стороне выработанной породы.

Дистанционное управление

При разработке длинными забоями участие оператора не требуется. Работу можно контролировать с центральной станции управления даже под землей, например на главном входе, или на поверхности, поэтому операторы могут работать удаленно в области, свободной от грязи и пыли. Выносная система рулевого управления обеспечивает вертикальное управление уровнем горизонта. Рулевое управление в обычных условиях осуществляется вручную, однако может быть автоматизировано. Секции крепи располагаются в соответствии с геологическим строением длинного забоя и, как правило, перемещаются автоматически в процессе работы струга.

Выбранная установка

С течением времени скорость выемки пласта, достигаемая струговыми установками по сравнению с очистными комбайнами, продолжает расти. Для пластов со средней высотой менее 1,8 м (70 дюймов) струги являются рекомендуемыми системами в условиях разработки длинными забоями. При наличии пластов толщиной от 1,8 до 2,3 м (от 70 до 90,5 дюйма) выбор струговой установки или очистного комбайна зависит от геологических условий.

Чем ниже угольный пласт, тем хуже он поддается обработке. Таким образом, погрузка угля на забойный конвейер (AFC) становится еще более важным аспектом в низких забоях. Корпус струга Cat GH800B обладает оптимизированной конструкцией, которая позволяет загружать больше угля на забойный конвейер и сокращает потери энергии резки в процессе. Новая форма с обеих сторон корпуса струга и меньшая высота направляющей струга значительно повышают эффективность погрузки угля в низко залегающих пластах.

Регулировка по высоте

Модульная конструкция позволяет регулировать высоту корпуса струговой установки путем простого добавления или удаления блоков наконечников высотой 265 мм (10 дюймов) каждый. Корпус струговой установки можно также адаптировать для уменьшенных вариантов высоты пластов за счет бесступенчатого регулирования высоты средствами поворотного барабана, встроенного в корпус струговой установки. Поворотный барабан оснащен верхними наконечниками струговой установки и может быть поднят или опущен на 300 мм (12 дюймов) с высокой точностью при помощи винтового колеса, доступного со стороны выработанной породы.

Амортизатор (дополнительно)

Компания Caterpillar разработала инновационный амортизатор, чтобы обеспечить повышенную защиту струговой установки и цепи. Эластичная муфта, установленная в тележку струговой установки, содержит эластомеры, которые благодаря своим свойствам снижают пиковые нагрузки на цепь. Благодаря этому обеспечивается плавная работа струговой установки, сводится к минимуму нагрузка на цепь струговой установки, ее разъемы и приводы, а также увеличивается их срок службы.

Преимущества амортизаторов

• Сокращение степени износа струга, приводов и цепи
• Плавная работа струговой установки продлевает общий срок службы

Направляющая струговой установки GH800B, соединяющая корпус струга с конвейером, выполнена из одного литого компонента. Это позволяет обеспечить повышенную прочность и надежность машины, уменьшив при этом высоту компонента по сравнению с предыдущей версией сварной направляющей. Литая направляющая струговой установки способна выдерживать воздействие высоких нагрузок на линейные рештаки со стороны мощных приводов забойного конвейера. Она предназначена для создания минимального трения между самой направляющей и цепью струговой установки. Дверцы внутри направляющей струговой установки (в районе каждого второго рештака) можно открыть для быстрого и легкого доступа к верхней и нижней цепи. Разъемы рештаков на сторонах выработанной породы и забоя имеют прочность на разрыв, равную 3600 кН (404 тонны) со специальным линейным рештаком струговой установки PF3 или PF4, измененным для использования вместе с этой струговой системой.

Одна из поддерживаемых новой струговой установкой GH800B функций — это конвейер Cat AFCPF3 или AFCPF4, в конструкции которого используются линейные рештаки со сменным верхним желобом, что облегчает замену изношенных деталей. Он также оснащен внешними разъемами-стяжками между линейными рештаками — каждый разъем имеет прочность на разрыв до 3600 кН (404 тонны). Также высокой надежностью и гибкостью отличается панель реле между конвейером и механизированными крепями. Смотровые дверцы расположены на каждом втором рештаке, что позволяет быстро и легко получить доступ для выполнения обслуживания как верхней, так и нижней цепи. Помимо этого, увеличенное поперечное сечение конвейера с расширенными боковыми пластинами повышает пропускную способность. GH800B позволяет повысить производительность на пластах малой мощности в зависимости от геологических условий и других параметров.

Передовая технология конвейера

Инновационные линейные рештаки струговой установки Cat PF определяют использование новейших технологий производства забойного конвейера при подземных работах. Они разработаны на основе проверенных и испытанных на практике рештаков PF3 и PF4, которые соответствуют всем требованиям по качеству, износостойкости и пропускной способности конвейера. Линейные рештаки PF образуют мощную основу конвейерной системы. Эта революционная конвейерная технология и исключительно прочная конструкция рештаков прошли расширенные испытания.

Разделение подверженных износу деталей

Удачная и абсолютно новая идея о разделении различных функциональных областей PF позволяет разделить подверженные износу детали и элементы конструкции. Для производства подверженных износу деталей используются очень твердые и износостойкие материалы, в то время как элементы конструкции изготавливаются из высокопрочных сортов стали. Конструкция рештака обеспечивает беспроблемную замену изнашиваемых верхних желобов.

Преимущества подверженных износу деталей

• Значительно увеличенный срок службы
• Значительное уменьшение общего износа рештака
• Простая замена подверженных износу деталей во время подземных работ

Оптимизированные контактные поверхности

Использование проверенного профиля PF для верхнего колеса максимально увеличивает контактную поверхность между пластиной и профилем. Это сокращает давление на поверхность пластины в местах светловин и в случае неровных пластов. Специальная форма нижнего колеса (практически удваивающая контактную поверхность) значительно сокращает трение и износ заплечика пластины. Кроме того, искривленные переходы на концах рештаков значительно снижают уровень шума во время работы конвейерной цепи.

Преимущества использования оптимизированных контактных поверхностей

• Минимальное трение
• Низкая степень износа заплечика пластины на нижнем кольце
• Минимальные потери мощности
• Увеличенный срок службы пластин и профилей
• Пониженный уровень шума во время работы

Механизированные крепи для тонких пластов

Для механизированных крепей струговых систем, работающих на пластах малой мощности, установлены следующие специальные требования и ограничения:

• Силовой цилиндр с прямым действием позволяет использовать укороченные механизированные крепи для разработки пластов с неровной поверхностью.
• Для элементов конструкции используется только высокопрочная сталь, что гарантирует минимальную толщину и максимальную высоту хода.
• Разборное основание обеспечивает вертикальное движение панели реле, необходимой для эффективного управления уровнем горизонта и доступа к силовому цилиндру прямого действия с целью выполнения технического обслуживания.
• Чтобы предотвратить скопление грязи и обеспечить работу в условиях мягкой почвы, доступна функция подъема основания во время перемещения.

Механизированные крепи для тонких пластов струговой системы GH800B разработаны специально для одного вида работ. Они поставляются с укороченными навесами во избежание столкновения плуга с препятствиями даже в крайнем нижнем положении. Кроме того, эти защитные навесы не только короче, но и на 8 см (3,15 дюйма) тоньше, что позволяет создать более эргономичную среду для рабочих в забое. Оросительная система навеса, последовательность срабатывания которой синхронизирована с перемещением струга, снижает уровень пыли в условиях ограниченного пространства до безопасного для здоровья.

Корпус струга не имеет внутреннего привода, поэтому установка GH800B перемещается по угольному забою при помощи цепи непрерывного действия в сборе, движение которой обеспечивают приводные двигатели, расположенные на краях забоя. Цепь струговой системы 38 мм (1,5 дюйма) позволяет использовать установки мощностью до 2 × 400 КВТ (2 × 536 л.с.).

Защита от перегрузок

Эффективная защита от перегрузок необходима для быстрой производительной работы струговой установки. Планетарная система защиты от перегрузки (UEL) компании Cat оборудована интегрированной многодисковой муфтой с давлением, заданным таким образом, чтобы позволить муфте свободно проскальзывать на уровне ниже крутящего момента, необходимого, чтобы достигнуть предела прочности цепи на разрыв. Если обнаруживается "скольжение муфты", крутящий момент коробки передач немедленно снижается с одновременным выключением электродвигателей струговой установки, чтобы предотвратить повреждение цепи. Система защиты от перегрузок Cat:

• Снижает ударные нагрузки по всем компонентам привода.
• Максимально сокращает число неполадок цепи и увеличивает срок службы компонентов.
• Поддерживает быстрый перезапуск системы.

Распределение нагрузки

Электродвигатели с частотно-регулируемыми приводами (VFD), например Cat VFD-A800/W800, позволяют изменять скорость в диапазоне от 0 до 120 % от номинального значения, обеспечивая постоянный крутящий момент в широком диапазоне скоростей. Потребление энергии двигателями непрерывно отслеживается, чтобы обеспечить распределение нагрузки между отдельными приводами.

Преимущества распределения нагрузки

• Полное использование доступной мощности
• Предотвращение перегрева двигателя и, следовательно, простоя
• Сниженная сила тока двигателя с оптимальным крутящим моментом во время запуска
• Превосходный коэффициент мощности (~1)

Дистанционное управление

Струговые установки Cat обладают самой совершенной в отрасли системой дистанционного управления. При работе с установкой GH800B отсутствует необходимость в нахождении оператора в забое. Главный блок управления Cat MCU2 позволяет управлять всем длинным забоем из комфортного помещения, находящегося под землей или даже на расстоянии нескольких миль, на поверхности. Этот блок отображает производимые в забое операции на графическом дисплее, включая фактическую погрузку угля на забойный конвейер, положение экрана, давление в стойке, размах и положение струговой установки. Блок MCU2 предоставляет сеть, охватывающую весь забой, и обеспечивает удаленное обслуживание компонентов секции, а также запись и передачу данных на поверхность.

Блок управления приводом PMC-D

Так как струговая установка не имеет движущихся частей, управление ей осуществляется с помощью отдельного элемента управления приводом PMC-D. Блок, обычно относящийся к коробке передач или приводу, монтируется близко к устройству или контролируемой им области применения. Блок PMC-D содержит все оборудование, необходимое для эффективного управления множеством функций стандартной системы привода. Система PMC-D точно и достоверно определяет положение струговой установки, измеряя ход приводной цепи. Как правило, PMC-D используется вместе с компонентом PMC-V, обеспечивающим интерфейс "человек-машина" (ИЧМ) и визуализацию.

PMC-V (блок визуализации и контроля)

PMC-V предоставляет интерфейс оператора для всех установленных блоков системы PMC-D. Это позволяет оператору задавать параметры, а также хранить и просматривать системные данные. Система PMC-V имеет 24 клавиши для удобной работы и оснащена 4-дюймовым VGA-дисплеем для визуализации данных. Система также может отображать графические диаграммы, все предупреждения и сообщения об ошибках. Позволяя выбрать языки интерфейса, дисплей PMC-V отображает все данные, доступные в коробках передач, включая значения датчиков, информацию о состоянии, глобальные и локальные параметры, а также сведения о состоянии сети. Программное обеспечение VPlow обеспечивает визуализацию всей струговой системы от перемещения струга и хода выполнения операций до настроек всех параметров, особенно при управлении приводом с защитой от перегрузки.

Эффективное управление уровнем горизонта струговой установки необходимо для разработки угольных пластов с неровным рельефом. Следование рельефу пласта сокращает вырезку смежных каменных пород, связанные с подготовкой расходы, степень износа режущего инструмента (резца), потребление энергии, а также увеличивает степень восстановления пласта. Компания Caterpillar разработала систему рулевого управления с выносными опорами для вертикального управления уровнем горизонта с гидроцилиндрами между стороной выработанной породы забойного конвейера и защитной панелью секции механизированной крепи. Выдвижение цилиндра обеспечивает нисходящее направление вырезки (копания) струговой установки, в то время как втягивание обеспечивает восходящее направление (подъем). Гидроцилиндры рулевого управления можно контролировать вручную или автоматически посредством электрогидравлической системы управления Caterpillar PMC-R. Система крепления блоков, состоящая из цилиндров, устанавливается между забойным комбайном и механизированной крепью в положении медленного перемещения конвейера с помощью элементов управления по краям забоя и помогает поддерживать правильное натяжение цепи струговой установки.

Преимущества управления уровнем горизонта

• Струговая установка перемещается относительно медленными темпами по сравнению с очистным комбайном. Это позволяет системе управления уровнем горизонта вертикально направлять струговую установку, сохраняя ее расположение в пласте, даже в условиях очень неровного рельефа. Очистной комбайн может вносить только последовательные изменения в выравнивании по вертикали, что приводит к более высокому уровню засорения вне пласта в условиях серьезных неровностей поверхности.
• Легкая регулировка по высоте позволяет струговым установкам работать без проблем в условиях неисправностей или неровных поверхностей, сокращая вырубку смежных пород.

Пошаговая обработка струговой установкой

Основными требованиями к высокопроизводительной работе струговой установки являются дистанционное управление, регулируемая глубина вырубки и возможность сохранения прямой линии забоя. Все эти требования удовлетворяются пошаговой системой вырубки и полностью автоматизируемой струговой системой разработки длинными забоями Cat. Для стандартных струговых установок различия в твердости угля приводят к различиям в глубине вырубки, что часто способствует перегрузке конвейера и расположенного далее оборудования или заеданию струговой установки. Пошаговая обработка струговой установкой предотвращает возникновение этих проблем за счет поддержания постоянной глубины вырубки независимо от твердости угля или наличия пластов скальной породы.

Преимущества пошаговой обработки струговой установкой

• Дистанционное управление обеспечивает максимальную безопасность и производительность при разработке тонких угольных пластов.
• TAFC/струговую систему и механизированную крепь можно расположить точно в требуемом месте (в зависимости от таких факторов, как светловины, состояние крепи, неполадки и т. д.).
• Система обеспечивает самостоятельную регулировку при избыточном или недостаточном толкании, сохраняя линию забоя прямой, независимо от условий окружающей среды.
• Оптимальное использование установленной мощности для максимальной глубины вырубки в каждой области поверхности.
• Автоматизированные струговые системы Cat обеспечивают доступ к расширенным запасам угля в пластах малой мощности, что позволяет повысить долю выработки запасов в процентах.
• Объемы добываемого угля значительно повышаются за счет более эффективного расположения компонентов и сокращения общих расходов.

Компания Caterpillar постоянно совершенствует свою продукцию, чтобы обеспечить безопасные условия работы для всех сотрудников, работающих под землей

• Струговая установка Cat GH800B спроектирована в соответствии со строгими стандартами безопасности, в то же время она максимизирует производительность в угольных пластах низкого залегания. Благодаря функции дистанционного управления и инновационным системам управления оператор надежно защищен. При разработке длинными забоями участие оператора не требуется. Работу можно контролировать с центральной станции управления даже под землей, например на главном входе, или на поверхности, поэтому операторы могут работать удаленно в области, свободной от грязи и пыли. Автоматизированная работа также оптимизирует работу в забое благодаря постоянному контролю и визуализации, точному и последовательному документированию и анализу, а также постоянному совершенствованию процесса.
• Крепи струговой установки гарантируют подавление распространения пыли при помощи мелкодисперсного распыления. При работе струговой установки образуется минимальное количество угольной пыли.

Корпус струговой установки состоит из механических компонентов, у которых все изнашиваемые детали могут быть заменены при подземных работах. Необходимое при ведении добычи техническое обслуживание можно выполнить быстро и легко, так как струг доступен в любом месте забоя. Техническое обслуживание рештаков струговой установки Cat не вызывает никаких проблем. Линейные рештаки спроектированы в соответствии с новой концепцией разделения на различные функциональные области: изнашиваемые элементы отделены от элементов конструкции. Для производства подверженных износу деталей используются очень твердые и износостойкие материалы, в то время как элементы конструкции изготавливаются из высокопрочных сортов стали. Конструкция рештака обеспечивает беспроблемную замену изнашиваемых верхних желобов, что снижает стоимость владения оборудованием. Расходы на техническое обслуживание струговой установки при работе в низких забоях минимальны — особенно при сравнении с очистным комбайном.