При погашении горных выработок на действующих и закрывающихся шахтах возникает необходимость в безогневой порезке длинномерных металлических изделий (не пригодных для повторного использования) на части, позволяющие их транспортировку в вагонетках и на специальных платформах. В ряде случаев в шахтных условиях требуется резка специального профиля арочной металлической крепи без его смятия, а также канатов на отдельные отрезки. ДонНИИ разработан многофункциональный мобильный агрегат для порезки металлических изделии (АРМ), изготовлен ОАО «Новогорловский машиностроительный завод». Агрегат предназначен для резки металла в шахтных условиях: спецпрофиля СВП-19, -22, -27, -33 со смятием и без смятия торцов; трубопроводов диаметром до 300 мм, различных профилей проката до 40 мм, рихтовки спецпрофиля арочной крепи, ломки или резки рельсов до РЗЗ, канатов диаметром до 58 мм.

Рис. 2. Схема агрегата АРМ.

Агрегат АРМ изготавливается как с пневмо-, так и электроприводом установки насосной. Он состоит из универсальной силовой машины, являющейся базой для монтажа на ней всего оборудования и служащей средством передвижения; из установки насосной для привода исполнительного элемента резания и насекателя. Все узлы универсальной силовой машины собраны на платформе 1, представляющей сварную конструкцию на раме шахтной вагонетки с колеей 600 и 900 мм (рис. 2).

Блок резания включает замкнутую силовую раму 2, на которой крепятся четыре гидростойки 3 для привода режущих элементов и приспособлений в целях насекания рельсов и рихтовки спецпрофилей; трубопроводную арматуру, объединяющую четыре гидростойки и гидродомкрат подъема в единый гидравлический узел; ползун 4, на котором крепятся подвижные ножи; насекатель, пуансон. В нижней части силовой рамы 2 устанавливаются неподвижные ножи и матрица для рихтовки спецпрофиля. Блок резания с помощью двух шарниров соединен с платформой 1, складывается в транспортное и приводится в рабочее положение гидродомкратом 5. На блоке резания предусмотрено ограждение 6 для защиты машиниста агрегата от возможного разлета осколков металла и окалины. На шасси платформы 1 рельсовые захваты 7 служат для обеспечения устойчивости и исключают опрокидывание силовой машины в процессе работы. Опора 8 и прижим 9 используются при ломке рельсов на транспортабельные отрезки. Гидрооборудование, содержащее две секции унифицированной гидроаппаратуры типа УГ10, предназначено для управления всеми операциями универсальной силовой машины и приведения машины и рабочее и транспортное положения.

На расстоянии 10-15 м от силовой машины располагается установка насосная для привода силовых элементов резания и гидродомкрата складывания. В установку насосную входят: пневмодвигатель 15 марки К18МФ, соединенный с насосом 16 марки 50НР32 посредством упругой муфты 17, бак 18 для рабочей жидкости (масло Индустриальное И-40А), фильтр 19 для очистки масла.

Резание металла агрегатом АРМ производится после его фиксации рельсовыми захватами. Управление всеми операциями осуществляется с расположенного на агрегате пульта. С него можно производить такие операции: подъем и опускание плоских и профильных подвижных ножей, а также насекателя; подъем в рабочее и опускание в транспортное положение блока резания; подъем и опускание пуансона для рихтовки спецпрофиля.

Рукавами высокого давления насосная установка подключается к соединительному коллектору универсальной силовой машины, а пневмодвигатель — к штрековой пневмомагистрали. Включают пневмодвигатель насосной установки и с помощью пульта управления 10 поднимают блок резания машины с транспортного положения в рабочее и фиксируют к платформе 1, а затем специальными захватами 11 закрепляют с рельсами.

Для резки спецпрофиля, трубы необходимо поднять ползун 4 с закрепленным на нем подвижным ножом 12 в верхнее положение, завести на неподвижный нож 13 отрезок спецпрофиля (трубы), противоположный конец закрепить прижимом 9, переключить на пульте управлении ход ползуна 4 «вниз».

Чтобы поломать рельсы, следует поднять ползун с закрепленным на нем насекателем 14 в верхнее положение и перевести насекатель в рабочее положение. Установить рельс на неподвижный нож 13, предварительно определив длину для ломки, обратный конец рельса зафиксировать прижимом 9. Опустить ползун 4, произвести насечку на «яблоке» рельса, затем поднять ползун в верхнее положение, насекатель 14 перевести в нерабочее состояние. Рельс с местом насечки установить на опору 8, обратный конец зафиксировать прижимом 9. Включить пульт управления на движение ползуна 4 «вниз», при этом подвижный нож 12, коснувшись головки рельса, начнет изгибать его и при определенном изгибе рельс в месте насечки отломается.

Для резки спецпрофиля арочной крепи без смятия вместо плоских подножного и неподвижного ножей применяют профильные ножи. Для рихтовки вместо ножей устанавливают пуансон и матрицу.

Использование одного агрегата АРМ при резке металла и шахтных условиях позволит получить экономический эффект (35 тыс. грн. в год), увеличить темпы погашения выработок, повысить безопасность работ по транспортированию негабаритов в условиях шахты. Опытный образец агрегата АРМ прошел приемочные испытания на шахте им. Засядько на погашаемом горизонте 529 м. Результаты измерений силовых параметров опытного образца приведены и таблице. За счет удаления на 15-20 м силовой машины агрегата от насосной установки с пневмоприводом эквивалентный уровень звука на рабочем месте не превышал 80 дБА, а фактическая концентрация пыли — 3 мг/м3.

ДонНИИ по результатам приемочных испытаний скорректирована рабочая документация для серийного изготовления агрегатов АРМ на ОАО «Новогорловскbй машзавод» в 2002 г.

A. И. Ильин, канд. техн. наук, М. А. Витка, Н. Г. Балабанов, инженеры (ДонНИИ)

B. П. Брагин, канд. экон. наук, (ОАО «Новогорловский машзавод»)

В. С. Грязнов, инж., (АП «Шахта им. А. Ф. Засядько»)