Доклад, представленный на международной конференции "NO-DIG - 2008". Авторы - С.Р. Гильштейн, В.К. Крутов В. (ООО «Альянс-К», Россия, Москва).
Комплекс микротоннелепроходческий МТПК-650 «Гранат» (далее «Комплекс») с проходческой машиной роторного типа, с закрытой призабойной камерой и гидротранспортом разрушенной породы предназначен для сооружения трубопроводов способом продавливания железобетонных, полимербетонных, стальных и других труб диаметром 630мм в грунтах и породах с коэффициентом прочности до f ≤ 6 по Протодьяконову, в том числе в водонасыщенных с гидростатическим давлением до 0,25 МПа.
Корпус щитовой микромашины (головная и технологическая секции) обладает прочностью, обеспечивающей его безаварийную работу при внешней нагрузке 45т/м2 и представлять собой цилиндрическую металлическую оболочку с конструктивными элементами, позволяющими монтаж ротора, гидроцилиндров управления, привода ротора, байпаса системы гидротранспорта, гидравлически управляемого стабилизатора, элементов гидро- и электрооборудования, фотоприемного устройства системы навигации, датчиков давления и перемещений и т.д.
Корпус щитовой микромашины и его конструктивные элементы должны воспринимать нагрузки от усилий силовой домкратной установки, вращения ротора, гидроцилиндров управления, гидротранспорта.
Режущий инструмент ротора состоит из стержневых, лопаточных и оконтуривающих резцов. Стержневые и лопаточные резцы установлены в резцедержателях с возможностью качания; крепление резцов быстросъемное, с возможностью замены в промежуточных шахтах. Все резцы оснащены твердосплавными вставками, обеспечивающими гарантированное разрушение пород крепостью до 600 кгс/см².
Конусная дробилка представляет собой пространство между вращающимся центральным стержнем и неподвижным наружным конусом, на котором размещены продольные твердосплавные пластины для разрушения твердых включений.
Для предотвращения повышенного износа на все рабочие поверхности работающие с грунтом (забурник, ротор, конусная дробилка и т.д.), нанесена износостойкая наплавка. Кроме того, для осуществления оперативной замены или ремонта, наружные втулки вращающегося центрального стержня и внутренняя обойма неподвижного наружного конуса выполнены съемными.
Опорно-поворотный узел ротора состоит из трех подшипников – одного упорного и двух радиальных (двухрядных роликовых) для обеспечения восприятия высоких нагрузок во всех направлениях и передачу крутящего момента на ротор.
Для вращения ротора используется мотор-редуктор, состоящий из планетарного редуктора и гидромотора, с возможностью регулирования скорости вращения ротора в зависимости от прочностных характеристик грунтов по трассе проходки. Для увеличения срока службы зубчатая передача (выходная шестерня мотор-редуктора и колесо привода ротора) размещена в замкнутом пространстве (картере) с постоянной жидкой смазкой и возможностью ее периодической замены.
Головная секция щитовой микромашины имеет герметичную камеру, отделенную перегородкой от тоннельного пространства. Для предотвращения попадания воды, грунта и т.п. в наиболее ответственные узлы микромашины (опорно-поворотный узел, зубчатую передачу) головная секция оснащена уплотнительными элементами между подвижными и неподвижными частями, изготовленные из износостойких полимерных материалов.
Поворотная часть головной секции щитовой микромашины шарнирно соединена с опорной частью и управляется тремя гидроцилиндрами, обеспечивающими отклонение поворотной части на определенный угол.
Контроль отклонения осуществляется при помощи датчиков, расположенных на гидроцилиндрах управления.
Для обеспечения контроля просадки и предотвращения выпучивания дневной поверхности при проходке на небольших глубинах, на герметичной перегородке поворотной установлен датчик давления грунта в герметичной камере.
В шарнирном стыке между поворотной и опорной частями головной секции предусмотрены уплотнительные элементы для предотвращения попадания воды и грунта внутрь микромашины. На опорной части головной секции предусмотрен байпас переключения направления потока жидкости системы гидротранспорта.
Технологическая секция предназначена для размещения элементов гидрооборудования, шкафов электрооборудования, фотоприемного устройства системы навигации комплекса, а также гидравлически управляемого стабилизатора для предотвращения поворота щитовой микромашины от реактивного момента вращения ротора.
Для снижения трения о грунт по наружным поверхностям микромашины и става продавливаемых труб, на технологической секции предусмотрен трубопровод для подачи бентонитового раствора за наружную поверхность щитовой микромашины в зазор, образованный оконтуривающими резцами ротора и наружной поверхностью става продавливаемых труб.
Силовая домкратная установка состоит из опорной рамы на винтовых опорах, каретки, нажимной плиты, силовых и вспомогательного гидроцилиндров, поперечных упоров, тележек под монтируемые секции труб продавливаемого трубопровода.
Для бесперебойного удаления из забоя разработанного ротором грунта при проходке в различных горногеологических условиях используется система гидротранспорта. Система обеспечивает подачу воды в забой через отверстия на конусной поверхности головной части щитовой микромашины, смешивание ее с разработанным грунтом, транспортирование по прокладываемому трубопроводу к контейнеру-отстойнику, расположенному на поверхности земли.
Для улучшения условий монтажа при наращивании магистралей подачи воды и откачки шламовой смеси, каждая секция трубопровода системы гидротранспорта имеет компактное устройство соединения.
В системе гидротранспорта должны применяется водяной и грязевой насосные агрегаты с регулированием производительности.
Для ввода щитовой микромашины в забой в стартовом шахтном стволе головная и технологическая секции с адаптером соединяются между собой болтовыми соединениями. Длина каждой последовательно монтируемой секции щитовой микромашины не превышает длины секции продавливаемой трубы.
При вводе щитовой микромашины в плавуны или сыпучие пески в проеме на боковой стенке шахты предусмотрено стартовое монтажное уплотнение по периметру щитовой микромашины и продавливаемой трубы.
Уровень звукового давления и уровень шума на постоянных рабочих местах соответствует требованиям Р626-75, СН245-78, а также «Гигиеническим требованиям к горным машинам и механизмам для угольных шахт №1115-73», утвержденным Минздравом СССР.
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны соответствует ГОСТ 12.005.-76, СН245-78, а также разделу 12 «Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом» 1978 г.
Электрооборудование комплекса соответствует требованиям п. 14 «Правил безопасности при строительстве подземных сооружений» (ПБ 03-428-02).
По степени защиты согласно ГОСТ 14254-78 пульт и шкафы управления должны соответствовать группе IP54, электродвигатели – IP44.
В электросхеме комплекса предусмотрена блокировка, исключающая возможность включения механизмов без предварительной подачи звукового сигнала.
Пульт управления, распределительные шкафы имеют надежное заземление, отмеченное соответствующим знаком по ГОСТ 21130-75.
Двери распределительного шкафа имеют блокировку, отключающую сеть при открытой двери. На двери извне должен быть нанесен знак электрического напряжения по ГОСТ 12.4.027-76.
В электросхеме предусмотрен контроль утечек тока, превышающего 0,01 А.
Напряжение в цепи управления и сигнализации - не более 36 В, напряжение в цепях освещения и переносных светильниках – 12 В.
Система гидрооборудования оборудована предохранительными клапанами, фильтрами для очистки рабочей жидкости с тонкостью очистки не менее 20 мк.
В качестве рабочей жидкости используется минеральные масла ВМГЗ по ТУ 38101479-74 и МГЕ-46В по ТУ 38101572-75. Маслобаки снабжены уровнемером и термометром с пределом измерения температуры до 100ºС.
Условия эксплуатации
Климатические условия:
В части климатических факторов комплекс в условиях эксплуатации соответствует исполнению У5:
для наземных элементов комплекса от -30ºС до +35ºС;
для подземных от +8ºС до +35ºС;
влажность не более 98% при t=200;
режим работы - круглосуточный;
периодичность и продолжительность проведения техосмотра и обслуживания производится согласно циклограмме технологического регламента ведения проходческих работ. Текущий ремонт производится по мере необходимости.
При необходимости комплекс может быть укомплектован дополнительными узлами, что позволит осуществить продавливание железобетонных труб с внутренним диаметром 500 мм, 600 мм, стальных труб диаметром 720 мм ,820 мм, полимербетонных труб с внутренним диаметром 500 мм, 534 мм, 600 мм.
Комментарии 0