Praca górnika to jeden z najtrudniejszych zawodów świata, która nieustannie wiąże się z ciasnymi wyrobiskami, pyłem, hałasem i twardą skałą, którą trzeba drążyć metr po metrze. Nic więc dziwnego, że inżynierowie górnictwa od wielu lat poszukiwali sposobu na to, aby ułatwić pracę górnika i uczynić ją bezpieczniejszą. Owocem tych starań stał się kombajn chodnikowy – maszyna, która bierze na siebie największy ciężar pracy górnika i pozwala ludziom skupić się na tym, czego żaden sprzęt nie zastąpi.
Jeśli chcesz zrozumieć, dlaczego kombajny są tak cenione w górnictwie, przeczytaj nasz artykuł i przyjrzyj się nim od podstaw. Zapraszamy do czytania!
Kombajn chodnikowy – co to właściwie jest?
Kombajn chodnikowy to samobieżna maszyna górnicza przeznaczona do mechanicznego drążenia wyrobisk korytarzowych – chodników, tuneli i przekopów w skałach o różnej twardości. Pracuje wszędzie tam, gdzie trzeba stworzyć podziemną infrastrukturę: w kopalniach węgla kamiennego i brunatnego, kopalniach rud metali, zakładach wydobycia soli, a także przy budowie tuneli drogowych i kolejowych.
Kombajn chodnikowy MR-340X po profesjonalnym remoncie – realizacja własna
Najprościej rzecz ujmując, kombajn chodnikowy to urządzenie, która wyręcza górników w wydobyciu (urabianiu) kopalin – węgla, gipsu, potażu i wielu innych skał w kopalni. Tam, gdzie kiedyś górnicy byli zmuszeni mozolnie odrywać urobek kilofem, dziś wjeżdża kombajn chodnikowy i robi to szybciej oraz bezpieczniej.
Zanim jednak opiszemy, jak przebiega sam proces urabiania, warto przyjrzeć się budowie tej maszyny.
Jak zbudowany jest kombajn chodnikowy? Najważniejsze elementy maszyny
Na pierwszy rzut oka trudno wyróżnić konkretne elementy w konstrukcji kombajnu chodnikowego. W rzeczywistości jednak składa się on z kilku zespołów części, z których każdy odpowiada za inny etap pracy.
Budowa typowego kombajnu chodnikowego – opracowanie własne
Patrząc na typowy kombajn chodnikowy od frontu, możemy zauważyć:
- Organ urabiający – jest to głowica robocza, w której osadzone są noże styczne (wrębniki). Znajduje się ona na końcu ruchomego ramienia. Wspomniane noże mają bezpośredni kontakt ze skałą i ją odspajają podczas pracy organu. Organ urabiający jest sercem całej maszyny.
- Kabinę operatora – stanowisko sterownicze, z którego operator kombajnu kontroluje pracę maszyny i wszystkich jej układów.
- Ramię organu urabiającego – ruchomy wysięgnik, który umożliwia przemieszczanie głowicy w pionie i poziomie, dzięki czemu kombajn może obrabiać całe czoło przodka.
- Łapy nagarniające urobek – dwa elementy w kształcie krzyża o zagiętych ramionach, które zagarniają urobek ze stołu załadowczego i kierują go na przenośnik zgrzebłowy.
- Układ jazdy – cały moduł napędowy (najczęściej gąsienicowy), który umożliwia kombajnowi przemieszczanie się po podłożu wyrobiska.
- Stół załadowczy – metalowa pochylnia, na której zbiera się urabiany materiał (na przykład węgiel kamienny).
- Przenośnik zgrzebłowy – transporter urobku biegnący wzdłuż całej długości kombajnu, który wyprowadza urobek poza maszynę.
Jak kombajn chodzikowy drąży wyrobisko?
Gdy kombajn staje przed czołem przodka, zaczyna się precyzyjnie zsynchronizowany cykl pracy. Operator z kabiny (2) ustawia ramię i uruchamia organ urabiający (1) – głowica zaczyna się obracać, a noże styczne wcinają się w urabianą skałę, odrywając kolejne partie urobku. Ramię organu (2) przesuwa się powoli w pionie i poziomie, tak aby głowica stopniowo urabiała skałę z całego czoła wyrobiska.
Odspojony materiał opada na spąg, gdzie natychmiast przejmuje go stół załadowczy (6), z którego zgarniają go łapy nagarniające urobek (4). Ze stołu urobek trafia na przenośnik zgrzebłowy (7), który biegnie wzdłuż całej długości kombajnu. W ten sposób materiał zostaje wywieziony poza maszynę, skąd przejmują go urządzenia odstawy.
W trakcie pracy kombajnu układ jazdy (5) stopniowo posuwa kombajn do przodu (w miarę potrzeb) – operator na bieżąco kontroluje prędkość posuwu, pozycję ramienia i parametry pracy poszczególnych układów.
Serce kombajnu chodnikowego – organ urabiający
Organ urabiający to element, który w kombajnie chodnikowym wykonuje całą najtrudniejszą pracę. Jako jedyny ma bezpośredni kontakt z urabianą skałą, w związku z czym musi wytrzymywać nieustanne uderzenia, tarcie i ogromne siły skrawania. Żeby lepiej zrozumieć, jak działa organ urabiający, warto przyjrzeć mu się z bliska:
Budowa organu urabiającego w kombajnie chodnikowym
W budowie organu urabiającego najważniejszą rolę odgrywają noże styczne (3), zwane też wrębnikami. Noże osadzone są pod kątem natarcia wynoszącym zazwyczaj 45–55° względem powierzchni skały – nie atakują jej prostopadle, lecz wcinają się ukośnie, co znacznie redukuje opory skrawania i zmniejsza zużycie samego noża.
Nieużywane noże skrawające (wrębniki) osadzone w uchwytach głowicy – realizacja własna
Efekt jest podobny do tego, co można zaobserwować przy krojeniu chleba: nóż prowadzony skośnie przechodzi przez skórkę znacznie łatwiej niż w przypadku, gdy naciskamy nim prostopadle do chleba. Podczas obrotu głowicy każdy wrębnik generuje siłę skrawania rzędu 5–20 kN, a ponieważ na głowicy pracuje ich jednocześnie kilkanaście lub kilkadziesiąt, łączne obciążenie na organ może przekroczyć 200–400 kN.
Dla porównania: dobra wkrętarka akumulatorowa osiąga moment obrotowy rzędu 100 Nm, natomiast przekładnia organu urabiającego średniej wielkości kombajnu pracuje z momentem 20 000–50 000 Nm, czyli działają na nią nawet kilkaset razy większe siły.
Noże (3) osadzone są w uchwytach nożowych (1), które mocują je do korpusu głowicy, ale jednocześnie umożliwiają szybką wymianę. Jest to niezbędne, bo wrębniki zużywają się stosunkowo szybko i ich regularna kontrola to podstawa sprawnej pracy każdego kombajnu chodnikowego.
Fabrycznie nowe uchwyty nożowe marki Minostar
Całą niezbędną siłę i obrót dostarcza natomiast przekładnia organu urabiającego (2) – jest to układ mechaniczny przenoszący napęd z silnika elektrycznego kombajnu bezpośrednio na głowicę.
Przekładnia organu urabiającego pracuje z prędkością obrotową 30–60 obr./min. Jak można zauważyć, obroty są więc stosunkowo wolne, przy czym liczy się tu nie prędkość, lecz potężny moment obrotowy i precyzja skrawania.
Najczęściej spotykane rodzaje organów urabiających
Jedną z ważniejszych cech różnicujących kombajny chodnikowe jest typ organu urabiającego – a konkretnie to, jak głowica jest zorientowana względem osi maszyny:
Kombajn chodnikowy z poprzecznym organem urabiającym – grafika ilustracyjna
Organy poprzeczno-osiowe mają głowicę ustawioną prostopadle do osi kombajnu. To rozwiązanie dominujące w górnictwie węglowym, cenione za wysoką wydajność urabiania i stosunkowo prostą budowę. Dobrze sprawdza się w skałach miękkich i średniotwardych.
Kombajn chodnikowy ze wzdłużnym organem urabiającym – grafika ilustracyjna
Organy wzdłużno-osiowe (frezujące) mają głowicę osadzoną równolegle do osi ramienia – przypomina to bardziej wydłużone frezy lub stożek. Takie rozwiązanie pozwala uzyskać znacznie dokładniejszy profil wyrobiska i lepiej radzi sobie w twardszych skałach.
Organy wzdłużno-osiowe są standardem w kombajnach tunelowych i wszędzie tam, gdzie liczy się precyzja kształtu przekroju chodnika.
Minostar – profesjonalne wsparcie na każdym etapie życia kombajnu
Kombajn chodnikowy to inwestycja liczona w milionach złotych i, jak każda maszyna pracująca w ekstremalnych warunkach, prędzej czy później wymaga interwencji serwisowej. To, czy przestój na kopalni potrwa kilka godzin, czy kilka dni, w dużej mierze zależy od tego, czy za plecami ma się doświadczonego i dobrze zaopatrzonego partnera technicznego – takiego jak Minostar.
W naszej firmie specjalizujemy się w kompleksowej obsłudze kombajnów chodnikowych. Oferujemy wsparcie na każdym etapie eksploatacji maszyny – od bieżących napraw, przez remonty i modernizacje, aż po dostawę wysokiej klasy części zamiennych do najpopularniejszych typów kombajnów chodnikowych, a w szczególności: AM-50, AM-75, AM-105, MR-340, MT-620 i MR-520.
Zobacz, jak działa program Minostar RESTART!
Co znajdziesz w naszej ofercie?
1. Naprawy kombajnów chodnikowych
Szybka diagnoza i sprawne usunięcie usterki, żeby jak najszbyciej usunąć awarię. Liczy się tu nie tylko nasza wiedza techniczna, ale i dostęp do właściwych części – większość najpotrzebniejszych części do kombajnów mamy na stanie, więc nie musimy tygodniami czekać na dostawę z odległego magazynu.
2. Remonty kapitalne, odtworzeniowe i modernizacje
Remont kapitalny to często najlepsza ekonomicznie alternatywa dla zakupu nowego kombajnu, szczególnie gdy maszyna jest już odpowiednio przystosowana do potrzeb Twojego przedsiębiorstwa, ale lata intensywnej eksploatacji dały jej się we znaki.
W ofercie znajdziesz też dostosowanie kombajnu do nowych warunków pracy, aktualnych norm bezpieczeństwa lub wymagań konkretnego złoża i wiele innych.
3. Części zamienne do kombajnów chodnikowych
Wysokiej klasy części zamienne autorskiego projektu do szerokiej gamy kombajnów. Nasze części zamienne nie tylko doskonale zastępują oryginalne elementy, lecz często posiadają dodatkowe usprawnienia, których próżno szukać w oryginalnych częściach. Nasze części zamienne do kombajnów chodnikowych bazujące na ponad 12 latach doświadczenia w branży i są projektowane przez praktyków.
Części do kombajnów chodnikowych
4. Program Minostar RESTART – nowe życie dla Twojego kombajnu
Jednym z wyróżników oferty Minostar jest autorski Program RESTART – kompleksowa ścieżka przedłużenia cyklu życia maszyny górniczej, opracowana zgodnie z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym.
W ramach programu RESTART opracowaliśmy trzy ścieżki remontu, modernizacji lub remontu odtworzeniowego kombajnów chodnikowych. Każda z nich stanowi odpowiedź na rosnące wyzwania branży wydobywczej – potrzebę optymalizacji kosztów operacyjnych, wydłużenia żywotności specjalistycznych maszyn oraz minimalizacji wpływu na środowisko naturalne.
Kliknij poniższy przycisk i dowiedz się więcej!
W jaki sposób kombajn chodnikowy drąży wyrobisko?
Niezależnie od budowy organu urabiającego, gdy kombajn staje przed czołem przodka, zaczyna się precyzyjnie zsynchronizowany cykl pracy. Operator z kabiny ustawia ramię i uruchamia organ urabiający – głowica zaczyna się obracać, a noże styczne wcinają się w skałę lub pokład węgla, odrywając kolejne partie urobku.
Ramię organu przesuwa się powoli w pionie i poziomie, tak aby głowica pokryła całą powierzchnię czoła wyrobiska – od dołu do góry, od ściany do ściany.
Cały cykl można zaobserwować od 56 sekundy poniższego filmu prezentującego możliwości kombajnu chodnikowego typu MR340X, który aktualnie jest dostępny w naszej ofercie.
Odspojony materiał opada na spąg, gdzie natychmiast przejmuje go stół załadowczy i łapy nagarniające. Łapy pracują rytmicznie – zgarniają urobek ze stołu załadowczego i kierują go na na przenośnik zgrzebłowy, który biegnie wzdłuż całej długości kombajnu. W ten sposób urobek zostaje wywieziony poza maszynę, skąd przejmuje go dalszy ciąg odstawy.
Przenośnik zgrzebłowy w kombajnie MR-340X – zdjęcie własne
Przez cały ten czas układ jazdy stopniowo posuwa kombajn do przodu, a operator na bieżąco kontroluje prędkość posuwu, pozycję ramienia i parametry pracy poszczególnych układów.
Ta synchronizacja – jednoczesne urabianie, nagarnianie i odstawianie urobku – sprawia, że kombajn chodnikowy jest tak wydajny w porównaniu z tradycyjnymi metodami drążenia.
Co dzieje się z urobkiem, czyli kilka słów o urządzeniach odstawy
Kombajn chodnikowy kończy swoją pracę w momencie, gdy urobek zjeżdża z jego przenośnika zgrzebłowego. Dalszą drogę materiału przejmują urządzenia odstawy i to właśnie ich sprawność decyduje o tym, czy wyrobisko będzie drążone bez przestojów.
Bezpośrednio za kombajnem urobek trafia zazwyczaj na przenośnik zgrzebłowy odstawczy – dłuższy odpowiednik tego wbudowanego w maszynę, który przesuwa materiał wzdłuż wyrobiska w głąb kopalni.
Stamtąd urobek przechodzi na przenośniki taśmowe, które mogą transportować go na znaczne odległości, których długość sięga często nawet kilka kilometrów. Urobek jest transportowany aż do stacji załadowczej lub szybu.
W kopalniach, gdzie układ wyrobisk nie pozwala na zachowanie ciągłości przenośników, stosuje się wozy odstawcze i lokomotywy kopalniane, które wywożą urobek w wagonikach. Na powierzchni materiał (na przykład węgiel kamienny, potaż, gips) trafia do sortowni lub zakładu przeróbczego, gdzie zostaje oczyszczony, sklasyfikowany i przygotowany do dalszego wykorzystania.
Warto wiedzieć, że nasza firma, oprócz kompleksowego wsparcia dla kombajnów chodnikowych, może pomóc także w utrzymaniu ruchu urządzeń odstawy – zarówno w zakresie dostaw części, jak i prac serwisowych.
Podsumowanie
Kombajn chodnikowy to najważniejsze urządzenie w łańcuchu produkcyjnym praktycznie każdej kopalni podziemnej. Od sprawności jego elementów zależy więc to, czy kopalnia będzie generowała zysk, czy może przestoje spowodują poważne straty. Zrozumienie, jak działa kombajn chodnikowy i z jakich komponentów się składa to pierwszy krok do tego, żeby właściwie o niego dbać i szybko reagować, gdy coś zaczyna odbiegać od normy.
Jeśli szukasz wsparcia technicznego dla kombajnów chodnikowych, zapraszamy do kontaktu z zespołem Minostar.
Chętnie doradzimy i dobierzemy rozwiązanie dopasowane do konkretnych potrzeb i warunków pracy maszyny.
Skontaktuj się
z nami!
