Гірський комбайн, комбінована машина для одночасного виконання операцій по відділенню від масиву корисної копалини або породи і вантаження їх на транспортні засоби. Р. до., призначений для добування корисної копалини, називається очисним, а вживаний для проведення гірських вироблень, — прохідницьким; Р. до. для проведення нарізних вироблень по вугіллю в цілях підготовки очисного забою називається нарізним. Найбільше поширення Р. до. отримали у вугільній промисловості; все ширше за Р. до. застосовуються і при видобутку інших корисних копалини — калійної і кам'яної солі, марганцю, руд рідкоземельних металів і ін.
Створення Р. до. було результатом розвитку конструкцій врубової машини . Працездатні Р. до. створені в СРСР в 1932 (очисний, широкозахватний конструкції А. І. Бахмутського і типа ЯР конструкції В. Г. Яцкях і Г. І. Роменського для виїмки вугілля з тонких пологопадающих пластів). У Великобританії перші працездатні Р. до. з'явилися в 1935 (очисний, широкозахватний системи «Мекко-Мур») і в Германії в 1938 (очисний, широкозахватний фірм «Ейкхофф» і «Рейнпрейсен»).
Таблиця. Технічна характеристика основних що серійно виготовляються в СРСР узкозахватних вугільних комбайнів
Показники
Тип комбайна
2К—52
КШ—1КГ
1К—101
МК—67
КТ
«Темп»
БК—52
1К—58М
потужність пласта, що Виймається, м-код
1,1—1,8
1,35—2,85
0,75—1,2
0,7—1,3
0,45—0,85
0,6—1,5
0,9—1,4
2,0—3,2
Кут падіння пласта
0—35 °
0—15 °
0—15
0—20
45—90
45—90
0—20
0—20
Тип виконавського органу
шнековий
шнековий
шнековий
вертикальний барабан
горизонтальний бараьбан
горизонтальний барабан
бурової
шнековий
Захват виконавського органу, м-код
0,63—0,8
0,63
0,63—0,8
0,8
0,9
0,9—1,0
0,63—0,8
0,63
Швидкість різання, м-кодів/мін
3,07—3,84
2,4—2,7
2,5—2,9
2,05—2,44
1,83—1,72
1,9
2,2—2,6
2,45—1,9
Швидкість подачі, м-кодів/мін
0,0—6,0
0,3—4,0
0—4,5
0,36—1,27
0,36—1,27
0—3,0
0—4,5
0—2,0
Тягове посилення подачі, тс
до 15
до 15
до 15
до 15
¾
¾
до 15
до 20
Сумарна енергоозброєність, квт
105
110
105
105
32
50
80—125
150
Основні розміри, м-код
довжина
5,92
6,5—7,1
5,8
5,5
5,1—5,3
4,9
6,3
5,5
ширина по корпусу
1,04
0,95
0,88
1,01
0,58
1,1—1,2
0,90
1,095
висота по корпусу
0,82
1,1—1,43
0,4
0,52
0,31
0,56—0,95
0,72—0,8
1,5
Маса, т
8,75
12,7—13,5
7,0
7,7—8,4
3,3—3,5
3,9—4,3
10,5—11,5
22,0
Розрахункова продуктивність, т/мін
1,8—3,5
2,0—3,8
1,2—1,8
2—2,5
0,8—1,0
до 2,5
2,3—3,4
до 5,0
Р. до. складається з виконавського органу (для відбою, тобто руйнування масиву гірських порід), вантажного органу, роль якого у ряді випадків виконує той же виконавський орган (для вантаження відбитої гірської маси на транспорт), механізму пересування, пріводних двигунів, передавальних механізмів, органів управління і пристроїв для пилеподавленія (зрошувальні системи) і пиловловлювань.
По конструкції і способу відділення гірської маси розрізняють декілька типів виконавських органів Р. к.: барові, такі, що складаються з одного або декількох барів з ріжучими ланцюгами, руйнівних масив системою щілин зарубів з подальшим руйнуванням міжщілинних целіків або різанням з поверхні забою; барабанні (з вертикальною або горизонтальною віссю обертання барабанів), руйнівні масив різанням з поверхні забою; шнекові (з горизонтальною віссю обертання), руйнівні масив різанням з поверхні забою і осі шнека, що переміщають уподовж, окремі шматки гірської маси на конвеєр; короночниє, руйнівні масив різанням з поверхні забою коронкою, що обертається, з різцями; бурові, руйнівні масив вирізуванням концентричних тонких кілець щілин з подальшим руйнуванням і вантаженням на конвеєр міжщілинних целіків; планетарні, руйнівні масив різанням з поверхні забою різцями, що здійснюють планетарний рух в просторі; шарошечниє, руйнівні масив системою шарошек (в т.ч. і дискових). Виконай тільний орган Р. до. у ряді випадків може бути комбінованим (наприклад, буровий і барабанний, планетарний і шнековий).
По конструкції і способу вантаження гірської маси вантажні органи Р. до. підрозділяються на: скребкові конвеєри (в т.ч. що згинаються) і з консольними шкрябаннями (кільцеві вантажники), а також що працюють у поєднанні з т.з. лапами, що загрібають; ковшові, висипаючі гірську масу зазвичай на стрічковий перевантажувач.
По конструкції і способу дії механізми пересування Р. до. виконуються з гнучким тяговим органом (канатом або зварним круглозвенной ланцюгом), рейковим, колісним, пневмошинним гусеничним ходом або з гідравлічною крокуючою подачею. Двигуни Р. до. виконуються зазвичай електричним короткозамкнутими асинхронними з живленням змінним струмом напругою від 380 до 4160 в з поверхневим обдуванням або водяним охолоджуванням. Ведуться роботи по вживанню для комбайнів електричних двигунів з частотним регулюванням (привід тиристора). Передавальні механізми Р. до. складаються з силових редукторів і об'ємних гидропередач типів: насос — силові гідроциліндри і насос — гидродвігатель.
Очисний Р. до. застосовується в довгих очисних забоях (лавах) і коротких (камерах). Для довгих очисних забоїв за способом виїмки комбайни діляться на широкозахватних (ширина захвату від 1,2 до 2,4 м-код ) і узкозахватниє (ширина захвату до 1,0 м-код ). Першим широкозахватним комбайном, що отримав вживання в промисловому масштабі, був комбайн типа «Донбас». Цей комбайн ( мал. 1 ) був забезпечений баровим виконавським органом, кільцевим скребковим вантажником і механізмом пересування з канатним тяговим органом. Для виїмки пологих особливо тонких пластів (потужність 0,6—0,9 м-коду ) набув поширення широкозахватний комбайн «Кировец» з баровим виконавським органом і кільцевим скребковим навантажувачем. Основні недоліки широкозахватних комбайнів — неможливість вживання механізованої крепі і відсутність бесстоєчного прізабойного простору, необхідного для вживання пересувного забійного конвеєра. Тому в 50-х рр. поряд з подальшим розвитком широкозахватних комбайнів почав розвиватися принципово новий напрям — створення узкозахватних комбатів, що працюють переважно із ставу скребкового забійного конвеєра, що згинається, пересувається без розбирання. Перше промислове впровадження узкозахватних очисних комбайнів з барабанним виконавським органом почалося в 1945—47 у Великобританії (комбайни типа «Андертон»). Найбільше поширення в СРСР для виїмки і пологих пластів отримали узкозахватниє комбайни типа 2К-52 ( мал. 2 ), 1К-101, КШ-1КГ ( мал. 3 ), 1К-58М ( мал. 4 ) з шнековими виконавськими органами, типа МК-67 з барабанним виконавським органом ( мал. 5 ), типа БК-52 з буровим виконавським органом ( мал. 6 ), а для крутих пластів комбайни типа КТ і УК(Кримінальний кодекс)Р-1К («Темп») ( мал. 7 ) з барабанним виконавським органом (таблиця.). На шахтах Великобританії набули поширення узкозахватниє комбайни з шнековим виконавським органом фірми «Андерсон Бойс» і з буровим виконавським органом у поєднанні з барабанним типа «Трепан-Ширер», а на шахтах ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) узкозахватниє комбайни типа Еdw-200 і Еdw-130l фірми «Ейкхофф» з шнековим виконавським органом. Аналогічні по конструкції узкозахватниє комбайни створені і в інших країнах — Франції, ПНР(Польська Народна Республіка), ЧССР(Чехословацька Соціалістична Республіка), Японії. Створення і впровадження узкозахватних комбайнів дозволили застосувати пересувні забійні конвеєри, що згинаються, і відкрили перспективу для вживання механізованих крепей. Добова продуктивність узкозахватних Р. до. досягає 3000—5000 т вугілля. Очисні комбайни для коротких забоїв отримали поширення головним чином у вугільній промисловості США. Р. до. для коротких забоїв одночасно є і прохідницьким комбайном для проведення вироблень в товщі корисної копалини. Найбільш поширені в США для відробітку коротких забоїв комбайни фірми «Джой» з барабанним і буровим у поєднанні з баровим виконавськими органами на гусеничному ходу ( мал. 8 ). Останні характеризуються означає, енергоозброєністю (240—400 квт ) високою продуктивністю (6—14 т/мін ) , наявністю гусеничного ходу. Сфера застосування таких Р. до. — пологі пласти потужністю від 0,9 до 3,0 м.
Прохідницькі Р. до. за призначенням діляться: для проведення вироблень по вугіллю (або іншій корисній копалині) і по породі; за формою перетину вироблення, що проводиться, — прямокутного, трапецеїдального, круглого і арочного; по напряму вироблення, що проводиться, — для горизонтальних і похилих вироблень. Першим прохідницьким комбайном для проходки по вугіллю, що отримав промислове впровадження на шахтах СРСР, був комбайн типа ПК-2 з баровим виконавським органом, аналогічний по конструкції комбайну типа «Штрекенбаггер» в Германії. Найбільшого поширення у вугільній промисловості СРСР набув комбайн типа ПК-3 ( мал. 9 ) з короночним виконавським органом, виконаним у вигляді конусної коронки, що обертається. Переміщення коронки при руйнуванні вугілля в забої здійснюється за допомогою силових гідроциліндрів. Такий комбайн призначається для проведення гірських вироблень перетином 8—12 м 2 . Принципова схема комбайна ПК-3 послужила основою для створення аналогічних моделей комбайнів в СРСР (тип. 4 ПУ для гірських вироблень перетином 4—8 м 2 і ПК-9Р — для 7—16 м 2 ) і за кордоном (типа «Бретбі» у Великобританії, Еv-100 фірми «Ейкхофф» у ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) і ін.). Для швидкісного проведення гірських вироблень в СРСР створений комбайн типа «Караганда 7/15» ( мал. 10 ) з планетарним виконавським органом, за допомогою якого досягнута швидкість проведення вироблень по вугіллю понад 3000 м-код в місяць. Для проведення вироблень по породах невисокої фортеці першим Р. до., що отримав промислове впровадження, був комбайн типа ШБМ ( мал. 11 ) з різцевим виконавським органом, руйнівним гірську масу різанням із зломом, з гідравлічною крокуючою подачею. Ці Р. до. успішно застосовуються при видобутку калійних солей. Для проведення гірських вироблень по міцніших породах (в т.ч. тунелів) створені прохідницькі комбайни з шарошечним виконавським органом і гідравлічною крокуючою подачею. Найбільш відомим є комбайн типа «Роббінс», що виготовляється в США. З аналогічним виконавським органом — дисковими шарошкамі в СРСР створені Р. до. для проведення вироблень по породі (типа ТОРИ-6, «Ясиноватец» і МПГ-З).
Для нарізки вироблень по вугіллю з кутом падіння до 18° на пластах потужністю 0,8—1,2 м-коду, шириною 2,6 м-коду в СРСР створений нарізний комбайн типа КН-2У з баровим виконавським органом ( мал. 12 ).
До СРСР ведуться роботи по вдосконаленню і створенню нових типів Р. к.: очисних для узкозахватной і високопродуктивної виїмки тонких і потужних пластів, нарізних для нарізки вироблень в умовах тонких пластів і прохідницьких для проведення вироблень по міцних породах. Основними напрямами при створенні Р. до. є: збільшення енергоозброєності, продуктивності, розширення сфери застосування з врахуванням всієї різноманітності горно-геологічних умов, поліпшення сортності вугілля, що добувається, підвищення надійності і довговічності, широке впровадження гідроприводу і засобів автоматичного регулювання, підвищення безпеки і поліпшення умов роботи (випереджаюче відключення, надійне пилеподавленіє і пиловловлювання і ін.), максимальна уніфікація і стандартизація вузлів і деталей.
Літ.: Гірські машини, 3 видавництва, М., 1963; Давидов Би. Л., Ськородумов Би. А., Розрахунок і конструювання вуглевидобувних машин, М., 1963; Базер Я. І., Храпов Ю. Р., Соколів Ю. Л., Прохідницькі комбайни для вугільних шахт, М., 1967; Межаков Ст А., Василенко С. І., Уніфіковані вугільні комбайни «Кировец» і УК(Кримінальний кодекс) МГ-ЗМ, М., 1967; Фролов А. Р., Розвиток комбайнової виїмки вугілля, М., 1967; Елькин І. Л., Узкозахватниє комбайни, Донецьк, 1968; Машини для вугільної промисловості. Довідник, М., 1968; Прохідницький комбайн «Караганда 7/15», М., 1969; Барон Л. І., Глатман Л. Би., Загорський С. Л., Руйнування гірських порід прохідницькими комбайнами, М., 1969; Люльчак І. М. Зарубіжні породо-прохідніцькі комбайни, М., 1970.
