Подземоход

Живой «бур» производительнее имеющихся механических буров.

Вторая часть работы проводилась нами в лабораторных условиях. У нас был ящик сечением 400X400 мм и длиною 2,5 м. Утрамбовав суглинок в ящике, мы ставили его на рентгеновский аппарат.

В торец ящика мы запускали крота. Он немедленно начинал свою работу. Тогда мы просвечивали ящик рентгеновскими лучами, и на экране получали картину работы крота, движений его мускулов и скелета.

Так крот продвигается под землей, вдавливая разрыхленный грунт в стенки хода.

Наблюдения дали возможность раскрыть движения крота. Роя землю, крот двигает головой и лапами вправо и влево вокруг оси сверления. Высверленная таким образом земля попадает на холку, а затем сильными, попеременно сжимающимися и разжимающимися мускулами холки вдавливается в стену скважины. Задними лапами крот осуществляет движение вперед. На экране рентгеновского аппарата видно, как резко выделяются кости скелета. Особенно велики позвонки шеи, кости лопаток, плечевая кость, которые все время работают в очень быстром темпе. Задние лапы крот изредка переносит к брюшку, но потом вновь упирается ими в стенку и продвигает свое тело вперед.

Вдавливание кротом в стенки хода выбуренной породы является одним из наиболее важных моментов его работы. В самом деле, если рассмотреть небольшие кочки над логовом крота, то их объем ничтожен по сравнению с объемом земли, которую крот выбуривает. Куда же девает крот всю выбуренную землю? Если бы он стал выносить ее на поверхность, он насыпал бы не маленькие кучки, а большие холмы. Однако стоит только проткнуть стенку хода крота, как сразу мы почувствуем, что эта стенка значительно тверже, чем вся окружающая ее порода. Необходимо было проверить возможность такого уплотнения при работе машинами.

Вскоре нами была сооружена действующая модель механического крота. Получив при испытании положительные результаты, мы приступили к постройке рабочей машины, состоящей из трех частей: бура, домкратов и вдавливающего аппарата. Бур должен бурить, домкраты толкать машину вперед, а вдавливающий аппарат — шнек — утрамбовывать, вжимать в стенки разрыхленную землю.

Бурение следует производить на большой скорости резания. Это дает возможность поместить в подземную машину моторы сравнительно небольшой мощности. Домкраты развивают давление, равное усилию резания, и только кольцо, вдавливающее выбуренную породу в стенку скважины, требует значительной мощности.

В передней части корпуса машины установлен мощный бур, оснащенный твердым сплавом. Сзади находятся четыре домкрата, упирающиеся попарно в стенку скважины и двигающие машину вперед со скоростью 10 м/час. Скорость вращения бура — свыше 300 об/мин. Бур имеет вращательное или вращательно-ударное движение. Благодаря этому им может быть пробурена порода любой твердости.

Внутри машины находится водитель. Он может поворачивать машину при включении правого домкрата влево, при включении левого — вправо, верхнего — вниз, нижнего — вверх. Он может также дать машине задний ход включением всех четырех домкратов и реверсированием мотора, ведущего шнек в обратную сторону. При этом получается вывинчивание машины из забоя.

Вокруг машины укреплены кольца, которые вжимают в стенку скважины выбуренную породу, используя пористость стенки.

Вся работа по управлению машиной может быть вынесена наружу — многожильным гибким кабелем на пульт управления.

Первая подземная лодка у горы Благодать.

Машина была построена на Урале, на горе Благодать, в 1946 году. Это была первая в мире машина для «подземного плавания». С того времени подземные лодки значительно усовершенствованы. Развитие и улучшение их идет по пути увеличения скорости, а также увеличения диаметра.

В Донбассе уже работает машина типа подземной лодки — комбайн «ШБМ», спроектированный Кузнецким филиалом «Гипроуглемаша» и изготовленный Копейским заводом. Газета «Правда» в специальной статье от 30 мая 1953 года писала: «Горнопроходческий комбайн напоминает мощный бурильный станок. Диаметр бура у комбайна равен диаметру штрека. Бур, горизонтально врезаясь в крепкий породный массив, оставляет за собой тоннель с ровными стенками».

Известны работы по постройке подземных лодок, проводимые и за границей. Французское общество «Ассосиете аноним» построило машину по принципу штопора.

Мы провели немало опытов, которые показали, что у машины, работающей по принципу штопора, подача всегда равна шагу штопора. Трение штопора о грунт требует огромных затрат энергии, и не используется выгодная небольшая подача за один оборот при значительном увеличении скорости резания. Поэтому машина французов, вероятнее всего, обречена на неудачу.