Завершив первый этап структурных преобразований, горная промышленность РФ в настоящее время формирует свои финансовые ресурсы в основном за счет реализации продукции. После длительного периода резкого снижения объемов производства в ходе реструктуризации в последние годы наметилась тенденция роста добычи полезных ископаемых и технико-экономических показателей горной отрасли. Правительством страны принята «Энергетическая стратегия России на период до 2020 г.», где планируется увеличение добычи угля до 410–450 млн тонн и рост его доли в производстве электроэнергии с 34 до 44%.

Для выполнения этой стратегической задачи в указанный период потребуется обеспечить двукратный прирост производственных мощностей предприятий отрасли как за счет модернизации действующих, так и строительства новых предприятий по добыче угля и других полезных ископаемых. Рост мощностей в период до 2010 г. будет происходить за счет технического перевооружения, а в период 2011–2020 гг. – за счет коренного изменения технического уровня горного производства.

Концентрация горного производства на перспективных шахтах угольной отрасли за счет технического переоснащения очистных комплексов требует значительных изменений в ведении подготовительных работ. И в первую очередь это касается прогрессивного комбайнового способа. Уровень комбайновой проходки по ведущим угольным компаниям (УК «Кузбассуголь», УК«Кузнецкуголь») колеблется от 72 до 98 % на конец 2003 г.

Парк проходческих комбайнов в угольной отрасли составляет около 360 штук (порядка 240 из них находятся в Кузбассе). Основой этого парка являются комбайны типа ГПКС производства Копейского машиностроительного завода (по Кузбассу, например, 97%). Анализ состояния проходческих комбайнов указывает на неуклонное снижение парка новых машин. Износ комбайнов по основным угольным компаниям является настораживающим фактором в возможностях обеспечения необходимого объема подготовительных работ в угольных компаниях.

Сейчас в России, вместо ранее выпускавшихся заводами СССР для нужд угольной промышленности, других горно-добывающих отраслей и подземного строительства шести моделей комбайнов весом от 12 до 80 т, на потоке единственный массовый комбайн 1ГПКС (масса 24 т) (рис. 1) и ставится на промышленное производство базовая модель комбайна среднего класса КП-25 (масса 52 т) (рис. 2) и комбайн КП-21.

В то же время подготовленные к производству четыре типа новых современных комбайнов – КП-15 (масса 15 т), КП-20Б (масса 28 т), КП-25Н для проходки уклонов и модели с оборудованием для механизации анкерования – КП-25А (масса 58 т), а также проходческо-добычной комбайн ПДКА по типу комбайна фирмы «Джой» (масса 65 т) – не освоены производством из-за отсутствия господдержки по финансированию. Машиностроительный завод по выпуску комбайнов среднего класса (масса 40 т) и тяжелых проходческих комбайнов типа 4ПП-2М и 4ПП-5 (масса 45–80 т) остался на Украине, где было организовано производство новых проходческих комбайнов

П-110, П-220, КСП-32. Отсутствие отечественных проходческих комбайнов во всем диапазоне мощности и массы (от 8–10 до 80–100 т.) было восполнено импортом комбайнов западных зарубежных фирм и производства машиностроительных заводов Украины.

Однако в период с 1990 по 2004 г. ни один из импортных комбайнов не окупился в эксплуатации. Темпы их работы не превышают темпы проходки отечественными комбайнами, стоимость производства которых значительно ниже стоимости комбайнов зарубежных.
Комбайн проходческий 1ГПКС
Рис. 1. Комбайн проходческий 1ГПКС

Для возрождения производства отечественных проходческих комбайнов необходимо практически заново восстановить систему организации научных и конструкторских работ по созданию проходческой техники с учетом огромного отечественного и зарубежного опыта в этом направлении, сосредоточить изготовление новых машин на предприятиях с высокоэффективной технологией, углубить подготовку инженерных и научных кадров с учетом требований рыночной экономики.

Представляется целесообразным сосредоточить деятельность по созданию проходческих комплексов на базе отечественных комбайнов, прежде всего циклического (избирательного) действия, обеспечивающих повышение темпов проходки в 3–4 раза при доведении коэффициента надежности конструкции до 0,9 и соблюдении требований безопасности горных работ.

Кроме того, необходимо сосредоточить научные исследования на создании исполнительных органов проходческих комбайнов для разрушения крепких пород, для чего использовать последние достижения в области гидроструйной технологии, вибрационной техники и других физических процессов.
Комбайн проходческий КП25
Рис. 2. Комбайн проходческий КП25

Для успешной реализации поставленных задач по созданию новой техники в условиях рыночной экономики необходимы новые подходы к организации работ, заключающиеся в организации гибких специализированных объединений. Одним из первых полностью оправдавшим возлагавшиеся на него надежды примером плодотворного взаимодействия науки и производства стал созданный еще в начале 80-х гг. учебно-научно-производственный комплекс «Тульский государственный университет (ТулГУ) – ЦНИИподземмаш – Скуратовский экспериментальный завод», задачей которого была концентрация усилий ведущих специалистов на решении актуальных задач по созданию проходческой техники, подготовка инженерных и научных кадров. В период функционирования комплекса были разработаны САПР стреловидных и планетарных исполнительных органов проходческих комбайнов, организованы оригинальная лабораторно-экспериментальная база по резанию крепких пород, аспирантура и профильные группы студентов, специализирующихся в научных и производственных подразделениях комплекса.

В этот период посредством САПР были обоснованы рациональные параметры унифицированных поперечно-осевых барабанов и продольно-осевых коронок, которые затем испытывались на шахтах Кузбасса, Воркуты и использовались в комбайнах 1ГПКС, КП-20Б, КП-25 (табл. 1). Кроме того, выполнены работы по созданию универсальных исполнительных органов стреловидного типа для проведения выработок по углю и смешанному забою применительно к комбайнам ПК-9, ЧПП-2М, а также разработана и испытана в шахтных условиях оригинальная конструкция режущей коронки с встроенным вибрационным устройством.