Контрольныевопросы

1. Факторы,от которыхзависитпроизводительностьочистныхигорнопроходческихкомбайнов,комплексовиагрегатов.

2. Определение техническойпроизводительностикомбайновикомплексов.

3. Определение техническойпроизводительностиагрегатов.

4. Определение эксплуатационнойпроизводительностикомбайновикомплексов.

5. Определение эксплуатационнойпроизводительностиагрегатов.

6. Понятиеокоэффициенте готовностикомбайна (комплекса).

7. Понятиеокоэффициенте техническивозможнойнепрерывностиработыкомбайна(комплекса).

8. Определение временипроизводительнойработыкомбайна (комплекса)ивременипростоев.

Литература

1. Солод В.И.,ЗайковВ.И.,ПервовК.М. горныемашиныиавтоматизированныекомплексы.М.:Недра

2. Гетопанов В.Н.,ГудилинН.С.,ЧугреевЛ.И. Горныеитранспортныемашиныикомплексы.М . :Недра

3. КлорикьянС.Х.и др.Машиныиоборудованиедля шахт ирудников:М, МГГУ 2002.

Лекция№20

Оборудованиедлягидромеханизации

Планлекции:

1. Общиепринципыразрушениягорныхпородводой.

2. Общиесведенияиклассификациягидромониторов

3. Конструктивныеособенностигидромониторов

4. Общиесведенияиклассификацияземлесосныхснарядов

5. Конструктивныеособенностиземлесосныхснарядов

Опорныесловаитермины

Гидромониторы,землесосныеснаряды,гидросмесь,гидроотвал,гидромониторыдальнегоиближнегобоя,сручнымидистанционнымуправлением,ствол,судноснадстройкой,свайныйаппарат,рыхлитель,цепные;черпаковые,шнековые,роторныеифрезерныерыхлители,землесос.

Разрушениегорнойпородыводойпроизводитсядвумяспособами:размывомнапорнойструейилиразмывом самотечнымпотоком,поступающимквсасывающейтрубе землесоса.

Припервомспособеработводанасосомповодоводуподаетсякгидромонитору,изнасадкикоторогоподдавлениемисоскоростью30-50м/снаправляетсяназабойиразрушаетего.

Размытаяпородавместесводойобразуетгидросмесь,котораяназываетсяпульпой.Онахарактеризуетсяконсистенцией,подкоторойпонимаютсоотношениетвердойижидкойфазвпульпе(Т:Ж).Различаютобъемнуюконсистенциюимассовую.Перваяопределяетсяотношениемобъемапородысестественнойпористостьюк объемуводы,авторая-соотношениеммасспородыи воды.

Образовавшаясяпульпастекаетпопочвекзумпфу,откудазасасываетсяземлесосомипотрубамперекачиваетсякместуукладки(гидроотвалу),гдеонаотстаивается.Приотстаиваниипородаотделяетсяотводыиостаетсявотвале,аосветленнаяводачерезводосборныйколодецпоканавепопадаеткнасоснойстанциидля повторногоиспользованияили сбрасываниявестественныйводоисточник.Длясамотечногодвиженияпульпыотзабоядозумпфаподошвеуступапридаетсяуклон,вследствиечегочастьпородыостаетсянеразмытой,образуянедомыв.Последнийубираетсябульдозерамиилиэкскаваторами,укладывающимипородувотвал,смываемыйструейгидромониторавзумпф.

Интенсивностьразмывахарактеризуетсяобъемомгорнойпороды,размываемой1м'воды.Увеличениевысотыуступадоопределенногопределаувеличиваетинтенсивностьразмыва.Онатакжевозрастаетсувеличениемрасходаводы,уменьшениемрасстоянияотгидромониторадозабояиповышениемкомпактностиструи..Повышениеудельногодавленияструигидромониторацелесообразнотолькодоопределенногооптимальногопредела.

Разрушениегорнойпородыпотоком,притекающимквсасывающейтрубе,происходитприразработкезабояплавучимземлесоснымснарядом(землесосом).Установленныйнапонтонеземлесосзасасываетпотрубеводувместеспородойинагнетаетпульпувнапорныйтрубопровод,откоторогоонапоплавучемутрубопроводу,уложенномунапоплавках,транспортируетсякместуукладки.Вовсасывающуютрубувовлекаютсятолькочастицы,расположенныевзоневсасывания,гдескоростьпотокадостаточнадляпреодолениясцеплениячастицмеждусобойисилихтяжести.Связныепороды такимспособомразрушаютсяоченьплохо, поэтомуземлесосныеснарядыснабжаютсярыхлителями.

Внастоящеевремягидромеханизацияполучаетвсебольшеераспространениеприоткрытойдобыче полезныхископаемых.

Классификациягидромониторов.Посвоимконструктивнымособенностямгидромониторыклассифицируютсяпоследующим признакам:

способууправления-сручнымидистанционнымуправлением;

способупередвижки-несамоходные(передвигаемыевручную,тракторами,лебедкамиидругимиспособами)исамоходные;

рабочемурасстоянию-дальнегоиближнегобоя;

рабочемудавлению-снизким (до1,2МПа)и свысоким (более1,2 МПа).

Наиболееширокоераспространениенакарьерахимеютнесамоходныегидромониторыдальнегобоясручнымуправлением.Самоходныегидромониторыигидромониторысдистанционнымуправлением,очевидно,вбудущемнайдутповсеместноеприменениевгидромеханизации,однаковнастоящее времяониеще находятсявстадииосвоения.

Гидромониторысручнымуправлениемдолжныбытьбезопаснымивэксплуатации,легкоуправляемымиусилиемодногочеловека.Ихконструкциидолжныобеспечиватьминимальныепотеридавленияводы,компактностьвылетающейизгидромонитораструиисохранениееенапутидозабоя,атакжеиметьнебольшуюмассу,бытьнадежнымииремонтопригоднымивэксплуатации.

Основнымичастяминесамоходногогидромониторадальнегобоясручнымуправлениемявляются:нижнееиверхнееколена,ствол,насадка,шарнирыдляповоротастволагидромонитора,соответственновгоризонтальной(относительнонеподвижногонижнегоколена)иввертикальной(подъемиопусканиествола)плоскостях,рычагуправления(водило)спротивовесом.Нижнееколеночерезфланецприсоединяетсяктрубопроводу(водоводу).Гидромониторустановленнасанях.

Созданиекомпактнойнераспыляющейсяструидостигаетсяспомощьюстволасоструенаправляющимиребрамиинасадкисотшлифованнойвнутреннейповерхностью.Дляповоротастволаприменяетсяводило,ксвободномуконцукоторого,вбольшинствеслучаевкрепитсяпротивовес,предназначенныйдляуравновешиванияствола.

Впоследниегодыразработаныспециальныегидромониторысгидравлическимиэлектрогидравлическим дистанционнымуправлением.

ГидромониторнаяустановкасдистанционнымэлектрогидравлическимуправлениемГУЦ-6,показаннаянарис.25.1,состоитизодногоилидвухгидромониторов1типаГМЦ-250Мсэлектрогидравлическойсистемойуправления2,переносногопультауправления3икабины4.Пультуправлениясвязансэлектроприводомкабелем5.

Рис.25.1ГидромониторнаяустановкаГУЦ-6сдистанционнымэлектрогидравлическимуправлением.

ГидромониторГМЦ-250Мимееткареткусгидравлическимизажимами,конструкциякоторыхобеспечиваетповоротстволавгоризонтальнойплоскостиналюбойугол.Управлениеповоротомстволапроизводитсянепосредственноспульта,устанавливаемогонарасстояниидо30

м.Электроприводсистемы,насосимаслобакустанавливаютсянепосредственноугидромониторанаспециальномпатрубке,соединенномснижним коленом.

Исполнительныемеханизмысистемыуправления(гидроцилиндры)соединяютсяснасосомимаслобакомрезиновымимаслостойкимирукавамииобразуютзамкнутуюэлектрогидравлическуюсистему(рис. 25.2),изолированнуюотвнешнейсреды.

Гидроприводсостоитизэлектродвигателясшестеренчатымнасосом1,фильтра2,предохранительногоклапана3,(надавление2,5МПа),двухдросселей4и5,манометра6,трехчетырехходовыхреверсивныхраспределителей7сэлектрическимуправлениемисполнительнымицилиндрамигидромонитора.Дляповоротастволаввертикальнойплоскостислужитгидроцилиндр8,авгоризонтальнойплоскости—гидроцилиндр9.Увеличениеуглаповоротавгоризонтальнойплоскостигидромониторавозможноспомощьюкареткисгидравлическим зажимом,управляемымгидроцилиндром10.

Принеобходимостиавтоматическогореверсивногоповоротавгоризонтальнойплоскостипредусмотреноспециальноеустройство,котороесостоитизраспределителя11сгидравлическимуправлением,кранауправления12,обратногоклапана13иупоров14,установленныхнакаретке

15. Включениеавтоматическогоустройстваосуществляетсякрестовымпереключателем,расположеннымнапультеуправления.

ВнастоящеевремягидромониторныеустановкиГУЦ-6заменяютсягидромониторамиГМД-250сдистанционнымгидравлическимуправлением.

Самоходныегидромониторысдистанционнымуправлениемимеютгусеничнуюилишагающуюходовуючасть.

ГидромониторынашагающемходутипаГМСДШимеютдистанционноеуправлениеипредназначаются,впервуюочередь,дляразработкивскрышных(связных)глинистыхпород.Ихходоваячастьистволсмонтированынаплатформе.Движениестволавгоризонтальнойивертикальнойплоскостях

Рис.25.2Схема электрогидравлическойсистемыприводагидромонитора.

осуществляетсяспомощьюгидроцилиндров.Дляповышенияэффективностиразмывапородстволвовремяработыавтоматическипокачиваетсявгоризонтальнойплоскости.Уголпокачиваниярегулируетсяспультауправления.

Шагающаяходоваячастьсостоитизгидроцилиндровподъема,перемещенияиповоротаидвухлыж.Попринципудействияшагающее.ходовоеоборудованиегидромонитораотличаетсяотэкскаваторноготем,чтобазаисамгидромониторвовремяшаганиясохраняютгоризонтальноеположение.Гидроцилиндрыподъемавверхусоединенышарнирносрамойгидромонитора,авнизу—междусобойтягой.Подиагоналимеждунимиустановленгидроцилиндр.Штокигидроцилиндровподъемашарнирносвязанысползунамиимогутперемещатьсявнаправляющих,укрепленныхнаходовыхбашмаках.

Вовремяработыгидромониторстоитнабазе,аходовыебашмакиприподняты.Шаганиеначинаетсясопусканиянапочвубашмаковиподъемабазы.Затемспомощьюдиагональногогидроцилиндрагидроцилиндрыподъеманаклоняютсявпередилиназадибазаперемещаетсягидроцилиндромнавеличинушага.Далеебашмакиподнимаютсяиустанавливаютгидроцилиндрыподъемаввертикальное положение,азатемциклповторяется.

Дляизменениянаправлениядвижениягидромонитораподнятыебашмакиповорачиваютвсторонуповоротагидромонитораспомощьюгоризонтальныхцилиндров,азатемопускаютихнапочвуиподнимаютбазу.Дал,реверсируягоризонтальныегидроцилиндры,поворачиваютбазувтужесторону.

СамоходныйгидромониторГМСД-300,смонтированныйнагусеничномходуоттрактораДТ-55А,предназначендляразмывавскрышныхпородподдавлениемводынеболее1,6МПаирассчитаннаработусземлесосомпроизводительностью1600-3500м7ч..Управлениегидромонитором-дистанционноеэлектрогидравлическое.Расстояниемеждугидромониторомипультомуправленияможетдостигать50м.Командаспультанагидромониторпередаетсяпокабелю.

Самоходныегидромониторырассчитанынаработупосхемеодингидромонитор-одинземлесос.

Подводнаяразработкапородгидравлическимспособомпроизводитсяплавучимиземлесоснымиснарядами(земснарядами).

По силовомуоборудованиюониклассифицируютсянаэлектрическиеидизельные;

попроизводительности—наземснарядымалоймощности(Q<100м³/ч);среднеймощности(Q=100-500 м³/ч)ибольшоймощности(Q>500м³/ч).

Наоткрытых горныхработахприменяютсяземснарядысэлектрическим приводом.

Плавучийземлесосныйснаряд(рис.25.3),представляетсобойсудноснадстройкой.Дляудержанияземснаряданарабочемместеиосуществленияегорабочихдвиженийслужатсвайныйаппарат11илебедкиповорота13,позволяющиепроизводитьвеерообразныеперемещениявсасывающегоустройстваипоступательноедвижениеземснаряда.

Дляперемещенияземснарядзакрепляетсянаоднойиздвухсвайсвайногоаппарата11.Постепеннымразматываниемисматываниемсоответствующихзаякоренныхканатов15,земснарядповорачиваетсявокругопорнойсваи.Приэтомвыемкагрунтапроизводитсяподугеокружности,очерчиваемойвпланеконцомвсасывающегопатрубка.Послеперемещениявсасывающегопатрубкаповсейширинезабояперваясваяподнимается,анадноводоемаопускаетсявтораясвая.Врезультатеконецвсасывающегопатрубкаможетописыватьдугуокружностивокругновогоцентра,смещенногоотносительнопервоговнаправлениирабочегоперемещенияземснаряда.Перемещаятакимобразомопорусоднойсваинадругую,получаютнеобходимыерабочиетраекторииземснаряда.

Дляподъемаиопусканиясвайприменяютсянесколькоспособовзахвата.Нанебольшихземснарядахсваязахватываетсязаверхнийконецспомощьюклещевогозажима,анакрупных-применяетсяфрикционныйзахватсваи.

Лебедкаповоротаслужиттакжедляподдержаниянепрерывногоконтактавсасывающегоустройстваспородныммассивомисозданиянеобходимогодавления.

Рис.25.3. Схема плавучегоземлесосногоснаряда:

1—рыхлитель;2—рамарыхлителя;3—полиспастподвескираиырыхлителя;4—укосина;5—подвескаукосины;6—двигательрыхлителя;7—всасывающийпатрубок;8—грунтовыйнасос;9—двигательгрунтовогонасоса;10—напорныйпульпопровод;11—свайныйаппарат;12—сваеподъемнаялебедка;13—лебедкаповорота;14—лебедкаподъемарамырыхлителя;15—якорныйканат

Грунтозаборныеустройстваобеспечиваютрыхлениепород,смешиваютихсводойипередаютдлягидротранспортирования.Классификациягрунтозаборныхустройствземснарядовприведенанарис.25.4.

Длямеханическогоразрушенияпородыслужитрыхлитель.Рыхлителиназемснарядахприменяютсягидравлическиеимеханические.Гидравлическийрыхлительсостоитизнесколькихнебольшихнасадок,расположенныхоколовсаса.Вода,выходящаяподдавлениемизнасадки,разрушаетпороду,котораязатемзасасываетсяземлесосом.Давлениеводыунасадокприподводнойразработкедолжнобытьна0,1-0,15МПавыше,чемпринадводнойразработке.

Гидравлическиерыхлителиболеерациональноприменятьнапородах,содержащихтвердыевключенияввидекамней,пнейидр.,таккаквэтихусловияхмеханическиерыхлителиподверженыполомкам.Удельныйрасходэнергииугидравлическихрыхлителейв5-10разбольше,чемумеханических,поэтомуихприменениедолжнобытьобоснованоэкономическимисоображениями.

Механическиерыхлители,применяемыесземснарядами,могутбытьцепными;черпаковыми,шнековыми,роторными ифрезерными.

Рис.25.4.Классификациягрунтозаборныхустройствземснарядов

Цепныерыхлителииспользуютсяприразработкепород,содержащихвалуны,вводоемахглубиной до15м.

Черпаковыерыхлителипоконструкциианалогичнырабочемуоргануцепногоэкскаватора.Порода,переносимаячерпакамивобластьвсасывания,засасываетсяземлесосом,акрупныевключениявыносятсячерпакамиввыработанное пространство.

Шнековыйрыхлительсостоитиздвухшнековправойилевойспиралии

направляющегощитка,покоторомушнекиперемещаютпородуквсасу.Недостатокшнековыхрыхлителей:невозможностьработыприбоковойподаче всасывающегоустройства.

Роторныерыхлителипоконструкциисходнысроторомэкскаватора.Всерединуроторарыхлителявходитвсасывающаятруба,кудачерпакамиротораподаетсяразрыхленнаяпорода.Этирыхлителихорошоработаютпоплотнымпородамсвысокойконсистенциейпульпы.

Фрезерныерыхлителимогутбытьоткрытогоизакрытоготипов.Фрезерныйрыхлительзакрытого.типаимеетспиральныеножи,сходящиесявцентре.Урыхлителяоткрытоготипаножи-доцентранедоходят.Всвязисэтимиконструктивнымиособенностямидляразработкипластичныхлипкихпородрекомендуютсярыхлителиоткрытоготипа,таккакнанихменьшеналипаетпорода,априразработкепесчаныхидругихнелипкихпород-рыхлителизакрытоготипа.

Всасывающееустройствоземснарядасостоитизрамы,укоторойснизуподвешенавсасывающаятруба,асверхупроходитвалприводарыхлителя.11анижнемконцерамыустановленрыхлитель,анаверхнем-двигательиредукторприводарыхлителя.Верхнийконецрамыспомощьюцапфшарнирносоединяетсяспонтоном,анижний-запроушинынаканатахподвешиваетсякстреле.Нижнийконецвсасывающейтрубызаканчиваетсянаконечником,устанавливаемымвозможноближекножамрыхлителя.Верхнийконецтрубыимеетглубокоесоединениесовсасывающейтрубойземлесоса,позволяющееподниматьиопускатьвсасывающееустройство.

Землесоспредставляетсобойцентробежныйгрунтовойнасосспециальнойконструкции,приспособленныйдляперекачиванияводысбольшимсодержаниемгорнойпороды.Наземлесосномснарядеимеютсявсасывающийинапорныйтрубопроводы.Последнийсостоитизтрехучастков:находящегосяназемснаряде,плавучегоисухопутногопульпопроводов.Каждоезвеноплавучегопульпопроводасостоитизпонтона,трубы,шаровогосоединения,ходовоготрапаикронштейновдляукладкисиловогокабеля.

Понтонземснаряда представляетсобойплоскодонноесудносварнойконструкции.

Землесоссдвигателемможетустанавливатьсянапалубепонтонаиливеготрюме.Впоследнемслучаеуменьшаетсявысотавсасывания,чтоулучшаетработуземлесоса.Расположение землесосанапалубе применяетсяназемснарядахсмалойосадкой.