книги из ГПНТБ / Хартович, Ю. И. Вибрационный выпуск руды

Рис. 4. Общий вид вибропитате­ ля ВПК-1. 1 — винтовое устройст­ во, 2 — электродвигатель, 3 — клиноременная передача, 4 — пневмокблесо, 5 — домкрат, б —

вибратор, 7 — корпус.

смонтированы винтовые домкраты, предназначенные для облегчения смены колес, а также для восприятия части на­ грузки, приходящейся на колеса во время взрывов. Приме­ нение в качестве упругой системы пневмошинных упругих элементов (пневмоколес) позволило исключить из конструк­ ции опорную раму и тем самым резко снизить вес питателя.

В вибрационно-доставочной погрузочной установке ВДПУ-4ТМ, сконструированной в ИГД СО АН СССР, силы вибрации используются только для уменьшения действия сил внутреннего трения. Установка состоит из двух или трех секций грузонесущего органа, соединенных между со­ бой с одного конца шпилькой, а с другого — соединитель­ ным листом, к которому крепится подвибраторная рама с

Рис. б. Общий вид вибропита­ теля ВДПУ-4ТМ. 1 — вибра- ■тор, 2 — подвибраторная ра­ ма, 3 — площадка, 4 — тяга, 5—карданный вал. в — элект­

родвигатель.

вибраторами типа ЗВ или 4В (рис. 5). Вращение на вал

вибратора передается от двигателя через карданные валы

[10].

Достоинствами наиболее совершенной конструкции из серии виброустановок ВДПУ — ВДПУ-4ТМ — являются от­ носительно высокая техническая производительность, про­ стота конструкции (что позволяет изготовлять их на ремонт­ но-механических базах горных предприятий), отсутствие амортизаторов, небольшой вес, низкая стоимость, а недостат­ ком — незначительное воздействие на процесс истечения

РУДЫ.

В ИГД СО АН СССР разработаны также вибропитатели, рабочий орган которых представляет собой гибкую металли­ ческую ленту, укладываемую непосредственно на почву вы­ пускной выработки [11]. Колебания, возбуждаемые вибра­

10

тором, передаются вдоль ленты за счет ее упругих свойств. Рабочий орган виброленты ВЛ-2 состоит из стальных листов толщиной 16 и 20 мм, скрепленных между собой внахлестку болтами (рис. 6). Вращение передается через

.карданный вал от асинхронного двигателя.

Рис. 6. Общий вид виброленты ВЛ-2. 1 я 8 — стальные листы, 2, 5, 6 — болты, 3 — вибратор, 4 — подхват, 7 — подрамник, 9 — фартук.

Достоинства ВЛ-2— простота конструкции, низкая метал­ лоемкость, малая трудоемкость монтажа и демонтажа, ее недостатки — необходимость увеличения объема подготови­ тельных выработок.

Конструкция ВЛ-3 отличается от конструкции ВЛ-2 верхним расположением вибраторов, которые крепятся на раме, опирающейся на рабочий орган. Верхнее расположе­ ние вибратора устраняет необходимость проведения подвиб­ раторной ниши и обводной выработки. Монтаж ВЛ-3 зна­ чительно упрощается. Однако вибратор нуждается в защите от действия взрыва при вторичном дроблении.

Секция секционированной виброленты СВЛ-1 состоит из стального листа, который через резиновые прокладки опирается на раму. Снизу к листу секции болтами крепится мотор-вибратор. Секции между собой соединяются болтами

•о помощью сегментных накладок. Первая секция устанав­ ливается под углом 5° от откаточной выработки, а угол установки других можно менять с целью изменения произ­ водительности выпуска.

В Кривом Роге все более широко применяются для площадного выпуска руды вибрационные питатели серии ВПР, техническая характеристика которых представлена в таблице 1 [12].

Вибрационные конвейеры для доставки руды

Доставка руды из блоков должна совершенствоваться путем создания и внедрения более высокопроизводитель­ ных, чем скреперные лебедки, машин, гарантирующих воз­ можность комплексной механизации этого процесса.

11

Как показывает практика, таким требованиям удовлет­ воряет конвейерный транспорт, обеспечивающий высокую производительность при низкой энергоемкости и трудоемко­ сти доставки руды. Использование конвейерного транспорта уменьшает число рудоспусков в отрабатываемом блоке, сокращает сроки отработки блоков, количество пунктов за­ грузки транспортных сосудов, улучшает санитарно-гигиени­ ческие условия труда горняков. Опыт применения конвей­ ерного транспорта свидетельствует о высокой его эффектив­ ности [13— 17 и др.].

Конвейеры при подземной разработке могут быть ис­ пользованы для доставки руды с выемочных участков, для транспортировки ее по основным горизонтам и для подъе­ ма на поверхность. Конвейеры на очистных (выемочных) участках устанавливаются непосредственно в забоях (забой­ ные конвейеры), а также в аккумулирующих выработках (блоковые конвейеры).

Трудность загрузки забойных конвейеров непосредствен­ но из выпускных выработок обусловила создание скреб­ ковых и пластинчатых конвейеров специальной конструк­ ции, способных работать под завалом и выдерживать боль­ шие ударные усилия при дроблении на них негабаритных кусков руды.

С появлением вибрационных питателей, обеспечивающих равномерную подачу руды на конвейер, стало возможным использовать для забойной доставки руды ленточные кон­ вейеры с высокопрочными лентами, которые серийно выпу­ скаются промышленностью.

Наряду с созданием вибрационных питателей разраба­ тываются и вибрационные конвейеры. К ним предъявляют­ ся следующие требования: минимальный вес при достаточ­ ной прочности; простота и йадежность конструкции, обе­ спечивающая минимальные трудовые затраты на доставку, монтаж и демонтаж; возможность транспортирования крупнокусковой руды; постоянство скорости перемещения груза, а следовательно, и производительности по всей длине транспортирования.

Техническая характеристика вибрационных конвейеров приведена в таблице 2.

Во ВНИИЦветмете сконструированы и испытаны на руднике им. XXII съезда КПСС конвейеры BP-50, ВР-80 и ВР-100 [4, 5]. ВР-50 имеет нижнюю раму, собранную из швеллеров. К ней крепятся вибратор и двигатель. Транспор­ тирующий лоток, изготовленный из листовой стали толщи­ ной 3 мм, прикреплен к верхней раме. Нижняя и верхняя рамы связаны между собой эластичными стойками — рес-

1?

* Вес 1 м конвейера.

сорами. Конвейер секционный. Длина секции 3 м. Секции соединены с помощью болтов, которые стягивают поперечи­ ны верхней и нижней рам. Одна секция приводная. Конвей­ ер крепится к почве выработки болтами. ВР-50 и ВР-100 представляют собой прототип конвейера ВР-100м. Общая длина ВР-100м — 50 м. Он состоит из двухметровых секций. Транспортирующий лоток имеет параболическое сечение.. Высота секции 0,65 м. Электроприводом служат два двига­ теля мощностью по 15 кет, расположенные на приводной секции в хвостовой части конвейера.

Испытаниями установлено, что конструкция конвейеров ВР-50 и ВР-100 вполне работоспособна и пригодна для транспорта крепкой руды.

Выявлена необходимость конструктивной доработки этих виброконвейеров с целью уменьшения количества болтовых соединений, размеров, веса, а также увеличения жесткости: грузонесущего органа.

На руднике им. XX партсъезда, на шахте Южная (Кри­ ворожский бассейн) были испытаны вибрационные доставочные конвейеры ВК-1, ВК-2, ВК-4, разработанные НИГРИ

L1, 14, 18].

Вибрационный конвейер ВК-1 (рис. 7) состоит из рамы, транспортирующего желоба с противовесом и упругих эле­

14

ментов. Желоб и противовесы составлены из отдельных секций длиной 1,3 м, соединенных болтами. Колебательное движение желобу сообщает шатунно-кривошипный меха­ низм. При работе желоб и противовес колеблются в противо­ положных направлениях.

Рис. 7. Общий вид конвейера ВК-1. 1 — противовес, 2 — упругие элемен­ ты, 3 — шатунно-кривошипный ме­ ханизм, 4 — рама, 5 — транспорти­ рующий желоб, 6 — электродвига­

тель.

Конвейер ВК-2 собирается из отдельных секций длиной 1300 мм, одна из которых является приводной. Грузонесущий орган представляет собой лоток прямоугольной формы, выполненный из металлического листа толщиной 5 мм и имеющий по торцам фланцы для болтового соединения сек­ ций. Лоток каждой секции с помощью двух пар рычаговкачалок соединен резинометаллическими упругими элемен­ тами с противовесом и опорной рамой. Привод конвейера эксцентриковый. Вращение на эксцентриковый вал от элект­ родвигателя осуществляется через клиноременную передачу..

За шесть месяцев эксплуатации виброконвейерами было

275т/час.

Кнедостаткам этих конвейеров относятся малая надеж­ ность конструкции и большой объем трудоемких бетонных работ, производимых при монтаже.

Вибрационный конвейер ВК-4 предназначен для достав­ ки руды от дучек. Он состоит из шести обычных секций длиной 1,3 ж и одной приводной длиной 1,7 м. Это позволя­ ет легко и быстро транспортировать, монтировать и демон­ тировать конвейер, а также изменять его длину от 1,7 до

10ж в зависимости от горнотехнических условий [4]. Вибрационный конвейер ВКВ-2 конструкции

НИПИГОРМАШа имеет 12 линейных и две концевые сек­ ции, приводную секцию и привод. Последний состоит из электродвигателя, центробежной колодочной муфты и меха­ низма, который преобразует вращательное движение элект­ родвигателя в колебательное движение колебателей, соеди­

15

ненных с валами приводной секции. Валы передают коле­ бания через качалки верхнему и нижнему лоткам приводной секции и жестко соединенным с ними лоткам линейных секций, опирающихся через качалки на свои рамы. Каждая опорная качалка собирается из двух половин. Один конец качалки через упругие элементы закрепляется на трубах своей рамы, другой также через упругие элементы присоединяется к трубам соседних лотков. Настоящий конвейер сконструирован для использования в схеме торцо­ вого выпуска и доставки руды [19].

В НИПИГОРМАШе изготовлен одноприводной вибраци­ онный конвейер МВЭ-2, предназначенный для доставки руды по аккумулирующим выработкам как при торцовом, так и при площадном выпуске руды [20]. Конвейер состо­ ит из 12 линейных й одной приводной секции. Длина ли­ нейной секции 2,5 м. Вибрирующий лоток секции устанав­ ливается на неподвижных боковых стенках желоба с по­ мощью резиновых упругих элементов. Соединение лотков клиновое, что обеспечивает разгрузку крепежных болтов и надежную работу конвейеров при эксплуатации.

Приводная секция включает два лотка, которым сообща­ ют колебательное движение два шатуна, установленные на эксцентриковом валу. Эксцентрики попарно смещаются на 180°, вследствие чего левая и правая части става (отно­ сительно приводной секции) колеблются в противофазе, уравновешивая силы инерции. Вращение от электродвига­ теля к эксцентриковому валу осуществляется через центро­ бежную муфту и клиноременную передачу. Применение центробежной муфты и привода обусловлено необходимо­ стью облегчения пуска конвейера.

При испытаниях хорошо зарекомендовали себя резино­ вые упругие элементы подвески лотка, клиновые соединения между лотками. Однако выявился и недостаток клинового соединения — неудобство сборки и разборки става конвей­ ера, которые выполняют только последовательно — от одно­ го конца конвейера к другому.

Вибрационный конвейер уравновешенный рудный (ВУР-80м), входящий в комплекс КВВМ-1, выполнен по

.двухмассной уравновешенной схеме с расположением ко­ леблющихся масс в горизонтальной плоскости [4]. Каждая секция конвейера имеет две несущие рамы — наружную и внутреннюю, опирающиеся на опорную раму с помощью восьми рессорных пакетов (рис. 8). Конвейер собирается из двухметровых секций, причем секции с лотками, прикреп­ ленными к наружной раме, чередуются с секциями, у кото­ рых лотки находятся на внутренней раме. Конвейер уравнот

16

Г л а в а 2

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ РУДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИБРАЦИОННЫХ МАШИН НА ВЫПУСКЕ И ДОСТАВКЕ

Многообразие горно-геологических условий, характери­ зующих месторождения Советского Союза, обусловило раз­ работку множества конструкций виброустановок. Однако все они применяются в двух существующих технологиче­ ских схемах выпуска и доставки руды — при торцовом и площадном выпуске. Каждая из этих технологических схем имеет свои достоинства и недостатки, которые, безусловно, отразились и на конструкции виброустановок. Поэтому мы считаем наиболее целесообразным проанализировать опыт применения вибрационных машин применительно к этим технологическим схемам.

Торцовый выпуск руды

ВНИИЦветметом и Зыряновским свинцовым комбинатом для отработки рудных тел мощностью 10— 12 м была пред­ ложена и испытана система разработки с торцовым вибра­ ционным выпуском руды [5], отличающаяся от известных систем расположением доставочных и буровых выработок на одном горизонте и послойным ведением отбойки и вы­ пуска руды. Блок длиной 50—60 м и высотой 45— 50 ж был разбит на два подэтажа. Отбойка руды осуществлялась скважинами диаметром 70 мм при расходе ВВ 400— 500 г/т. Расход ВВ на вторичное дробление составил 60 г/т при вы­ ходе негабарита 10%. Выпуск руды на каждом подэтаже производился вибрационным питателем ВП-1 на вибрацион­ ный конвейер ВР-100м, которым руда доставлялась в рудо­ спуск. После выпуска руды из слоя определенной толщины конвейер укорачивали на величину шага обрушения и вы­

18

таскивали из-под завала обрушенных пород вибропитатель. Затем производили обрушение руды на вибропитатель и операции выпуска, доставки и демонтажа оборудования выполнялись в той же последовательности.

Выпуск, доставка и грохочение руды в блоке осущест­ влялись при помощи двух питателей ВП-1, двух конвейеров ВР-ЮОм, виброплощадки ВДПУ-4ТМ и виброгрохота ВГ-100. Комплексы механизмов на подэтажах работали попеременно, их обслуживал оператор-взрывник с пункта управления.

Производительность труда рабочего на выпуске и до­ ставке составила 300 т/смену, превысив в 3,5 раза производи­ тельность труда скрепериста. Максимальная производитель­ ность достигла 624 т/смену.

Разработанный в НИГРИ щитовой механизированный комплекс проходил испытания на шахте «Саксагань» [8, 21]. Опытный участок длиной 25 м, шириной 10 м, высо­ той 18 м был расположен в днище отработанного блока. Массив сложен рудами средней устойчивости с коэффициен­

ской крепью. Очистные работы начались с отбойки части днища над щитом взрывом скважин диаметром 65 мм. В дальнейшем взрывные работы не проводились, так как массив над штреком постепенно самообрушался. Очистной забой проветривался местной вентиляционной установкой. Во время испытаний был смонтирован щитовой комплекс, которым выпущено около 5 тыс. г руды, затем щит передви­ нули на 7,3 м и демонтировали. Комплекс осуществлял вы­ пуск и доставку руды при любой возникающей нагрузке. Выпускные проемы щита имели увеличенные сечения (3 м) и плоскую конструкцию, а не объемную, как дучки. Вслед­ ствие этих особенностей щита, а также непосредственного контакта с рудой и вибрирующего воздействия питателя обеспечивалось интенсивное истечение руды.

В качестве доставочного механизма использовался виб­ рационный конвейер ВК-2. Перегрузочное устройство меж­ ду питателем и конвейером отсутствовало.

Несмотря на удовлетворительную проходимость руды че­ рез выпускные проемы, количество зависаний составило 36 на 1000 т. Расход ВВ на вторичное дробление составил

90 г/т.

Одним из самых главных вопросов, относящихся к при­ менению щитового комплекса (это относится и к вибропйтателям ВНИИЦветмета, НИПИГОРМАШа, ЛПК), является вопрос о передвижении его под Давлением обрушенной ру­

19