книги из ГПНТБ / Зенков Л.Ф. Техническое нормирование на железорудных карьерах

Если породы более крепкие и оказывают при черпании боль­ шое сопротивление, то выемку горной массы целесообразно про­ изводить в шахматном порядке.

Производительность экскаватора при работе в»забое скальных пород зависит от правильной разработки забоя и умелого исполь­ зования мощности экскаватора.

Сменная бригада, обслуживающая электрический экскава­ тор, обычно состоит из двух человек: машиниста и его помощ­ ника.

Высокие показатели работы экскаваторов в значительной степени зависят от квалификации машиниста и его приемов ра­ боты, которые влияют на продолжительность цикла экскавации.

Цикл экскавации состоит из следующих элементов: а) черпания;

б) выведения ковша из забоя (подбирание рукояти, подъем ковша без напорного движения);

в) поворота стрелы экскаватора к месту разгрузки ковша; г) установки ковша над местом разгрузки; д) разгрузки ковша; е) подбирания рукояти;

ж) поворота стрелы экскаватора к забою; з) опускания ковша в положение для следующего черпания.

Производительность экскаватора находится в прямой зависи­ мости от продолжительности каждого элемента, входящего в цикл, и, в конечном счете, от общей продолжительности всего цикла: чем меньше времени идет на один цикл, тем больше цик­ лов будет сделано в единицу времени и тем производительнее бу­ дет работа экскаватора. Поэтому машинист экскаватора должен работать так, чтобы при нормальной работе экскаватора и наи­ большем коэффициенте наполнения ковша совершать элементы цикла экскавации с наименьшей затратой времени.

Одной из главных мер, обеспечивающих сокращение продол­ жительности цикла, является совмещение элементов цикла во времени.

Впроцессе экскавации следует совмещать:

а) поворот стрелы экскаватора к месту разгрузки ковша с вы­ ведением ковша из забоя и с установкой ковша над местом раз­ грузки;

б) поворот стрелы экскаватора к забою с подбиранием руко­ яти и опусканием ковша в положение для следующего черпания.

Все вышеизложенное относится к продолжительности цикла экскавации, которая является главным фактором, влияющим на производительность экскаватора.

Не меньшее влияние на производительность экскаваторов ока­ зывают и такие факторы, как своевременное обеспечение экска­ ватора достаточным для непрерывной работы количеством отби­ той горной массы и необходимым количеством поездов и вагонов или других транспортных средств.

92

Необходимо заметить, что простои экскаваторов из-за отсутст­ вия транспортных сосудов, особенно при использовании железно­ дорожного транспорта, зачастую достигают 50% рабочего вре­ мени. Передовые машинисты используют это время для уборки в сторону негабаритных кусков, разборки сложного забоя, сорти­ ровки горной массы, перелопачивания горной массы ближе к ме­ сту погрузки и т. д.

При приемке смены прежде всего машинист должен очень тщательно осмотреть разрабатываемый забой. Затем, проверив ковш, гусеницы и убедившись, что все в порядке, машинист под­ нимается в кабину экскаватора,

У машиниста, сдающего смену, необходимо выяснить особен­ ности разрабатываемого забоя, которые необходимо учесть ма­ шинисту, приступающему к работе, техническое состояние экска­ ватора, особенности его работы за истекшую смену, проводился ли ремонт в период смены, какие части экскаватора смазаны в прошедшей смене, какие предстоит смазать в наступающей смене.

Отдельные части машины обычно раскреплены для смазки между машинистом и помощником. Однако машинист должен обязательно проверять качество смазки после помощника. При приемке смены машинист должен лично проверить уровень масла во всех масляных ваннах.

Во время работы, когда машинист управляет экскаватором, «го помощник не менее трех-пяти раз в течение смены должен проверять уровень масла. Обнаружив, что уровень масла пони­ жается, помощник сообщает об этом машинисту, который обязан остановить экскаватор, найти причину утечки масла и немедлен­ но ее ликвидировать.

Как показывает опыт, доброкачественная смазка трущихся частей экскаватора помогает более полно использовать мощную технику и добиваться на этой основе более высокой производи­ тельности труда.

Особенно тщательно при приемке смены нужно проверять электрооборудование экскаватора. Проверяются двигатели, гене­ раторы и контактные панели. Если имеется подгоревший контакт, пусть даже незначительно, нужно немедленно заменить его дру­ гим. Необходимый запас контактов должен храниться в кабине в специальном ящике.

Механическая часть экскаватора—напорная, подъемная, стре­ ловая и т. д. должна быть не только осмотрена, но и опробована вначале на холостом, а затем и на рабочем ходу. Перед началом работы необходимо правильно установить экскаватор в забое. Как правило, если забой не угрожает обвалом, экскаватор нуж­ но устанавливать возможно ближе к нему. Например, при угле наклона стрелы 45° экскаватор СЭ-3 следует устанавливать так, чтобы расстояние было не более 4—5 м от подошвы забоя до гу­ сеницы экскаватора.

93

Радиус черпания должен составлять не более 0,7—0,9 макси­ мального радиуса черпания на уровне стояния экскаватора.

Лучшие результаты работы экскаватора достигаются при та­ кой установке, когда движение рукояти происходит в пределах ‘/з—V2 длины зубчатой рейки. При указанном положении экска­ ватора достигается наибольшее усилие на зубьях ковша, позво­ ляющее увеличивать толщину стружки, за счет чего сокращается время наполнения ковша и продолжительность всего цикла экс­ кавации.

Впроцессе выемки горной массы из забоя экскаватор время от времени передвигается вдоль забоя. Начинать передвижение даже в мягких грунтах следует тогда, когда задний угол черпа­ ния при врезании в забой уменьшается до 3—4°, и не позднее, чем при подходе в конце черпания заднего упора рукояти к на­ порному валу на 0,1 своего хода.

Вочень тяжелых грунтах передвижение следует начинать, как только подъемный канат отклонится от вертикали на угол

25—30°.

Передвижение экскаватора на новое место нужно подготов­ лять заранее, в свободное от погрузки время, например, во вре­ мя вынужденных простоев из-за отсутствия транспорта. К момен­ ту перемещения экскаватор должен ковшом расчистить себе путь достаточной ширины в нужном направлении.

При передвижении экскаватора по слабому грунту небходимо предварительно подложить под гусеницы экскаватора шпалы, бревна или насыпать скальные породы.

2.Определение нормативов на экскаваторную погрузку

Сцелью выявления наиболее эффективной организации экска­ ваторных работ, а также для определения производительности экскаваторов автором в 1957 г. было проведено исследование ра­ боты экскаваторов СЭ-3 в производственных условиях на желе­ зорудных карьерах Среднего Урала.

Перед проведением наблюдений была составлена «Карта на­

блюдения» (см. форму 5), в которой производилась запись результатов детального изучения объекта наблюдения и его рабочего места.

I.Характеристика рабочего

1.Наблюдаемая работа________________ ____ _____————-------_ -------------

2.Основная профессия рабочего ________________________________________

94

4.Возраст---------------------------------

5.Общин горнорабочий стаж —---------------*-------------------------------------

8.Разряд---------------------------------

9.Тарифная ставка------------------------— -----

10.Участие в соревновании--------- ---------- ----------------------------------------

11.Выполнение нормы выработки---------------------------------

II. Паспорт рабочего места и организация работ

1.Наименование карьера -----------------------------------------------------------

2.Место работы, горизонт--------------------------------------------------- --------

3. Название экскавируемых пород, их геологическая характеристика

4 .-Коэффициент крепости пород по шкале проф. М. М. Протодьяконова

5.Физико-механические свойства горной массы: вязкость, сыпучесть, кус-

коватость и д р . -----------------------------------------------------------------------------

6.Степень экскавируемости горной массы: легкоэкскавируемые, среднезкекавируемые, трудноэкскавируемые (подчеркнуть)

7.Процент выхода негабарита ------------ -----------------------------------------------

16.Экскавация: сплошная, раздельная, с сортировкой (подчеркнуть)

17.Погрузка: тупиковая, фронтальная (подчеркнуть)

18.Место укладки экскавируемой горной массы: в думпкары, в автосамосва­

лы, на борт выработки и т. п.

1 9 . Куда транспортируется горная масса _______________________________

20.Расстояние транспортирования горной массы________ км

21.Руководящий уклон п у т и ----------------------------------------------------------------

22.Организация работы транспорта: по открытому циклу, с прикрепленным

к экскаватору локомотивом (подчеркнуть) ■

2 3 . Количество локомотивов, прикрепленных к экскаватору _ _ _ _ _ _ _

95.

I I I . Техническая характеристика оборудования

1.Тип экскаватора __________________________________________________

2.Модель---------------------------------

3.Мощность двигателей________ кет

6.Количество думпкаров в составе-------------------------------------------- ----------

7.Наибольшее количество думпкаров, загружаемых экскаватором без про­ изводства маневровых работ -----------------------------------------------------------

8.Тип локомотива----------------------------------------------------------------------------

V.Схема забойных путей

(указать расстояние от забоя до разминовки)

VI. Техническое состояние оборудования

VII. Организационно-технические условия

V I I I . Описание организации работ

IX . Описание передовых методов работы машиниста экскаватора

X . Объяснение всех причин, отрицательно повлиявших на работу экска­ ватора

96

Продолжительность разгрузки ковша зависит от физико-меха­ нических свойств и влажности пород, а также от приемов работы машиниста.

Одним из главных факторов, характеризующих экскавируемость горных пород, является продолжительность черпания, ко­ торая в свою очередь зависит от физико-механических свойств экскавируемой горной массы, габаритности кусков, влажности пород и приемов работы машиниста.

Таким образом, прежде чем приступить к исследованию па определению продолжительности черпания, необходимо решить вопрос о классификации горных пород по трудности экскавируемости. Для этого горные породы в зависимости от их физико-ме­ ханических свойств разбивают на пять условных категорий экскавируемости, расположенных в порядке возрастающей степени трудности экскавации (см. табл. 24).

пород

нормальным, так как большее количество категорий приводит к дробности норм и крайне незначительной разнице между ними, а меньшее количество категорий создает большие интервалы между ними.

98

Исследование работы экскаваторов СЭ-3 производилось при следующих организационно-технических условиях:

1)изучался процесс экскавации пород всех пяти классов по предварительной классификации горных пород;

2)погрузка горной массы в думпкары была только фронталь­

ная;

3)угол поворота стрелы экскаватора при погрузке составлял

60—135°;

4)подтягивание состава в процессе погрузки, как правило, производилось без остановки экскаватора;

5)высота забоя во всех случаях была 10—15 м;

6)экскавация горной массы производилась при оптимальных

радиусах черпания и разгрузки ковша;

7)повторное черпание, не оправдываемое степенью загрузки ковша, во внимание не принималось;

8)экскавация сплошная (без сортировки) или с незначитель­ ной сортировкой, выполняемой экскаватором в период ожидания составов под погрузку;

9)встречающиеся негабаритные куски укладывались в сто­

роне от забоя, как правило, также в период ожидания составов;

10)техническое состояние экскаваторов, за работой которых проводились наблюдения, удовлетворительно, хотя наблюдались простои их из-за ремонта (3,3%' к общему рабочему времени);

11)все экскаваторы обслуживались только электрифициро­ ванным железнодорожным транспортом, работающим преимуще­ ственно по открытому циклу и реже — по замкнутому;

12)фотохронометражные наблюдения проводились в летние

месяцы.

Необходимо заметить, что для наблюдений выбирались наибо­ лее передовые машинисты экскаваторов и наиболее благоприят­ ные условия работы экскаваторов при погрузке горной массы в железнодорожные думпкары.

При анализе хронометражных рядов, полученных в результате наблюдения за работой передовых машинистов экскаваторов, вы­ яснилось, что в полученных рядах имеет место длительность, не­ характерная для анализируемой операции. Как уже было указа­ но, она явилась следствием случайных отклонений в изучаемом процессе, результатом неправильных приемов работы, следствием допущенных исследователем ошибок при записях и т. п. Поэто­ му все нехарактерные замеры времени должны быть исключены.

Нормальные ряды выявлены путем установления границ с рез­ ким изменением частоты членов рядов при переходе их от мень­ шего значения к большему.

Средняя продолжительность элементов цикла экскавации при­ ведена в табл. 25.

На основании этих данных определяется нормальная продол­ жительность отдельных элементов и цикла экскавации в целом

(табл. 26).

П р и м е ч а н и е . Угол поворота стрелы экскаватора на разгрузку принят от 68 до 180*, в среднем 120°. При увеличении угла поворота более 180® к продолжительности

цикла экскавации применять коэффициент, равный 1,17.

К о э ф ф и ц и е н т э к с к а в а ц и и и ш к а л а э к с к а в и р у е м о с т и г о р н ы х п о р о д

Предварительно составленная классификация горных пород по экскавируемости, в которой приведено описание только физи­ ко-механических свойств пород, не дает полного представления об экскавируемой горной породе. При определении трудности экска­ вируемости горных пород необходимы более конкретные призна­ ки. Для экскаваторных работ таковыми являются продолжитель­ ность черпания и коэффициент экскавации горных пород.

На основании материала фотохронометражных наблюдений за работой экскаваторов СЭ-3 при вышеуказанных горнотехниче­ ских условиях были определены коэффициенты экскавации пород различной степени экскавируемости, рассчитанные по формуле

Яр— коэффициент разрыхления горных пород; п — количество погруженных думпкаров;

<7 — объем плотной горной массы в одном думпкаре, м3; V — геометрическая емкость ковша экскаватора, ж3.

Коэффициент наполнения ковша экскаватора изменяется в ши­

объема находящейся в ковше разрыхленной горной массы к гео­ метрической емкости ковша.

Наблюдения в условиях железорудных месторождений Сред­ него Урала дали возможность установить коэффициент наполнен

101