книги / Транспортные машины и комплексы
..pdfходческого цикла и состоят из погрузочной или буропогрузочной машины (машина с навесным несъемным бурильным оборудова нием), бурильной установки и средств призабойного транспорта— забойного перегружателя, маневровой тележки, маневровой ле бедки, стрелочного перевода или скребкового конвейера с верти кальным грузчиком для загрузки в вагонетку.
Бурение в породах с коэффициентом крепости f ^ 8 ведется машинами электровращательного действия, в породах с / ^ 8 — вращательно-ударного или ударно-поворотного действия. По грузка горной массы осуществляется погрузочными машинами типа ППН и ПНБ. При этом следует отметить, что применение машин типа 1ПНБ-2 и 2ПНБ-2 на породах с коэффициентом кре пости свыше 8 приводит к повышенному износу этих машин и, как следствие; к снижению показателей надежности. Например,,
исследованиями |
установлено, |
что при |
использовании машин |
|
типа 1ПНБ-2 на |
породах с / = |
9 н- 12 основные показатели на |
||
дежности составили: средняя наработка |
на отказ — 80 м9 в це |
|||
лике; межремонтная |
наработка — 5000 м3; коэффициент техни |
|||
ческой готовности — |
0,75, что в 2—3 раза ниже при эксплуатации |
этого же'типа машин на породах с / ^ 6 -г- 8. Отмеченное обстоя тельство приводит к значительному увеличению затрат на тех ническое обслуживание машин. При погрузке пород крепостью выше средней (/ > 8 ) целесообразнее использовать ковшовые погрузочные машины, на показатели надежности которых кре пость пород не оказывает заметного влияния.
Анализ эффективности типовых технологических схем в уголь ной промышленности показал, что при использовании про ходческих комплексов средняя производительность труда про
ходчиков на выход увеличилась |
до |
0,32 |
м (3—3,5 м3 в свету), |
|||||
а |
скорость |
проведения |
выработок |
до |
111 м/мес, |
что |
соот |
|
ветственно |
на 23 и 72% |
выше |
средних |
показателей |
по |
отрас |
||
ли |
[39]. |
|
|
|
|
|
|
|
Представленные в табл. 39 проходческие комплексы рекомен дуются для шахт, разрабатывающих пластовые месторождения. Однако многие из них используют и в горнорудной промышлен ности при проведении подготовительных выработок большой длины. Вместе с тем специфика использования машин на рудниках (большая крепость и абразивность пород, погрузка выпускаемой на откаточный горизонт руды, небольшая протяженность и отсут ствие крепления выработок и др.) требует специальных наборов горнопроходческих машин. Разработка проходческих комплексов для горнорудной промышленности идет, в основном, по пути увязки самоходных вагонеток с мощными погрузочными машинами типа ППН-4, ПНБ-3 и ПНБ-4.
Институтом Гнпрорудмаш разработан комплекс ПК-9, который состоит из погрузочной машины ПНБ-3 с навесным бурильным оборудованием, секционных конвейеров или проходческих ваго нов ВПК (рис. 177).
Проходческие Комплексы для проведения выработок буровзрывным способом
Тип |
Состав комплекса |
Сечение |
выработки |
||
комплекса |
|
в свету, м* |
8,8-16,4
КГ-1т
1Л Н 5-2Э, 2 П Н 5 -2 Э П е р е г р у ж а т е л ь ППЛ- l J и л и н°——
2 П Н 6 - 2 П | У П Л - 2 ,м а н е 6 р о в а я т ел е ж к а Т М -^ Н 6-1Л
10—164
КГ-2
Коэффициент крепости пород
/
6—8*
10—16
6—8
10—16
Угол накло на выра
ботки
0— 6°
0 - 6°
КГ-4 |
8,8-10,4 |
8 |
0- 6° |
ППМ-ЬЗ, ПЛН-21Перегружатель ППЛ-1Э или УПЛ-2, |
|
10—16 |
|
Б У З -2 |
|
|
|
ППМ-4П, ППН-fC, 2ППН-5П мошевровая тележка ТМ-1 |
s y p -2 |
|
|
КГ-5 |
Ш |
5,7-13,5 |
0- 6° |
|
1П.НБ-2Э |
Скребковый конвейер |
|
|
|
типа С или СР |
|
КГ-6 |
|
7,3-16,4 |
6 - 8 |
0- 6° |
|
или изгибающийся |
|
10—16 |
|
\ вагонетки |
БУЭ-1, 6 У3-2 |
|
|
|
1ПНБ~2,2ПНБ~2\ ленточный |
перегружат ель |
БУ~1, 6УР~2 |
|
|
со |
* В числителе — при вращательном бурении и машинах с электроприводом, в знаменателе — при вращательно-ударном бурении |
& |
и машинах с пневмоприводом. |
•344
П р о д о л ж е н и е табл. ЗП
Перспективным следует считать использование специальных проходческих вагонов, оборудованных встроенными в днище скребковыми конвейерами. Погрузочная машина грузит горную массу в вагон с одного конца, а конвейер передает ее с одного вагона в другой до последнего так, что состав, состоящий из нескольких вагонов, загружается постепенно. Такая схема за грузки возможна, например, при использовании проходческих вагонов фирмы «Хэглунд» (Швеция). Состав из двух или трех таких вагонов образует поезд емкостью 20—30 м3, в который можно погрузить'весь объем взорванной породы. Возможна работа каждой вагонетки в отдельности.
§ 7. СКРЕПЕРНЫЕ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ И КОМПЛЕКСЫ
Общие сведения, классификация и назначение. Скрепер ными погрузочно-транспортными установками называют устрой ства, которые перемещают разрыхленную горную массу волоче нием специальным рабочим органом — скрепером. Скреперные погрузчики используют в подземных условиях и на поверхности. На рудных шахтах скреперпые установки находят массовое при менение для захвата и доставки . руды от зоны отбойки до под земного перегрузочного пункта (рудоспуска, люка и т. п.). На угольных шахтах эти установки используют при проведении го ризонтальных и наклонных выработок, для закладки породы в бутовую полосу при проведении штреков общим забоем с лавой и при проведении выработок широким забоем, а также на поверх ностных складах угля. В последние годы расширяется область применения скреперных установок для проведения ниш и нарез ных выработок малых сечений, где использование других средств механизации весьма затруднено.
Принцип действия канатно-скреперной установки (рис. 178) следующий. Скреперный рабочий орган 4 (рис. 178, а) перемещает груз с помощью канатов 5, 5 и блоков (концевых, подвесных н отклоняющих) 6у 7. Тяговые усилия создаются лебедкой 1. Скрепер верхнего или нижнего захвата самозагружается, внедряясь в гор ную массу с откоса штабеля или с почвы, и разгружается высы панием в отверстие рудоспуска 2 полка (в вагонетку, скип, на конвейер).
По назначению скреперные установки разделяют на подзем ные и для складов на поверхности (см. рис. 178,). Подземные скре перные погрузочно-транспортные установки классифицируют на рудные (большой производительности и мощности) и угольные (для проведения выработок и закладки породы). Скреперные установки с дополнительным оборудованием для приема и транспортировки груза по выработке получили название скреперных комплексов. Выделящт также самоходные погрузочные машины со скреперным
рабочим органом, которые могут использоваться для очистных и проходческих работ.
По числу канатов скреперные установки разделяют: с двумя канатами (с двухбарабанпыми лебедками), с тремя канатами (с трехбарабанными лебедками). В первом случае скрепер дви жется по прямолинейной или искривленной трассе, во втором — трасса скрепера может быть изменяющейся для обслуживания значительной площади, выгрузки из двух забоев, обхода препят ствий и т. п.
Скреперные установки и комплексы могут транспортировать крупнокусковые грузы размером до 1000 мм в поперечнике, на сыпной массой от 1,5 до 3 т/м*. Производительность составляет 150—200 т/смену, длина транспортирования — от 5 до 100 м. Мо гут использоваться на наклонных с углом подъема до 30—40° трассах.
Преимуществами скреперных погрузочно-транспортных уста новок являются:
простота конструкции, обеспечивающая высокие показатели эксплуатационной надежности и коэффициента использования; возможность загрузки различных транспортных средств (вагоне ток, скипов, конвейеров); простота обслуживания и более высокая, чем при работе других погрузочных устройств, степень безопас ности труда (оператор удален от забоя и находится в зоне закре пленного пространства); простота удлинения (укорочения), мон тажа, демонтажа; низкая первоначальная стоимость оборудования и невысокие эксплуатационные расходы; возможность погрузки горной массы различной крепости, влажности, абразивности.
Основные недостатки: ограниченная производительность и уменьшение ее при увеличении длины транспортирования, быст рый износ канатов.
Устройство и выбор параметров составных элементов. Важное значение для эффективной работы скреперной установки имеет правильный выбор формы, веса и размеров скрепера. При этом должны обеспечиваться наименьший удельный расход энергии, простота конструкции, высокая прочность и износостойкость.
По способу заполнения различают скреперы верхнего и ниж него захватов (рис. 179). Наибольшее распространение получили скреперы верхнего захвата, которые объединяют в группы по конструктивному признаку: гребковые, ящичные, гребково-ящич- ные, многогребковые (называемые также многоковшовыми). Скре перы нижнего захвата выполняют совковыми нли ковшовыми. По технологии изготовления различают: литые, сварные и комби нированные.
При выборе типа скрепера учитывают условия работы (тип и свойства породы; технологию работы — очистной забой, проходка или закладка; сечение выработки и др.). Для 'мелких сыпу чих грузов применяют ящичные скреперы, для грузов средней крупности — гребково-ящичные и многогребковые, для крупно-
кусковых тяжелых — гребковые. Совковые скреперы применяют
для мелко- и среднекусковых грузов, |
также используют в |
ка |
||||||||||
честве закладочных. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Необходимая емкость скрепера определяется по формуле про |
|||||||||||
изводительности |
установок |
периодического |
действия (см. |
гла- |
||||||||
ьу |
II) |
|
|
|
Q T ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 = |
|
ма |
|
|
(269) |
|||
|
|
|
|
3,6i|>Y ' |
|
|
|
|||||
где |
Q — расчетный |
часовой |
грузопоток, |
т/ч; |
определяется |
|||||||
|
по общепринятой методике с учетом коэффициента |
|||||||||||
|
неравномерности грузопотока к |
— 1 25; |
|
|||||||||
|
Тц — время цикла, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0» с> |
|
(270) |
||
|
<3 = Ь .- |
h |
L -I.3 . |
|
|
|
|
|
||||
|
|
vv |
’ |
|
|
|
|
|
||||
t3, |
tx — продолжительность соответственно зачерпывания, ра |
|||||||||||
|
бочего и холостого ходов, |
с; |
|
|
|
|
||||||
|
0 — продолжительность пауз на переключение барабанов |
|||||||||||
|
лебедки, 0 = 3-ь5 |
с; |
|
|
|
|
0,8 -г- 1,0 — |
|||||
|
ф — коэффициент заполнения скрепера; ф = |
|||||||||||
|
для |
мелкой |
руды |
и |
угля; |
ф = 0,7 |
0,8 — для |
|||||
|
средней; ф = |
0,6 |
|
0,7 — для крупнокусковой руды |
||||||||
|
и породы; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L — длина доставки, м; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
v3i |
— длина зачерпывания, м; |
|
|
|
рабочего и |
|||||||
ур, vx — скорость соответственно |
зачерпывания, |
|||||||||||
|
холостого |
ходов, |
м/с; |
т/м3. |
|
|
|
|
||||
|
у — насыпная |
масса |
груза, |
емкости |
скрепер |
из |
||||||
Принимается |
ближайший |
больший по |
типажного ряда. Ряд типоразмеров скреперов соответствует ряду предпочтительных чисел R5 (ГОСТ 8032—56). Емкость ти пажных скреперов составляет: 0,16; 0,25; 0,40; 0,60; 1,0; 1,5 м3.
Приведенный вес скрепера Р определяет его способность заполняться рудой или породой и удерживать горную массу при транспортировании:
Н/см,
где В — ширина скрепера, см.
Для мелкой руды (породы) Р = 12 -ь 25 Н/см, для средней —
Р = 25 |
-ь 40 Н/см, для крупной — Р = 40 |
70 |
Н/см. |
Для |
совкового скрепера (рис. 179, д) вес рассчитывают из |
||
условия устойчивости при внедрении в штабель: |
|
||
|
GC= FB( sinpK-l+ c o s P K| ) , |
Н, |
(271) |
где FH— номинальное тяговое усилие лебедки, Н; рк — угол наклона каната, градус;
а — расстояние от внедряющейся кромки до центра тяже сти скрепера;
Ъ— расстояние от плоскости лобовины до шарнира рукояти; с — расстояние от внедряющейся кромки до шарнира руко
яти; обычно |
= 0,5 |
0,8; |
= 0,2 |
0,5. |
Ширина ковша В должна увязываться с шириной выработки В в:
|
|
В ^ к шВв, |
|
где кт = |
0,4 |
-г- 0,5 — для скреперов |
верхнего захвата, кш= |
= 0,7 |
0,8 — для скреперов нижнего захвата. |
||
Если |
это |
условие не выдержано, |
то вследствие отклонения |
от прямолинейного движения£скрепер разбивает крепь выработки. В этой связи прогрессивными являются многогребковые скреперы (рис. 179, а), имеющие небольшую ширину и обеспечивающие
высокую производительность. |
|
должны |
увязываться |
||||
Линейные размеры |
В и Н скреперов |
||||||
с емкостью. Для скреперов верхнего захвата |
|
|
|
||||
|
|
V ^ k ^ H ^ м3, |
|
|
|
(272) |
|
где кс = 1,2 |
1,3 — для ящичных скреперов, кс, = |
1,0 |
1,1 — |
||||
для гребковых и многогребковых скреперов. |
д) |
|
|
||||
Для скреп; ров нижнего захвата (рис. 179, |
|
|
|||||
|
F = 0,4£tf2(ctfeq)+ |
ctgan+ l ) , |
м3, |
|
(273) |
||
где ап — угол |
поворота скрепера |
(принимают из |
условия ссы- |
||||
пания груза с лобовины при разгрузке); |
|
|
|||||
Ф — угол |
откоса |
материала. |
|
по |
числу барабанов |
||
Скреперные |
лебедки |
классифицируют: |
(двух- и трехбарабанные); по компоновке двигателей и барабанов (с соосной — 2С, ЗС и параллельной — 2П); по типу двигателя (электрические и пневматические); по способу управления (с руч ным, дистанционным, автоматическим). Все современные скре перные лебедки аналогичны по кинематической схеме и способу включения барабанов с помощью фрикционных планетарных муфт.
Институтом Гипроникель совместно с заводами-изготовите- лями разработаны и освоены скреперные лебедки нового типо размерного ряда, параметры которых приведены в табл. 40.
Лебедки типоразмерного ряда (рис. 180) имеют однотипную конструкцию и отличаются только размерами деталей. Трех барабанная лебедка комплектуется из тех же узлов, что и двух барабанная, и имеет большую длину и другую схему управле ния третьим барабаном. Лебедки типораамерного ряда компплектуют из типовых узлов: двигатель в сборе 7, редуктор 2 при вода, блок рабочего и холостого барабанов 3 и 5 с планетарными редукторами 4 и б, тормоз 8 лебедки, притормаживающее устрой-