ГУЦМиЗ, Кафедра ПРМ

Профессор Иванцов В.М.

Февраль 2006 г.

Раздел 3. Технологичекие процессы очистной выемки

- Технологические комплексы очистной выемки: понятийная сущность

- Технологический комплекс отбойки руды

- Технологический комплекс выпуска и доставки руды

- Технологический комплекс управления горным давлением

- Принципы сравнительной оценки и выбора технологических комплексов

3.1. Технологические комплексы очистной выемки:

ПОНЯТИЙНАЯ СУЩНОСТЬ

Очистная выемка характеризуется извлечением полезного ископаемого в промышленных масштабах путем создания специализированной горной выработки, именуемой - очистное пространство. Основу очистной выемки составляют три процесса: отбойка, доставка и поддержание очистного пространства (управление горным давлением), образующие в своем сочетании способ очистной выемки или технологию. Для осуществления этих процессов проводится дополнительно в пределах выемочной единицы совокупность так называемых нарезных выработок. Эта совокупность характеризует способ нарезки блока и вместе с техническими средствами, используемыми на названных процессах, образует технологический комплекс очистной выемки.

Таким образом, технологический комплекс очистной выемки есть совокупность нарезных выработок в сочетании с техническими средствами. «Магия двух чисел» нам подсказывает, что мы сейчас целое разделили на два противоречивые начала: горн и техническое средство. Это противоречивое начало есть основа развития горной технологии. При этом с наращиванием силы научно-технического прогресса (НТП) главенствующая роль переходит от выработок, (как технологического начала) к техническим средствам (машинам, установкам, устройствам) и этот переход надо признать как прогрессивную тенденцию. Но природа горной технологии остается горной.

PS…Происходит то же самое, что и с человеком. С развитием «неорганического тела» (тех же технических средств) в результате достижений НТП человек изменяется, но в пределах своей природы. Природные изменения – это качественные изменения, это слагаемые процесса развития, а изменения на уровне технических средств – слагаемые процесса совершенствования.

Тип и состав нарезных выработок, конструктивная и технологическая взаимосвязь между ними и средствами механизации процессов в каждом конкретном случае могут существенно отличаться. Это многообразие и составляет сущность совершенствования действия, устройства, способа исполнения технологического комплекса очистной выемки.

PS…В. Даль: способ – образ, род, порядок действия, устройства; лад, склад, прием, средство.

В общем случае технический комплекс очистной выемки (также как проходческий комплекс) представляет собой совокупность технологически связанных горных машин, предназначенных для очистной выемки. Его состав определяется набором технологических процессов и типом (теснотой) их взаимосвязи. В последнем случае выделяют комбайновый тип, когда все три технологических процесса, характерных для горной технологии – отделение, перемещение и создание (поддержание) условий для функционирования создаваемой очистной выработки и самого комплекса осуществляются в единой машинной взаимосвязи. Имеем так называемые добычные агрегаты или комбайны.

Есть все основания полагать, что принципы создания комплексов очистной выемки будут общими с комплексами проходки выработок. Тогда набор получим следующий:

- специализация исполнения - применительно к различным видам очистного пространства (пример, КОВ – комплекс очистной выемки в условиях залегания крутопадающих рудных тел средней мощности на базе КПВ);

- использование электрической энергии как основной источник для горнорудных в комплексе с гидроприводом;

- широкое применение гидравлики, повышение единичной мощности машин;

- создание машин с дистанционным управлением на базе компьютеризации;

- полная механизация основных и вспомогательных процессов очистной выемки.

При изучении технических комплексов надо иметь в виду общие положения, присущие любой технологии и, в частности, о составе их элементов при систематизации (табл.3.1.).

Таблица 3.1. Структурная систематизация технических объектов

СТРУКТУРНЫЙ ПРИЗНАК	ВАРИАНТ ИСПОЛНЕНИЯ
1. Рабочий орган	По способу выполнения функции
2. Привод (по роду/виду энергии)	а – электрический; б – пневматический; в – гидравлический; г – химический; д – механический; е - мускульный
3. Трансмиссия	а – ременная; б – редукторная; в – фрикционная и др.
4. Движитель по типу движителя имеем: -установки (переносные, стационарные) -машины (механический ход)	а – переносные б – механический ход: 1. колесный; 2. рельсовый; 3. гусеничный 4. вибрационный; 5. шагающий и др.
5. Блок управления определенного типа	а – ручное б - дистанционное

ВВыбирая тот или иной набор вариантов исполнения структурных элементов, можно получить возможный вариант исполнения технического объекта (устройства). Пример: вентилятор комнатный или шахтный; погрузочная машина - строительная или шахтная, карьерная; перфоратор строительный или шахтный; отбойный молоток; механическая пила и т.д. Но не все так просто. Одна из первых трудностей на этом пути - это формирование представления о рабочем органе машины или устройства и тем более комплекса.

Таблица 3.2.

Структурная систематизация буровых установок/машин

ТРУКТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ	ВАРИАНТ ИСПОЛНЕНИЯ
1. Рабочий орган буровой установки (по типу создаваемых напряжений)	а) ударного; б) режущего; в) сжимающего; г) изгибающего и т.д.
2. Рабочий орган погрузочной машины	а – с нижним (ковшовым, совковым) черпанием, б – барабанного типа, в – с верхним (скребковым) черпанием, г – с боковым… (загребающими лапами)

Решение проблемы облегчается, если взять во внимание ту интегральную функцию, для исполнения которой и создан ТО (в нашем случае: отделение или перемещение или поддержание), а также механизм или принцип действия и используемый физико-технический эффект. Не лишним будет иметь в виду и род-вид энергии, используемый рабочим органом машины. Обычно данная информация характеризует способ выполнения рабочей функции, а по ней и – технологический способ. Структурный анализ буровых и погрузочных установок/машин по рабочему органу, входящих в видовой технологический комплекс, представлен в табл.3.2.

Таблица 3.3. Систематизация способов технологических процессов

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ	Способ по РОДУ / ВИДУ ЭНЕРГИИ на рабочем органе технического средства
1. Отделение от массива – нарушение сплошности объекта: обрушение, дробление, измельчение	А – Гравитационный; Б – Механический (энергия сжатия – растяжения); В – Взрывной (энергия химического разложения ВВ); Г –- Гидравлический; Д – Пневматический; Е – Физический – тепловой (электрический ток низкой или высокой частоты).
2. Перемещение - изменение положения объекта в пространстве: погрузка, доставка, транспортировка, подъем

Систематизация технологических процессов по роду/виду энергии на рабочем органе (табл.3.3) позволяет провести их осмысление с единых методологических основ. При таком подходе открывается возможность генерировать различные «формы» технических средств с учетом заданной функции и наличия конкретной ситуации (условий).

Резонно и то, что это облегчит и изучение технологии.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

Задание 1

На рис.1 представлена структурная систематизация погрузочных машин.

Сопоставьте указанный набор элементов с данными таблицы 3.1. и назовите не отмеченные элементы

Задание 2. По рис 2. назовите технические средства, входящие в технологический комплекс очистной выемки. Назовите недостающий элемент.