Мухопад М.Д. Рудниковий транспорт.

Подождите немного. Документ загружается.

Совковими скреперами переміщують дрібно - або

середньозернисту породу, їхня місткість – 0,25...1,0 м

, власна маса

– 400...1880 кг. Захват вантажу нижній.

Надійність роботи і строк служби скреперів залежать від

особливостей виготовлення. Так, литі конструкції порівняно із

зварними мають підвищену надійність, високу зачерпну здатність і

у 2...2,5 рази більший строк експлуатації.

Скреперна лебідка (рис. 3.42) включає редуктори 1 і 3,

холостий 2 і робочий 4 барабани, напрямні рамки 5,

пригальмовуючий 6 і гальмовий 7 пристрої, редуктор 3, двигун 9 і

полозки 10. Редуктори 1 і 3 дозволяють змінювати напрям руху

скрепера, нереверсуючи двигун, який зв’язаний з сонячною

шестірнею і обертається завжди в один бік. При гальмуванні

вінцевої шестірні сателіт тягне за собою водило і воно починає

обертати барабан.

Рис. 3.42.Скреперна лебідка

Лебідка оснащена апаратурою дистанційного керування, що

покращує техніко-економічні показники роботи установки,

полегшує і робить безпечною працю машиніста. Привід лебідки

звичайно електричний, рідше – пневматичний. Потужність двигуна

становить 10...100 кВт, середнє тягове зусилля на робочому

барабані – 7,5...80кН, а канатомісткість – 45...155 м. Швидкість

руху порожнього скрепера υ

= 1,48...1,82 м/с, навантаженого – υ

=1,08...1,32 м/с.

Блоки, які випускають різних типорозмірів і підбирають

залежно від потужності двигуна або тягового зусилля лебідки,

мають малу масу, відрізняються міцністю і герметичністю

підшипникових вузлів, зручні для кріплення і заведення каната.

Широке застосування знайшли блоки на підшипниках качання,

оскільки вони надійніші і довговічніші в роботі порівняно з

блоками на підшипниках ковзання.

Канати внаслідок багатошарової навивки на барабан,

динамічних навантажень і волочіння по ґрунту виробок зазнають

інтенсивного зносу і корозії. Тому в підземних умовах

використовують канати, освинцьовані дроти яких мають неоднакові

площі перерізу: внутрішні – менші, а зовнішні – більші.

Щоб уникнути сильних згинальних напруг, відношення

діаметра барабана лебідки до діаметра каната береться не менше 16.

3.11.3. Експлуатація скреперних установок

Перед початком робіт на відстані не менше 5 м від забою

установлюють скреперний поміст, закріплюючи його анкерами на

ґрунті. У верхній частині забою кріплять блок, причому спочатку

його встановлюють в одне крайнє положення, а в процесі

скреперування гірничої маси переносять в інше.

Рис. 3.43. Кріплення блоків клиновими замками (а, б),

канатами або ланцюгами (в), стрілами (г, д)

Кріплення блока повинне бути нескладним за конструкцією

і, крім того, розрахованим на значні динамічні навантаження.

Найбільшого розповсюдження здобули клинові замки (при міцних

бічних породах). Для блока 1 (рис.3.43, а, б) в стінці або покрівлі

виробки бурять шпур 4, куди заводять штир 2 і забивають клин 3.

При другому варіанті (рис. 3.43, в – д) блоки підвішують до стояків

кріплення 8 за допомогою ланцюгів 5, або канатів 7, або стріл 5.

Оптимальна продуктивність скреперного комплексу

досягається тоді, коли максимальна відстань від помосту до забою

не перевищує 30 м. Для зачистки гірничої маси з боків виробки

використовують бічні відхиляючі ролики, які фіксують ланцюгами

на кріпленні виробки.

При роботі скреперного комплексу необхідно огородити

деталі, які обертаються, надійно закріпити лебідку і блоки,

своєчасно змінювати канати, забезпечити потрібне освітлення

лебідки і шляху скреперування, постійно контролювати

своєчасність зведення кріплення. Під час роботи скреперного

комплексу особливу увагу приділяють стану скрепера, лебідки,

канатів і помосту, проводячи щозмінні та щомісячні огляди.

Категорично забороняється ремонтувати лебідку при працюючому

двигуні, керувати лебідкою без рукавиць, піднімати і опускати

вантажі скреперною лебідкою. Поточний ремонт комплексу треба

проводити через кожні 6 міс., а капітальний – через 2,5...3 роки.

Ефективне використання установок неможливе без

постійного контролю справності лебідок і скреперів, регулювання

гальмових стрічок, перевірки наявності мастила в редукторі та ін.

Правилами безпеки, зокрема, передбачаються: нагляд за надійністю

кріплення лебідки і підвісних блоків, за станом заземлення корпусу

лебідки, освітленням; своєчасна заміна зношених канатів. Треба

слідкувати за тим, щоб на шляху скрепера не опинились люди.

3.11.4. Загальна оцінка

ПЕРЕВАГА. Скреперні установки прості за будовою,

придатні для переміщення грубозернистих вантажів і експлуатації у

важких умовах підземних робіт.

НЕДОЛІКИ. Мала продуктивність установок, яка залежить

від довжини транспортування; невеликий строк служби канатів;

висока енергоємність і перервний характер роботи.

ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ. Навантаження гірничої маси

при проведенні виробок з кутами нахилу понад 20°, а також при

проходці камер великого перерізу.

УДОСКОНАЛЕННЯ. Необхідно створити і широко

впровадити системи дистанційного і автоматичного керування, що

дозволить скоротити кількість обслуговуючого персоналу,

підвищити безпеку, збільшити машинний час роботи установок.

Контрольні запитання і завдання

1. Укажіть призначення і галузь застосування скреперних

установок.

2. Назвіть складові частини скреперних установок.

3. В чому полягають основні вимоги техніки безпеки при

експлуатації скреперних установок?

4. Які переваги і недоліки мають скреперні установки?

УСТАНОВКИ САМОТІЧНОГО, ГІДРАВЛІЧНОГО І

ПНЕВМАТИЧНОГО ТРАНСПОРТУ

3.12. УСТАНОВКИ САМОТІЧНОГО ТРАНСПОРТУ

3.12.1. Призначення і класифікація

У самотічних установках, діючих у похилих і вертикальних

виробках, вантаж переміщується під дією сили ваги.

Транспортування здійснюється по ґрунту, дерев’яному настилу,

металічних листах, жолобах, трубах, каскадних і ґвинтових спусках.

Залежно від умов (кута нахилу і виду матеріалу) вантаж вздовж

виробки може переміщуватись ковзанням, скочуванням або вільним

падінням. Кожна із цих форм руху істотно впливає на

продуктивність, строк служби, і надійність роботи даного

транспорту.

Самотічні установки використовують, головним чином, для

доставки .насипних матеріалів, в тому числі для підводу їх до

транспортних машин, бункерів та ін. По ґрунту вантаж,

транспортують у виробках з кутом нахилу β>37°. При меншому

його значенні влаштовують настили із дерева або металу.

Облицювання спускних виробок стальними листами,

чавунними або керамічними плитами і спеціальним кам’яним

литвом дозволяє збільшити строк служби днища і стінок цих

виробок. Тривалість, експлуатації жолобів підвищують також

шляхом влаштування поглиблення для утворення захисного шару із

гірничої маси.

У виробках великої висоти розміщують вертикальні

гвинтові і каскадні спуски.

Транспортування гірничої маси по похилих виробках

здійснюється по ґрунту, дерев’яному настилу або металічних

риштаках. При великих кутах нахилу виробки для зниження

швидкості руху вантажу встановлюють гальмові клапани.

3.12.2. Види пристроїв

Відкриті 1 або закриті 2 жолоби (рис. 3.44, а) складаються

із окремих металевих секцій (риштаків) прямокутного,

трапецієподібного або напівкруглого перерізу. Для роботи в

особливо важких умовах їх покривають шаром емалі, і вони в

меншій мірі зазнають корозії, мають більш низький коефіцієнт

тертя. Технічна, продуктивність існуючих типів риштаків, при

швидкості руху вантажу 2,5 м/с становить 35...135 т/г.

У вертикальних і похилих виробках, коли швидкість

транспортування гірничої маси необхідно зменшити, застосовують

секції із спеціальними виступами, які утворюють каскадний спуск

(рис. 3.44. б). Останній являє собою металевий жолоб 4 з рядом

полиць 3. Для збільшення строку служби його елементи

виготовляють із матеріалів, стійких проти спрацювання.

Ґвинтовий спуск (рис. 3.44, в) складається із спірального

жолоба 6, закріпленого всередині вертикальної труби 5 діаметром

1000....2000 мм. Днище і стінки спуску часто облицьовують,

кам’яним литвом із діабазу або базальту. Поверхня жолоба має різні

кути в, що дозволяє регулювати швидкість руху вантажу.

Наприклад, при нахилах 21 і 70° зовнішнього і внутрішнього боків

спіралі відповідно швидкість руху вантажу не перевищує 1 м/с, а

продуктивність залежмо від діаметра труби дорівнює 200...450 т/г.

Ґвинтові спуски використовують і для транспортування матеріалів

у тарі (наприклад, мішків з цементом).

Рис. 3.44. Обладнання самотічного транспорту

У нижній частині самотічних установок влаштовують

затвори, які повністю перекривають випускні отвори. За розмірами

вони в 3...4 рази перевищують діаметр найбільшого куска

переміщуваного вантажу.

Завдяки простій конфігурації установок самотічного

транспорту практично виключаються затори. Якщо вони все-таки

утворились, вантаж виштовхують через спеціальні люки вниз.

Зниження пилоутворення у місцях перевантаження

досягається зменшенням висоти перепаду насипного матеріалу.

Мінімальні кути нахилу площини, при яких можливе

самотічне транспортування, наведено нижче.

Транспортований матеріал Кут,...

Порода по гранті 45...55

100

» » сталевих листах 35...45

Руда по гранті 53...60

» » сталевих листах 35...55

Вугілля по гранті 35...38

» » дерев’яних настилах 30...35

» » сталевих листах 17...25

» » емальованих листах 12...14

Технічна продуктивність, т/год, самотічних установок

= 3 600 s

мін

ρφ

, (3.7)

де s

– площа поперечного перерізу жолоба, м

; υ

мін

– мінімальна

швидкість руху, м/с; ρ – густина насипного вантажу, т/м

; φ

–

коефіцієнт заповнення жолоба.

Площа поперечного перерізу прямокутного жолоба

визначається його шириною і висотою бортів, а круглого –

внутрішнім діаметром труби. Ці параметри перевіряють по

розмірах транспортованого вантажу. Мінімальні значення ширини

жолоба і висоти його бортів повинні бути відповідно в 2,5...8 і

1,5...6 разів більше максимальних розмірів кусків переміщуваного

матеріалу.

Коефіцієнт заповнення жолоба для закритих жолобів (труб)

= 0,3..0,5, для відкритих – φ

= 0,5...0,6, а для отворів люків φ

0,6...0,7.

Швидкість руху вантажу при самотічному транспорті

змінюється від початкової υ

до кінцевої υ

. В розрахунках

технічної продуктивності установок використовують меншу із них.

Швидкість υ

, визначувана за рівнянням (2.75), не повинна

перевищувати 2,5 м/с. При υ

>2,5 м/с приймають міри для

зниження швидкості, що, в свою чергу, дозволяє зменшити

пилоутворення і підвищити рівень безпеки.

3.12.3. Загальна оцінка

Установки самотічного транспорту надійні в роботі, не

потребують механічних двигунів, мають невеликі поперечні

101

розміри, відрізняються простотою конструкції, високою

продуктивністю, малою трудомісткістю і незначною, вартістю

експлуатації. Але вони відрізняються також порівняно швидким

зносом устаткування, значною залежністю продуктивності від

властивостей переміщуваного матеріалу, обмеженістю галузі

використання, великим пилоутворенням. Самотічні установки

застосовують для спорудження бункерів, гезенків, скатів і

рудоспусків, закладки виробленого простору і передачі вантажів з

одного горизонту на другий, а також для проходки похилих

виробок знизу вверх, камер з великою площею перерізу і виробок із

складною конфігурацією по висоті.

Удосконалення цих установок в основному спрямоване на

збільшення строків служби самотічних установок і гірничих

виробок, створення і застосування пристроїв, що забезпечують

допустиму (найбільш доцільну) швидкість переміщення вантажів.

Контрольні запитання і завдання

1. В чому полягає призначення самотічного транспорту?

2. Укажіть можливі режими руху вантажів під дією сили

ваги.

3. Дайте коротку технічну характеристику самотічних

установок.

4. Визначте технічну продуктивність вивчених засобів

транспорту.

5. Які основні переваги і недоліки мають самотічні установки?

3.13. ГІДРАВЛІЧНІ І ПНЕВМАТИЧНІ

ТРАНСПОРТНІ УСТАНОВКИ

3.13.1. Призначення і класифікація

Переміщення насипного вантажу потоком води носить назву

гідравлічного транспорту. У гірничій промисловості застосування

102

гідравлічного транспорту відоме з ХІІ-VІст. до н.е. (на території

нинішньої Іспанії – при промиванні золотоносних пісків в долинах

рік Тахо, Дуеро, Міньо і Гуадьяро). Відомості про те, що при

добуванні олова на Алтаї застосовувався такий спосіб транспорту,

відносяться теж до віддаленого часу. Щодо пізніших часів, то

характерним прикладом гідромеханізації служать роботи, які

проводились у 1884 р. Пеньєвським.

Спочатку в гірничій справі обмежувались транспортуванням

пульпи самопливом. У подальшому енергія водяного потоку

використовувалась і для відділення корисної копалини від масиву.

Новий етап у розвитку відкритих гідравлічних розробок

започатковано із застосування гідроелеваторів (1886). У 1904-13 рр.

гідравлічні розробки успішно велися на сибірських копальнях. У

1915 на шахті “Софія" в Макіївці (Донбас, Україна) проведені

перші досліди з підземного гідравлічного виймання вугілля.

Першим будівництвом в Україні, на якому було застосовано

гідравлічний спосіб проведення робіт, був Дніпробуд (1929-1931

рр.), на якому цим способом було виконано біля 7% робіт. У другій

половині ХХ сторіччя під час спорудження гідроелектростанцій

Дніпровського каскаду на частку гідромеханізації вже припадало

60-70% від загального обсягу робіт. У 1936 р. за технологією проф.

Мучника було здійснене експериментальне гідродобування вугілля

в Кузбасі. З 1938 р. гідромеханізація застосована в Кузнецькому

вугільному басейні (Росія), а з 1939 р. - в Донецькому (Україна). В

1938 р. гідромеханізація була застосована також для підземного

видобутку марганцевих руд на шахтах тресту “Нікополь-

Марганець" (Україна). При розробці рудних родовищ найбільш

показове застосування гідротранспорту на розкривних роботах

КМА. В кінці 60-х рр. ХХ ст. почалося активне освоєння процесів

гідромеханізації включно з гідротранспортом при підводному

видобутку корисних копалин на континентальному шельфі.

Найбільші перспективи тут має застосування ерліфтів. Останнім

часом гідромеханізацію широко застосовують також для очищення

іригаційних каналів, видобутку добрив, наприклад, сапропелю із

дна штучних та природних водоймищ, в теплоенергетиці

(гідрошлаковидалення), в мостобудівництві (виймання ґрунтів з

кесонів та котлованів) та ін.

103

Перша в світі дослідно-промислова гідрошахта побудована у

1939 в Україні, на Донбасі (трест "Орджонікідзевугілля"). В 1990-х

рр. ХХ ст. в Україні діяли 5 гідрошахт. На Донбасі було

споруджено кілька гідрокомплексів (гідродільниць), гідрорудники

"Яновський" та "Піонер", гідрошахти "Червоноармійські" N 1 і 2. За

кордоном в 1990-х роках гідрошахти діяли в Канаді (“Балмер"),

ФРН (“Ганза"), Новій Зеландії (“Стронгмен"), Китаї (“Лінцятуо"),

Японії (“Сунагава"), Росії (“Інська”, “Ювілейна” на Кузбасі та ін.).

Середня продуктивність праці на робітника по видобутку на

гідрошахтах Донбасу – 60,2 т/місяць.

В Україні розробку наукових основ з гідравлічного

транспорту і гідромеханізації загалом, гідровидобутку вугілля було

зосереджено спочатку в Донецькому науково-дослідному

вугільному інституті (ДонВУГІ), а надалі в спеціалізованому

інституті підземного гідравлічного видобутку вугілля (УкрНДІ-

Гідровугілля, м. Луганськ). Великий внесок у розвиток науки та

запровадження у гірничу промисловість України технології

гідравлічного транспорту зробили науковці Донецького державного

технічного університету на чолі з В.Г.Гейєром, В.І.Грубою, а також

Н.Е.Офенгенден та інші вітчизняні вчені, в наш час цю роботу

продовжує науково-виробнича фірма “Гаймек” (Ю.Г.Світлий,

Ф.О.Папаяні, Ю.Ф.Власов та ін.).

Гідротранспорті установки за призначенням розподіля-

ють на підземні і поверхневі; за часом роботи на одному місці – на

стаціонарні і пересувні; за принципом дії – безнапірні і напірні.

Рис. 3.45.Схеми гідротранспортних установок