Тарасов Ю.Д., Николаев А.К. Горно-транспортные машины периодического действия

Подождите немного. Документ загружается.

Не трудно убедиться, что при z#=#3 n

#=#7, а при z#=#4

#=#15, т.е. без остановки может быть загружен практически

полный состав, формируемый при локомотивной откатке.

2.#Применение накладных разлиновок (рис.47,#а).

3.#Применение накладных плит или роликовых стрелок

(рис.47,#б).

4.#Применение перестановщиков вагонеток (талей с

грузозахватным приспособлением).

5.6. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПОГРУЗОЧНЫХ МАШИН

Производительность погрузочных машин – это количество

горной массы (в кубических метрах), погруженное в транспортное

средство в единицу времени (в часах или минутах).

Рис.46. Транспорт в вагонетках с обменом

вагонеток у машины при подаче партии

вагонеток (z#=#3): а – схема погрузочного

комплекса; б – последовательность

непрерывной погрузки вагонеток через

перегружатель

1, 2, 3, … 7 – номера вагонеток в подачах

Рис.47. Погрузка вагонеток с

использованием накладных разминовок

(а) и накладных плит или роликовых

стрелок (б)

 движение груженых вагонеток;

 движение порожних вагонеток;

 направление откатки

Различают теоретическую, техническую и

эксплуатационную производительности.

Теоретическая (расчетная) производительность – это

максимально возможное количество материала, которое может быть

погружено в единицу времени при оптимальных условиях работы и

полном техническом использовании машины.

Для одноковшовой погрузочной машины теоретическая

производительность (в кубических метрах в час):

теор к ц

60Q V n

где V

– геометрическая вместимость ковша, м

; n

– теоретическое

число рабочих циклов в минуту,

60/

n Т

;

– продолжительность одного цикла, с.

Для машин с перекатывающейся рукоятью Т

#=#8÷10#с, для

машин с шарнирной рукоятью Т

#=#12÷15#с.

Техническая производительность – это производительность

машины (ее зачерпывающего механизма) в данном конкретном

забое в час чистого машинного времени:

техн теор з ц р

Q Q K K K

где K

– коэффициент заполнения ковша; K

– коэффициент,

учитывающий изменение продолжительности цикла в реальных

условиях; K

– коэффициент, учитывающий дополнительное

разрыхление горной массы в процессе заполнения ковша

погрузочной машины.

В зависимости от физико-механических свойств горной

массы и параметров погрузки машины K

#=#0,21÷1,2. При этом

минимальное значение соответствует погрузке тяжелых

крупнокусковых пород при минимальном отношении сцепного веса

машины к ширине ковша Р

/В#=#30#кН/м; максимальное значение K

соответствует погрузке относительно легких пород средней

крупности при максимальном отношении Р

/В#>#100#кН/м.

В зависимости от ширины забоя, свойств горной массы и

других условий коэффициент цикла K

#=#0,6÷1. Коэффициент

разрыхления K

#=#0,92÷0,96.

Эксплуатационная производительность машины с учетом

потерь времени на подготовительные и заключительные операции,

времени на обмен вагонеток, составов и различного рода простои по

организационным и техническим причинам

экспл техн м

Q Q K

где K

– коэффициент машинного времени, который определяется

как отношение времени цикла Т

и общего времени работы для

выполнения этого цикла,

ц в с м к

Т t t t t



   

;

– время смены вагонетки под погрузкой, с; t

– время на смену

составов, с; t

– простои, связанные с работой машины, с; t

–

простои, связанные с креплением забоя, его проветриванием и

другими операциями, не связанными с работой машины, с.

Все составляющие общего времени, необходимого для

реализации цикла погрузки, отнесены к одному циклу.

Анализируя возможные значения коэффициентов,

уточняющих техническую производительность машины, приходим к

выводу, что соотношения между численными значениями

теоретической, технической и эксплуатационной

производительностей погрузочной машины могут быть

следующими:

теор техн экспл

Q Q Q

причем всегда Q

экспл

#<<#Q

теор

, поскольку, как показала практика,

значения коэффициента машинного времени K

#=#0,25÷0,78.

Техническая производительность погрузочных машин с

нагребающими лапами (в кубических метрах в час) может быть

подсчитана по формуле

техн л л

60Q zn V

где z – число лап; n

– число циклов нагребания в минуту (частота

вращения ведущих дисков, мин

–1

); V

– объем материала

нагребаемого за один цикл, м

Величина V

определяется конструктивными параметрами

лапы (рис.48):

л с в

V K h l

где K – коэффициент, учитывающий отход машины от забоя и

эффективность захвата материала из штабеля; В – ширина захвата

(ширина приемной плиты), м; h

– высота слоя материала,

сдвигаемого лапой, м; l

– глубина внедрения,#м.

При этом В



#+#В

(см.рис.43); h

#=#(1÷2)h

, где D

–

диаметр приводного диска, м; В

– ширина конвейера, м; h

–

расчетная высота лапы, м. Обычно D

#=#200÷450#мм. Угол внедрения

лапы φ#≥#40º, а число нагребаний n

#=#30÷50 в минуту.

Рис.48. Конструкция нагребающей

лапы



5.7. ВЫБОР МОЩНОСТИ ПРИВОДОВ

ПОГРУЗОЧНЫХ МАШИН

В настоящее время не существует достаточно точных

методов расчета потребной мощности приводов погрузочных

машин, которые бы учитывали все условия эксплуатации и свойства

горной массы. Поэтому практически используют следующие методы

для выбора мощности приводов. Первый заключается в

экстраполяции или интерполяции показателей при определении

мощности привода вновь проектируемой машины. Для этого

используют уже накопленный опыт проектирования и эксплуатации

погрузочных машин данного класса (ППН, ПНБ или др.).

Во втором случае мощность привода вновь проектируемой

машины может быть подсчитана с использованием удельных

показателей, например, мощности, отнесенной к сцепному весу

машины (в киловаттах на килоньютон), вместимости ковша (в

киловаттах на кубический метр), ширине ковша или ширине

приемной плиты (киловаттах на метр). Для этого используются

показатели, рассчитанные для эксплуатирующихся машин. Таким

образом, мощность привода вновь проектируемой машины (в

киловаттах)

н уд н

ПN K

где П

– базовый показатель новой машины (сцепной вес,

вместимость ковша или его ширина); K

уд

– удельная мощность,

уд

K 

;

, П

– мощность и значение соответствующего показателя

известной базовой машины, наиболее близкой по своим параметрам

к вновь проектируемой погрузочной машине.

6. САМОХОДНОЕ

ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

К самоходному оборудованию транспортному относят

погрузочно-доставочные машины, самоходные вагоны,

автосамосвалы, погрузочно-транспортные машины, подземные

экскаваторы. Из перечисленного оборудования и самоходных

буровых установок обычно составляют добычной комплекс.

Создание и внедрение самоходных комплексов обеспечивает

максимальную механизацию всех элементов при проходке или

добыче.

Применение самоходного оборудования в подземных

рудниках позволяет повысить скорость проведения горных

выработок и производительность труда проходчиков.

На отечественных рудниках самоходными комплексами

добывается около 50#% руд цветных металлов, половина из них – при

камерно-столбовой системе разработки; 15#% – при этажном и

подэтажном обрушениях; 15#% – при этажно-камерной системе с

отработкой подэтажных штреков и 20#% – при системе разработки с

закладкой.

На зарубежных рудниках самоходное погрузочно-доставочное

оборудование является основным средством механизации выпуска,

погрузки и доставки руды практически при всех системах разработки.

Схемы доставки руды с помощью ковшовых машин зависят

от используемых систем разработки, которые можно разделить на

две группы:

#погрузка и доставка руды осуществляется в очистном

пространстве;

#машины работают в выработках основания блока при

использовании самоходного оборудования.

В свою очередь, схемы доставки руды можно разделить на

следующие виды:

#доставка руды в пределах очистного пространства;

#доставка руды из выработок выпуска до капитальных

рудоспусков;

#доставка руды из очистных блоков (камер) до ствола или

непосредственно на поверхность;

#доставка горной массы из забоев подготовительно-нарез-

ных и капитальных выработок.

Решающими факторами эффективной эксплуатации

самоходного оборудования являются его высокая надежность и

большая производительность.

Комплексы самоходных машин для механизации всех

звеньев технологических процессов формируют из самоходных

бурильных установок, самоходных погрузочных, погрузочно-

транспортных и транспортных машин. Самоходные машины

вспомогательного назначения (топливозаправщики, машины для

перевозки людей и др.) не входят в основной комплекс самоходных

машин для очистных и подготовительных работ и предназначены

для обслуживания нескольких основных комплексов.

Состав комплексов самоходных машин рекомендуется

выбирать с учетом природных, технологических и экономических

факторов (мощности и угла залегания рудного тела, системы

разработки, крепости, устойчивости руды и вмещающих пород,

схемы транспортирования руды и производительности

оборудования, капитальных затрат на приобретение, доставку и

монтаж оборудования, затрат на его эксплуатацию и ремонт).

Для конкретных условий эксплуатации выбор наиболее

рационального оборудования самоходного комплекса производится

на основании технико-экономического сравнения различных

вариантов. Область применения самоходных комплексов

определяется конструкцией погрузочно-транспортной или

транспортной машины, входящей в комплекс.

6.2. ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

Погрузочно-доставочные машины состоят из следующих

элементов: шарнирно сочлененной несущей рамы;

пневмоколесного механизма передвижения со всеми ведущими

мостами; дизельного двигателя с системой нейтрализации

отработавших газов или электрического двигателя с кабельным,

кабельно-троллейным, аккумуляторным или троллейно-

аккумуляторным питанием; системы управления,

обеспечивающей движение машины вперед или назад без

разворота (по челноковой схеме).

Сборочные единицы погрузочно-доставочной машины с

грузонесущим ковшом (рис.49) смонтированы на шарнирно

сочлененной раме, состоящей из передней#1 и задней#2 полурам,

соединенных между собой двойным шарниром#3 и опирающейся на

пневмошинные колеса#4. На передней полураме#1 расположен

погрузочно-несущий орган, состоящий из ковша#5, стрелы#6,

рычажного механизма и силовых гидроцилиндров#7 (один для

подъема стрелы и два для поворота ковша). На задней полураме#2

расположены дизельный или электрический двигатель, трансмиссия,

гидропривод погрузочного органа, механизм поворота машины#8.

Доставочные машины (типа ПД), оборудованные

дизельным приводом с водяным охлаждением и комбинированной

очисткой отработавших газов, используют при длине

транспортирования 50-400#м и площади поперечного сечения

выработок от 6 до 14#м

Машины имеют высокую маневренность и способны

преодолевать уклоны до 18, захватывать и транспортировать

скальную абразивную горную массу с коэффициентом крепости до

18 и крупностью отдельных кусков до 800#мм. Для работы

предусмотрены основной и сменный ковши: основной рассчитан на

погрузку горной массы плотностью в разрыхленном состоянии 2#т/

, сменный предназначен для меньшей или большей плотности.

Погрузочно-транспортные машины с ковшом и кузовом (типа

ПТ), оснащенные пневмоприводом, применяют при проходке выработок

и реже – на очистных работах при длине транспортирования 30-100#м.

Автосамосвалы используют в сочетании с различными

погрузочными установками: погрузочными машинами с

нагребающими лапами, экскаваторами, ковшовыми колесными

погрузчиками, вибропитателями. Оптимальная длина

транспортирования автосамосвалами до 700#м, максимальная до

3000#м, минимальная площадь поперечного сечения выработок 16-

20#м

. Большая длина транспортирования позволяет уменьшить число

блоковых рудоспусков и транспортных заездов. В определенных

условиях автосамосвалами транспортируют руду от забоев до

околоствольного двора, а иногда и на поверхность рудника.

Рекомендуется совместное использование автосамосвалов и

погрузочно-доставочной машины с грузонесущим ковшом, при этом

машина выполняет роль погрузчика (рис.50), или колесного ковшового

погрузчика грузоподъемностью 8#т и более.

Самоходные вагоны с донным скребковым конвейером

применяются при машинной отбойке калийных руд в сочетании с

проходческим комбайном и бункером – перегружателем для доставки

руды из камеры от комбайнового комплекса до блокового конвейера

(рис.51).

Рис.50. Комплекс самоходного транспортного оборудования

1#–#автосамосвал; 2#–#погрузочно-доставочная машина

Рис.51. Проходческий комплекс в забое при добыче руды

1 – скребковый конвейер; 2 – перегружатель; 3 – самоходный вагон;

4 – бункер-перегружатель; 5 – проходческо-добычной комбайн

За рубежом погрузочно-доставочные машины с ковшом

выпускают фирмы «Атлас-Конко» (Швеция), «Кавасаки» (Япония),

«Эймко» (США), «Тамрок» (Финляндия) и др.

Погрузочно-транспортные машины с погрузочным ковшом и

грузонесущим кузовом используются для проведения

подготовительно-нарезных выработок и на очистных работах при

небольшой производительности и длине доставки не более 100#м. В

России выпускаются два типоразмера этих машин – ПТ-4 и ПТ-6.

Привод машин – пневматический с питанием по шлангу.

В машине ПТ-4 ковш, закрепленный на шарнирной рукояти,

поднимается пластинчатой цепью от лебедки с планетарным

редуктором и пневматическим двигателем. Кузов машины

разгружается опрокидыванием назад от пневмоцилиндра, при этом

одновременно откидывается задний борт кузова. Для амортизации

ударов рукояти при разгрузке ковша в кузов в передней части

машины установлены отбойные рессоры.

100

3 4