Параметры драглайна и технология разгрузки забоев

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 8Следующая ⇒

Основными технологическими параметрами драглайна являются: емкость ковша, габариты, масса, удельное давление на грунт, преодолеваемый уклон.

А также рабочие параметры:

- высота H_ч и глубина L_ч черпания;

- радиус черпания R_ч;

- радиус разгрузки R_р;

- высота разгрузки H_р.

В основном, драглайны на карьерах используют для производства вскрышных работ с перевалкой вскрыши в выработанное пространство и проведения траншей при строительстве карьера. В первом случае, экскаватор работает в торцевом забое, во втором – в тупиковом с расположением вскрыши на одном или двух бортах траншеи. Драглайны применяются также и для погрузки в автотранспорт. ( Привести пример!!! )

Наибольшая производительность драглайна в торцевом забое с нижним черпанием при минимальном угле поворота от места черпания к месту разгрузки (рис. 33 стр. 97). Высота уступа h устанавливается по глубине черпания с учетом расположения драглайна на его кровле за пределами призмы обрушения. Ширина заходки В (м) определяется радиусом черпания с учетом угла разворота драглайна (φ ₁ и φ ₂) от оси перемещения не более 45°.

В=R(sin φ ₁+ sin φ ₂).

Параметры гидравлических экскаваторов.

а). Прямая лопата:

- максимальный радиус черпания R_ч_max;

- минимальный радиус черпания R_ч_min;

- максимальная высота черпания H_ч_max;

- глубина черпания L_ч;

- радиус разгрузки R_р;

- высота разгрузки H_р;

- максимальная высота разгрузки H_р_max.

б). Обратная лопата:

- радиус черпания на уровне стояния R_чу;

- максимальная высота черпания H_ч_max;

- глубина черпания L_ч;

- радиус разгрузки R_р;

- высота разгрузки H_р;

- максимальная высота разгрузки H_р_max.

(Рис. 37 стр.106).

Лекция 7

Тема: Технологические параметры многочерпаковых и роторных экскаваторов. Технология выемки пород и параметры забоев многочерпаковых экскаваторов. Экскаваторы с ковшом активного действия, ШБМ.

Первый роторный экскаватор был построен в Германии в 1916 году.

Роторные экскаваторы являются самыми производительными машинами. Их производительность достигает 19000 м³/час по разрыхленной горной массе, высота отрабатываемых уступов от 6 до 55 м и масса от 50 до 13000 т.

В отечественной практике принята следующая градация карьерных роторных экскаваторов по их номинальной теоретической производительности (м³/час):

- Малые, до 630;

- Средние, 630 – 2500;

- Большие, 2500 – 5000;

- Мощные, 5000 – 10000;

- Сверхмощные, свыше 10000.

Рабочий орган экскаватора представляет собой стрелу с роторным колесом ø от 2, 5 до 22 м, с ковшами емкостью до 8 м³ с жестким и гибким днищем. Жесткое днище может быть сплошным и перфорированным. Гибкое днище изготавливается из цепей или, своего рода, кольчуги для предотвращения налипания на него породы.

Принцип работы заключается в снятии стружки ковшами роторного колеса при его вращении и перемещении в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При докритической скорости вращения роторного колеса (до 5 м/сек) порода, при достижении ковшом верхнего сектора, под действием собственного веса скатывается на конвейер стрелы, расположенной сбоку роторного колеса, а с него, через перегрузочное устройство, на конвейер погрузочной консоли. При сверхкритической скорости вращения роторного колеса, когда центробежные силы затрудняют гравитационную разгрузку ковшей, конструкцией колеса предусматривается принудительная разгрузка.

Экскаваторы больших моделей для уменьшения потери времени на передвижку в забое имеют выдвижную стрелу, которая обеспечивает отработку забоя на 20-30 м с одного положения. Экскаваторы с жестко закрепленной стрелой после отработки забоя на величину радиуса колеса, обеспечивающего эффективное наполнение ковшей при экскавации, должны перемещаться на это расстояние к забою для проведения следующего цикла.

Роторные экскаваторы имеют различные конструкции гусеничного хода от 2-х до 4х опорной системой (в зависимости от массы экскаватора).

По конструкции разгрузочного устройства различают три основных типа роторных экскаваторов:

1. С разгрузочной консолью, расположенной на поворотной платформе экскаватора и имеющей ось поворота, совпадающую с осью поворота верхней части экскаватора;

2. С разгрузочной консолью, расположенной на нижней раме экскаватора;

3. С отдельно расположенным разгрузочным устройством, связанным с экскаватором телескопическим соединительным мостом.

Параметры роторных экскаваторов и технология разработки забоя зависят от горнотехнических условий карьера, вида транспорта в комплексе и его конструктивных параметров.

Основными технологическими параметрами роторных экскаваторов являются:

- максимальный радиус черпания R_ч_max;

- минимальный радиус черпания R_ч_min;

- радиус разгрузки R_р;

- максимальная высота разгрузки H_р_max.

- минимальная высота разгрузки H_р_min.

- величина выдвижения стрелы l;

- глубина черпания L_ч;

- диаметр роторного колеса D.

Высота отрабатываемых подуступов выше и ниже уровня стояния экскаватора определяется конструкционными возможностями экскаватора. Они ограничиваются максимально допустимым углом наклона стрелы: при верхнем черпании 27°; при нижнем – 18°. Максимальная высота верхнего черпания роторного экскаватора до 55 м, нижнего – 25 м.

Разработка горных пород многоковшовыми цепными экскаваторами.

Другим видом машин непрерывного действия является многоковшовый цепной экскаватор. Его рабочий орган представляет собой жесткую или шарнирно-сочлененную раму, поддерживаемую на канатах стрелы.

Принцип работы рабочего органа заключается в том, что при перемещении по поверхности уступа каждым ковшом срезается стружка, заполняя его. При огибании верхнего барабана порода из ковша разгружается в бункер, а оттуда поступает в вагоны или на конвейер.

Многоковшовые экскаваторы выпускаются с нижним, верхним или с верхним и нижним черпанием. Эти экскаваторы применяются для производства вскрышных и добычных работ при разработке мягких горных пород. Наиболее благоприятная область их применения – разработка песчано-глинистых пород, а также бурых углей с удельным сопротивлением копанию до 0, 6-07 Мпа. Цепные экскаваторы, применяемые на горно-добывающих предприятиях, имеют теоретическую производительность от 400 до 6000 м³/час и массу от 200 до 5000 т.

Основные технологические параметры цепных экскаваторов:

- глубина черпания L_ч;

- высота черпания H_ч;

- длина разгрузочной консоли l.

Нижнее черпание применяют для разработки пород вскрыши и полезных ископаемых. Верхнее черпание применяется для вскрышных работ в сочетании с ж/д транспортом, транспортно-отвальным мостом.

Характерная особенность конструкций цепных экскаваторов – тип ходового оборудования (рельсовый или гусеничный), который определяет и способ отработки забоя: фронтальный – при рельсовом ходовом оборудовании и блочный – при гусеничном.

Многоковшовый рабочий орган имеют драги, предназначенные для разработки россыпных месторождений. Находясь на плаву, драга производит разработку забоя под водой.

Выемка для ШБМ.

Для выемки угля из маломощных пластов применяются бурошнековые установки. Шнекобуровая выемка заключается в выбуривании угля параллельными скважинами большого диаметра (500-1000 мм и более).

Рабочий орган ШБУ – секционный шнек. Первая секция оснащена направляющим забурником с буровой коронкой, максимальный диаметр которой составляет 2130 мм. Диаметр коронки должен быть на 15-20 см меньше мощности выбуриваемого пласта. Последняя секция шнека закрепляется в шпинделе. ШБМ бывают многошпиндельные (до 5 шт.). Подача на забой – гидравлическая, угол наклона шнеков регулируется домкратом.

Глубина скважин ограничивается прочностью бурового става и составляет 60-70 м (зарубежные гораздо больше).

В процессе бурения производится наращивание бурового става шнеками. Средняя скорость бурения 1, 5-2 м/мин. ШБМ устанавливают в разрезной траншее перпендикулярно борту. Для предотвращения обрушения вмещающих пород оставляют предохранительные межскважинные целики. В результате оставления целиков потери угля составляют до 50 %. Потери сокращаются при выемке многошпиндельными установками.

Лекция 8

Тема: Расчет производительности экскаваторов, применяемых на ОГР.

Теоретическая производительность экскаватора Q_теор. – это объем породы, вырабатываемый при непрерывной работе экскаватора в единицу времени (обычно 1 час). При этом, коэффициент наполнения ковша k_н и коэффициент разрыхления породы k_р приняты равными 1, угол поворота ковша на выгрузку 90° для мех. лопаты и 135º - для драглайнов.

Q_теор.= 3600·V_t^-1,

где V – вместимость ковша, м³;

t – время рабочего цикла, сек.

Техническая производительность экскаватора Q_тех. – это максимальная производительность для данного экскаватора при непрерывной экскавации пород с конкретными физико-механическими свойствами.

;

где k_э – коэффициент экскавации, k_э= k_н· k_р^-1;

t_р – время непрерывной работы на одном месте;

t_п – время передвижки экскаватора на другое место работы.

Эксплуатационная производительность Q_э – это действительный объем пород, отрабатываемых за определенный период эксплуатации.

Q_э= Q_тех.·Т· k_и,

где Т – продолжительность смены, час;

k_и – коэффициент использования сменного времени экскаватора.

При погрузке в ж/д транспорт k_и = 0, 55÷ 0, 8; при погрузке в автосамосвалы k_и = 0, 8÷ 0, 9.

Годовая производительность (м³/год) экскаватора Q_г= Q_э·Т_г,

где Т_г – число рабочих смен в году.

Для расчета производительности все расчетные коэффициенты для различных условий эксплуатации приведены в таблицах 8.11-8.19 справочника по ОГР.

Техническая производительность драглайнов и мех.лопат зависит от емкости ковша, длительности цикла и свойств разрабатываемых пород, которые влияют на длительность операций черпания и наполнения ковша.

Рабочий цикл экскаватора складывается из операций: черпания, выведения ковша из забоя, поворота ковша к месту разгрузки, подъема или опускания ковша на уровень разгрузки, разгрузки и возвращения ковша в забой и установки его для черпания. Операции выведения ковша из забоя и установки его на уровень разгрузки выполняются во время поворота ковша к месту разгрузки. Во время поворота экскаватора в забой выполняется операция опускания ковша к месту начала черпания.

Продолжительность рабочего цикла (сек.) одноковшового экскаватора при условии совмещения операций складывается из времени черпания t_ч, времени поворота к месту разгрузки и обратно в забой t_п и времени разгрузки ковша t_р.

t_ц= t_ч+ t_п+ t_р.

Время черпания зависит от свойств массива или горной массы, состава по крупности, степени разрыхления и режима черпания. Разработка забоя начинается, как правило, со стороны, расположенной ближе к выработанному пространству. Черпание в массиве мягких пород проводится стружками шириной, равной части ширины ковша В. Этим увеличивается эффективность использования экскаватора для уменьшения времени черпания. В момент черпания во взорванной горной массе с большим захватом следует использовать гравитационное сползание горной массы для самонагружения. Для увеличения горной массы в забое во время обмена тр-х сосудов обычно производится дополнительное рыхление ее ковшом с открытым днищем.

При экскавации плохо взорванной горной массы увеличивается время черпания и снижается степень использования ковша, кроме того, требуются дополнительные затраты времени на выемку и укладку негабаритных кусков. Увеличивается время черпания и общее время на экскавацию при разработке сложных забоев, т.е. погрузка породы и полезного ископаемого.

Поворот экскаватора к месту разгрузки и обратно в забой обычно выполняется на максимальных скоростях. Сокращение времени на поворот возможно только при уменьшении угла поворота. Зависимость продолжительности цикла мех. лопаты от величины угла поворота приводится в таблицах справочников.

Эксплуатационная производительность экскаватора в течение смены зависит от времени простоев, необходимых на мелкий ремонт, смазку и очистку ковша. Гидравлические экскаваторы не требуют времени на смазку, вследствие специфичности конструкции. Эксплуатационная производительность экскаваторов зависит от организации транспортного обслуживания.

Расчетные формулы производительности одноковшовых экскаваторов представляются в следующем виде:

теоретической (м³/час)

Q_tt=Е·ν;

технической (м³/час)

Q_t= Q_tt·k_э;

эксплуатационной за смену (м³/смена)

Q_см.= Q_t·Т·k_и;

эксплуатационной за год (м³/год)

Q_год= Q_см.·n·N;

где Е – емкость ковша, м³;

ν – число рабочих циклов в час (ν =3600/t_ц);

t_ц – длительность рабочего цикла экскаватора, сек;

k_э – коэффициент экскавации (k_э= k_н/ k_и);

k_н – коэффициент наполнения ковша;

k_р – коэффициент разрыхления в ковше;

k_и– коэффициент использования экскаватора в течение смены;

Т – длительность смены, час;

n – число рабочих смен за сутки;

N – число рабочих дней экскаватора в год с учетом плановых простоев на

ремонт.

Коэффициент (k_н) наполнения ковша мех. лопаты составляет:

- в легких влажных песках и суглинках 1 – 1, 1;

- в песчано-глинистых породах средней плотности 0, 6 – 0, 8;

- в плотных песчано-глинистых породах с галькой и валунами 0, 6 – 0, 7;

- во взорванных скальных породах 0, 6 – 0, 75;

- в плохо взорванных скальных породах 0, 4 – 0, 6.

Коэффициент наполнения ковша драглайнов составляет:

- в мягких и влажных песках 0, 5 – 1, 1;

- в песчано-глинистых породах средней плотности 0, 4 – 0, 7.

Коэффициент разрыхления породы в ковше изменяется для мягких пород от 1, 2 до 1, 4; для скальных пород от 1, 4 до 1, 6.

Коэффициент использования экскаватора в течение смены

k_и=T/t_р,

где t_р – чистое время работы экскаватора в течение смены, час.

При работе экскаватора непосредственно в отвале k_и= 0, 8÷ 0, 95.

При работе экскаватора с авто- или конвейерным транспортом k_и= 0, 75÷ 0, 8; с ж/д транспортом k_и= 0, 5÷ 0, 6.

Совершенствование организации работ и методов экскавации на разрезах позволяет увеличить годовую производительность экскаваторов на 5 – 8 %.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 Следующая ⇒