Файл: Лазарев А.В. Технология производства торфа учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 159
Скачиваний: 0
и производительностью Q3 ковшового устройства экскаватора и коэф фициентом использования залежи в карьере. Элементы карьера по казаны на рис. 92 и 93.
Экскавация осуществляется на полную глубину залегания торфа с оставлением придонного защитного слоя толщиной 0,2 м или на глубину, максимально возможную по конструктивному устрой1 ству ковшовой рамы, находящуюся для большинства экскаваторов в пределах 4,0—4,25 м. Оставление защитного слоя предотвращает зазоление минеральным грунтом торфа при экскавации и создает необходимые условия для освоения участков торфяного местороищения после выработки торфа под сельскохозяйственные угодия, в лесном и рыбном хозяйствах.
Ширина забоя определяется расчетом, исходя из необходимости, с одной стороны, экскавировать торфяную залежь на установленную глубину и без дополнительных потерь и, с другой — обеспечить полное заполнение поля сушки торфяной массой. При соблюдении данного условия продвижение фронта стилки будет соответствовать продвижению по карьеру торфодобывающего экскаватора, что весьма необходимо для нормальной работы стилочных машин.
Таким образом, при экскаваторном способе разработки объем экскавируемого торфа-сырца 7 ЭК с единицы длины карьера после переработки должен соответствовать объему торфяной массы, потреб ной для полного заполнения поля сушки на такой же длине,
У <купл = Усг, м3, |
(97) |
где купл — коэффициент уплотнения торфа-сырца в процессе пере работки.
Объем экскавируемого торфа-сырца с 1 м длины карьера можно
представить как |
(98) |
УЭк = Въа6Н|3, м3, |
где р — коэффициент использования торфяной залежи в карьере.
Объем |
выстилаемой массы на 1 м длины поля стилки, |
считая |
по перпендикуляру к картовым канавам |
|
|
|
FCT= i-co7M, |
(99) |
где Ь — |
ширина выстилаемой торфяной ленты, м; |
|
со — коэффициент использования ширины карты при выстилке торфяной массы;
VM— объем торфяной массы, выстилаемой стилочной машиной за один рабочий цикл, м3.
Объем торфяной массы, выстилаемой стилочной машиной за один рабочий цикл,
VM= Lcf,
где Lc — длина выстилаемых лент, м;
/ — поперечное сечение выстилаемой торфяной ленты, м2.
201
Подставив в формулу (97) значения F3K, FCT и FM, получим
г , |
Lcfd) |
м. |
( 1 0 0 ) |
|
заб~ |
ЬЯРАупл |
|||
|
|
Пример 11 (см. приложение 2).
Ширина забоя устанавливается на всю длину карьера или в край нем случае на отдельные его участки, разделенные дамбами, по сред ней из максимальных глубине экскавации на карьере.
Длина откоса забоя (см. рис. 95) зависит от глубины экскавации
1 = Н /sin а. |
(101) |
Угол откоса забоя а зависит от длины ковшовой рамы, положения горизонтальной оси поворота ее относительно поверхности поля и глубины экскавации.
Для создания положительного откоса вырабатываемого карьера, необходимого для избежания обвалов торфяной залежи, ось движе ния любого экскаватора с однорядной ковшовой рамой всегда сме щается за кромку образуемого карьера на величину АВ (см. рис. 92). При этом правая гусеница экскаватора располагается от края выра ботанного карьера на расстоянии А, значения которого в зависи мости от глубины экскавации для экскаваторов ТЭМП-2М и МТК-14 приведены в табл. 21.
|
|
Т а б л и ц а 21 |
|
Расстояние от кромки гусеницы |
|
Глубина |
до верхней кромки карьера А , м |
|
экскавации, |
м |
МТК-14 |
|
ТЭМП-2М |
|
SC 1,5 |
9,6 |
8,1 |
2,0 |
8,9 |
|
2,5 |
8,1 |
7,5 |
3,0 |
7,4 |
|
3,5 |
6,7 |
6,1 |
4,0 |
6,0 |
|
4,5 |
— |
4,8 |
Толщина стружки б, снимаемой однорядной поворотной рамой экскаватора по образующей откоса забоя, является величиной переменной. Она зависит от положения ковшовой рамы относительно продольной оси экскаватора, определяемого углом ф. Из рис. 95 видно, что толщина стружки изменяется по закону косинуса и в лю бой точке забоя может быть определена как
б = б' sin а,
где б' — проекция толщины стружки на горизонтальную плоскость. Так как
б' = асозф, то б — a cos фsin а, |
(102) |
202
где а — расстояние, на которое перемещается экскаватор вдоль карьера после каждого рабочего прохода ковшовой рамы по забою, м.
Объем стружки, срезаемой ковшом, определяется по формуле
V. |
aHtv cos ср |
о |
|
---------- —, |
м3. |
( 1 0 3 ) |
где t — |
шаг ковшей, м; |
|
v — скорость |
поворота ковшовой рамы, м/с; |
|
vn — |
скорость |
ковшовой цепи, м/с. |
Для обеспечения нормальной работы экскаватора с полной произ водительностью ковшовой рамы необходимо, чтобы объем срезае.мой стружки Vc соответствовал полезной емкости ковша FK. При пере менной толщине стружки это требование может быть выполнено, если ковшовая рама будет перемещаться по забою с переменной скоростью. Последняя должна увеличиваться по мере уменьшения толщины стружки или приближения ковшовой рамы к крайне пра вому положению и, наоборот, уменьшаться во время обратного хода, тогда толщина стружки увеличивается.
Длина передвижки экскаватора выбирается также исходя из необходимости обеспечения полного заполнения ковшей при про
ходе по забою, т. |
е. так, чтобы Fc = FK, |
и определяется расчетом. |
||||||
Из формулы (105) |
следует, что |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
VKva |
|
|
|
|
|
|
|
|
Htvо |
|
|
|
|
( 1 0 4 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
v0 — скорость поворота ковшовой |
рамы при |
ср = 0°, м/с. |
|||||
|
Полезная емкость ковша |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
VK= Vrk3/kp, м3, |
|
|
|
(105) |
|
где |
Fr — геометрический объем ковша, |
м3; |
|
|
|
|||
|
/са — коэффициент |
заполнения ковшей; |
залежи |
при разра |
||||
|
кр — коэффициент |
разрыхления торфяной |
||||||
|
ботке; принимается равным 1,2. |
|
|
|
|
|||
|
Коэффициент заполнения ковшей принимается: |
|
||||||
|
Глубина экскавации, |
м ........................ |
4,25 |
3,0 |
2.0 |
1,0 |
||
|
Коэффициент заполнения ковшей, ка . |
. |
1,2 |
1,1 |
0,95 |
0,85 |
||
Значения длины передвижки экскаваторов ТЭМП-2М и МТК-14, определенные по формуле (104), в зависимости от глубины экскава ции приведены в табл. 22.
Продолжительность рабочего цикла ковшовой рамы, считая от
начала поворота из крайне левого до крайне правого |
положения, |
В = Взаб/и0, |
(106) |
где v0 — скорость поворота ковшовой рамы при ср = 0°, м/с.
203
|
|
|
Т а б л и ц а 22 |
|
|
|
Длина передвижения а, м |
||
Глубина |
ТЭМП-2М при работе ковшовой |
|
||
экскавации, м |
цепи на скорости |
МТК-14 |
||
|
|
|
||
|
первой |
второй |
|
|
1,5 |
0,98 |
1,18 |
0,67 |
|
2,0 |
0,67 |
0,93 |
— |
|
2,5 |
0,64 |
0,77 |
0,55 |
|
3,0 |
0,56 |
0,67 |
— |
|
|
|
|
||
3,5 |
0,50 |
0,60 |
0,55 |
|
4,0 |
0,46 |
0,55 |
— |
|
— |
||||
4,2 |
0,44 |
0,53 |
||
4,5 |
— |
— |
0,55 |
|
Производительность |
ковшовой |
рамы экскаватора, выраженная |
|
в ы3 торфа-сырца, за час чистой работы |
|
||
|
ЗбООТг^ц&з |
(107) |
|
|
<?к |
tkp |
|
|
|
||
Пример 12 (см. приложение 2). |
|
||
Нормальная работа |
торфодобывающих экскаваторов, оборудо |
||
ванных прессами и стилочными машинами, а также получение проч ных торфяных кирпичей с гладкой поверхностью обеспечиваются при влажности торфяной залежи 86—89%. Значения эксплуатацион ной влажности залежи в зависимости от типа и степени разложения следующие:
СтепешГразложения, |
15—20 |
21—30 |
31—40 |
40 |
Эксплуатационная влажность залежи, %: |
|
|
|
|
низинного типа ..................................... |
88,0 |
87,5 |
87,0 |
86,0 |
верхового, смешанного и переходного |
89,0 |
88,5 |
88,0 |
87,0 |
т и п о в ................................. ... 5 . . . . |
При более высокой влажности наблюдается резкое снижение производительности экскаваторов и затрудняется формование тор фяной массы.
К торфяной залежи влажностью ниже 85% при экскавации доба вляется вода, чем и создаются нормальные условия как для перера ботки торфа-сырца в прессе, так и для формования получаемой тор фяной массы.
§ 76. Переработка торфа-сырца
Переработка осуществляется^; целью повышения качества куско вого торфа. Процесс переработки заключается в измельчении тор фяных частиц дроблением, резанием или перетиранием в специаль ных механизмах.
204
Т а б л и ц а 23
Показатели |
|
|
Степень разложения, % |
|
|
|
15-20 |
21 -30 |
31-40 |
41 и выше |
|
|
|
||||
Переработка в прессе |
|
|
|
|
|
Коэффициент уплотнения торфа-сырца: |
0,84 |
0,92 |
0,97 |
0,98 |
|
низинного типа ............................ |
|
||||
верхового, смешанного переходно |
0,86 |
0,03 |
0,97 |
0,98 |
|
го т и п а ........................................ |
|
||||
Переработка в дробилке МДО-2 |
|
|
|
83,0 |
|
влажность торфа-сырца, % |
. . |
87,0 |
86,0 |
84,5 |
|
коэффициент уплотнения . . . . |
0,77 |
0,81 |
0,83 |
0,84 |
|
Степень переработки характеризуется изменениями размера ча стиц твердой фазы торфа и качества готовой продукции — воздушносухого торфа, а также реологическими свойствами торфа-сырца.
В процессе переработки тор фяная масса уплотняется. Сте пень ; уплотнения измеряется коэффициентом А*упл, который определяется как отношение плотности торфа-сырца у3 к плотности получающейся из не го торфяной массы после стил ки ум:
к.упл * ;Тз/Ум-
Величина уплотнения зави сит как от степени разложе ния, так и типа применяемого перерабатывающего механизма. Значения коэффициента уплот нения приведены в табл. 23.
Измельчение торфяных ча стиц способствует значитель ному повышению коэффициента объемной усадки. Поэтому тор фяные кирпичи из переработан
ной торфяной массы, по сравнению с кирпичами, заготавливае мыми вручную без переработки, после сушки обладают значительно большей плотностью, увеличенной прочностью и пониженной вла гопоглотительной способностью.
Изменения физико-механических свойств торфа, происходящие при переработке, способствуют уменьшению энергии связи воды с твердой фазой торфа и, как следствие, увеличению интенсивности
205
