Файл: Байконуров О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 186

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Uunuudp поворота стрепы

Ципиндр пиЗгсма стрелы

S ^ Ö и

Рис. 54. Схема гыдраолической системы 2СБУ-70.

Средняя эксплуатационная производительность составила

7,32

м/час, техническая производительность — 0,16 м/мин

и теоретическая

производительность — 0,2 м/мин.

В про­

цессе

испытаний

машина 2СБУ-70 показала

хорошие

эксплуатационные качества. На станке была получена про-

Рнс. 55. Самоходный станок БУВ-2.

изводительность, по величине превышающая проектную поч­ ти в два раза. Станок имеет хорошее конструктивное реше­ ние, собран он из унифицированных узлов. Благодаря при­ менению бурильной головки с большой энергией единичного удара станок успешно бурит крепкую абразивную руду. Соединение штанг посредством веревочной резьбы позволяет бурить глубокие скважины без значительного уменьшения скорости бурения с глубиной. К недостаткам станка едедует отнести следующее: 1) интенсивность шума во время буре­ ния намного превосходит допустимые нормы; 2) на развин­ чивание штанг требуется много времени; 3) на машине не предусмотрено приспособление для ориентации инструмента в скважине; 4) на станке не предусмотрена продувка сква­ жин воздушно-водяной смесью, что приводит к неполному выносу шлама, вызывающего частые заклинивания бурового инструмента.

Самоходный станок БУВ-2 (рис. 55) создан институтом •»Гипроникель», предназначен для бурения полного веера взрывных скважин в крепких породах диаметром 55—65 мм и глубиной до 30 м в горизонтальных и наклонных выработ­

ках. Станок снабжен двумя бурильными машинами. Обслу­ живает станок один оператор. Автоподатчики на раме станка расположены консольно и имеют независимый поворот отно­ сительно друг друга. Гусеничный ход заимствован у карет­ ки СБУ-2м.

§ 5. Расчет производительности буровых агрегатов

Техническая производительность бурения скважин (Ям) находится по формуле [15]

Ны= }1'ттК° , м/час,

(2.1)

где h — проходка скважины за один рейс, м;

Т— затраты времени на полный рейс бурового инстру­ мента (полное время, затрачиваемое на спуск, буре­

ние и подъем инструмента), час. Это время зави­ сит от способа бурения, типа бурового инструмента, крепости пород, конструкции станка, направления бурения и т. п.

Т = 1,05f-£ - + 0,05ге + Од], час,

здесь ѵш— средняя механическая скорость бурения, м/час;

п = L-----среднее число рейсов на проходку скважины

или отдельного участка ;

где Lo — средняя глубина скважины или отдельного участ­ ка, м;

I — средняя проходка скважины за один рейс, м. Остальные обозначения прежние.

Все величины, кроме та, входящие в формулу (2.1), выби­ раются из опытных данных. Они зависят от горнотехниче­ ских условий, конструкции и типа станка, буримости пород и т. п. Эксплуатационная производительность станков нахо­ дится по формуле (1.2).


Глава 3

ПОДЗЕМНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

§ 1. Общие сведения и классификация

Подземные экскаваторы нашли широкое применение на погрузке горной массы в очистных забоях шахт и особенно на погрузке крупнокусковых и абразивных руд. Такое широ­ кое использование экскаваторов обусловлено тем, что они по' сравнению с другими погрузочными средствами обладают рядом ценных качеств.

1. Из-за того, что рабочий орган-ковш соединен с поворот­ ной платформой экскаватора через гибкий орган-канат, дина­ мические нагрузки, возникающие на ковше, почти полностью гасятся канатом и не передаются на механизмы экскавато­ ра, что способствует их сохранности.

2.У экскаватора в отличие от машин с нагребающими лапами с горной массой контактируется только ковш, и толь­ ко он из всех узлов и механизмов экскаватора интенсивно изнашивается. Однако изготовление и замена ковша не тре­ буют больших затрат.

3.Машина хорошо выбирает из навала негабаритные кус­ ки и легко складирует их для вторичного дробления.

4.Экскаватор может работать практически при любой зысоте навала.

5.Благодаря универсальности экскаватора основные опе­ рации по погрузке преобладают над вспомогательными опе­ рациями.

6.Расстояние от экскаватора до транспортной машины строго не регламентируется, поэтому последнюю можно рас­ полагать около экскаватора в различных местах забоя в за­ висимости от его формы и возможности подъезда.

Работа экскаваторов под землей имеет свою специфику, характеризующуюся ограниченными габаритами выработок, плохой освещенностью, наличием крупнокусковой абразив­ ной руды с выходом негабарита до 30 %, наклоном почвы вы­ работок до 10°. Бее эти особенности осложняют погрузку, так как экскаватор в таких условиях часто перегружается, осо­ бенно его рабочее оборудование. Поэтому к конструкции ма­ шин, их габаритам, износостойкости деталей, узлов и особен­ но рабочего оборудования предъявляются особые требования.

Подземные экскаваторы классифицируются по характеру погрузки непрерывного и периодического действия. К экска­ ваторам непрерывного действия относятся роторные, а пре­

рывного действия — одноковшовые. В настоящее время для погрузки руд выпускаются только одноковшовые экскавато­ ры с емкостью ковша от 0,35 до 2 м3.

Одноковшовые экскаваторы в свою очередь дифферен­ цируются по признаку способа захвата горной массы: е верхним и нижним захватом.

Экскаваторы первого типа (с верхним захватом) в подзем­ ных условиях пока не находят применения. Из второй груп­ пы используются прямая механическая лопата и струг (сов­ ковая лопата) ;

по конструкции ходовой части — на гусеничные и пнев­ моколесные (шинные);

по силовому оборудованию — на дизельные и электриче­ ские;

по типу привода — одноприводные и многоприводные ; по углу поворота поворотной платформы — на полнопо­

воротные и неполноповоротные.

Подземные экскаваторы выпускаются только полнопово­ ротными.

На подземных рудниках широкое применение получили электрические одноковшовые гусеничные экскаваторы L-67, L-85 (Швеция), Э-7515 и ЭП-1 (СССР).

§ 2. Экскаватор L-67

Экскаватор L-67 (рис. 56) является полноповоротной электрической машиной на гусеничном ходу, имеющей в качестве рабочего оборудова­ ния прямую лопату с емкостью ковша 0,9 лі3; предназначен для погруз­ ки руды в подземных условиях, а также при проходке тоннелей и камер гидросооружений. Экскаватор может нормально работать на погрузке крепкой высокоабразивной руды кусковатостью до 1 м в одном измере­

нии. Наибольшая высота разгрузки 3,6 м. Минимальные размеры камер, в которых он может нормально работать, составляют (лі): высота— 5,2; ширина — 10. Машина состоит из трех основных частей: тележки гусе­ ничного хода, поворотной платформы с механизмами и рабочего обору­ дования — прямой лопаты.

Кинематическая схема экскаватора показана на рисунке 57. Тележка гусеничного хода состоит из ходовой рамы и двух гусениц.

Гусеничный ход многоопорного типа. Гусеничная лента приводится в движение с помощью цепной передачи 79.

Поворотная платформа состоит из рамы, на которой монтируются валы главной лебедки в сборе V и VI, механизмы реверса VII, поворот­ ный механизм, механизмы хода, цепная передача, компрессор, электро­ двигатель I, пневмо- и электроаппаратура, пульт управления, контргруз.

Рабочее оборудование прямой лопаты (рис. 56) включает в себя стрелу, несущую на себе головные и стреловые блоки, напорный меха­ низм, рукоять с ковшом, а также цепные передачи, передающие крутя­ щий момент от главной лебедки к напорному механизму. Момент, раз­ виваемый электродвигателем 1 (рис. 57), передается на рабочие органы экскаватора через цепную передачу 3, 4 и далее через открытые зубчатые колеса 7, 11, 8, 16, 29 на лебедку, реверсивный и поворотный механизмы


it механизм хода экскаватора. Поворотная платформа удержішается от опрокидывания четырьмя парами опорно-поворотных роликов, которые попарно размещены на траверсах, шарнирно закрепленных на крон­ штейнах. Устройство главной лебедки понятно из рисунка 57. Фрикци­ онные муфты имеют пневматическое, а тормоза — механическое управле-

Рнс. 56. Экскаватор L-67.

нне. На валу 10 реверса насажены две фрикционные муфты 13 и две ко­ нические шестерни 15. Через реверсивный механизм передается движение на механизм хода, вращение поворотной платформы и происходит изме­ нение направления движения экскаватора или вращения поворотной платформы. Все механизмы поворотной платформы защищены металли­ ческой кабиной, изготовленной из листовой стали толщиной 3—4 мм; крыша над машинистом и задняя стенка усилены листом толщиной 8 мм.

Пульт управления находится на передней левой части поворотной плат­ формы в кабине машиниста. Почти все механизмы экскаватора управля­ ются дистанционно с помощью пневмоцилиндров.

Прямая лопата с однобалочной рукоятью имеет универсальный на­ порный механизм, позволяющий работать по независимой и комбиниро­ ванной схеме. Усилие от переднего вала V главной лебедки к кремальер­ ной рейке 48 передается через зубчатую пару 36, 35, цепные передачи 33, 34, 40 и 41, 42, 44, 47 и кремальерную шестерню 49, имеющую с на­ порным валом 45 шлицевое соединение. Днище ковша открывается спе­ циальным механизмом.

Техническая характеристика экскаватора L-67

Радиус вращения хвостовой части, лі

2,76

Габаритная высота кузова, м

3,1

Ширина кузова, м

2,86

Высота по блоку двуногой стойки, м

3,1

Управление механизмами

Пневматическое

Давление сжатого воздуха в системе, кГ/см2

4—7

Рабочее напряжение, в

 

380

Напряжение в осветительной сети, в

 

127

Длина стрелы, л

 

 

6,1

Длина рукояти, м

 

 

4,1

Емкость ковша, лР

 

45;

0,9

Угол наклона

стрелы, град

60

Наибольший радиус черпания, м

6 ,6 ; 6,25

Максимальная высота подъема ковша, м

5,03;

6,1

Глубина черпания ниже уровня почвы, л£

1,33;

1,03

Максимальная высота разгрузки,

2,85;

3,6

Высота

черпания при максимальном радиусе

2,75

3,05

черпания, м

 

 

Расчетная продолжительность цикла з сек при

22

 

угле поворота : на

90°

 

Техническая

на

180°

35

 

производительность экскаватора

 

 

при

углах поворота :

100-80

90°, 135° и 180°, т/час

Вес экскаватора с рабочим оборудованием, т

2-8,6

§ 3. Экскаватор Э-7515

Первый образец подземного полноповоротного экскава­ тора на гусеничном ходу с индивидуальными приводами был выпущен Ковровским экскаваторным заводом в феврале 1960 г. Экскаватор Э-7515 отличается от других подземных экскаваторов тем, что его механизмы имеют индивидуаль­ ные приводы. Принятая система индивидуального привода обеспечивает надежную защиту исполнительных механизмов от перегрузок, а также легкость и простоту управления. Опытный образец Э-7515 был создан на базе серийно выпус­ каемых заводом экскаваторов Э-6515.

Экскаватор Э-7515 (рис. 58) предназначен для погрузки в подземных условиях крепких скальных пород, разрыхлен­ ных предварительно взрывом, с кондиционным куском 200— 300 мм в камерах высотой не ниже 4 м и шириной не менее 7 м, может быть использован на погрузке при проходке гори­ зонтальных горных выработок и тоннелей. Допускается кусковатость горной массы до 800 мм в пределах 10—15% от объема погружаемой массы. Для погрузки руды были изго­ товлены два вида рабочего оборудования — прямая и совко­ вая лопата. Прямая лопата может быть применена для по­ грузки руды в выработках высотой не ниже 5 м и шириной не менее 7 м, а совковая лопата — соответственно 4 и 7,3 м. Питание экскаватора электроэнергией осуществляется от се­ ти переменного тока напряжением 380 в.

Механизмы экскаватора выполнены в виде отдельных агрегатов и блоков, позволяющих независимую сборку и ре­ гулировку, что значительно повышает надежность экскава­ тора, создает удобства ремонта и эксплуатации его в подзем-


Рис. 57. Кинематическая схема экскаватора L-67: 1 — электродвигатель; 2, 5 — звездочки быстроходной цепной передачи; 3, 4 — цепи быстро­

ходной передачи; 6 — вал;

7, 8,

11, 16,

29 — цилиндрические зубчатые

колеса главной лебедки;

9,

12,

14,

17,

20, 30 — подшипники качения;

10 — вал реверса; 13 — фрикционная муфта реверса;

15 — шестерни ко­

нические реверса; 18

задний вал главной лебедки;

19, 24, 27 — фрик­

ционные муфты главной лебедки;

21, 37 — звездочки цепной передачи

пых условиях. Все зубчатые передачи экскаватора работают в закрытых масляных ваннах. Электродвигатели механизмов подъема, напора и поворота имеют специальные регулиро-

Рнс. 58. Экскаватор Э-7515.

вочные характеристики, создающие условия для плавной ра­ боты этих механизмов и снижающие динамические нагрузки на них.

Основные параметры и техническая характеристика экскаватора Э-7515 (рис. 59) приведены ниже.

Как показала практика, экскаватор Э-7515 по своим прочностным качествам оказался не пригодным для погруз­ ки кр^пнокусковых абразивных руд: наблюдалась большая

возврата рукоятки;

22 — барабан;

25 — передний вал;

26,

46, 39, 32,

43,

75,

84,

85,

81, 67, 57, 64, 63 — подшипники скольжения;

31 — вал;

33,

40,

41,

44,

47 — звездочки цепной передачи механизма напора-воз­

врата;

28,

42,

34 — цепи; 35,

36 — шестерни механизма напора-возвра­

та;

45 — вал напорный; 48 — кремальерная рейка рукоятки;

49 — кре­

мальерная шестерня; 50 — барабан

комбинированного

напора;

51

подъемный канат;

52 — ось;

53 — головные блоки;

54 — ковшовый

блок; 55, 58, 70, 71 — цилиндрические пары вертикального вала;

56

вал вертикальный;

59, 62 — зубчатые пары вертикального вала

хода;

60 — вертикальный вал хода;

61, 68, 76 — кулачковые муфты; 65 — ко­

лесо

венцовое;

66 — вал-шестерня

механизма поворота;

69 — поворот­

ный вал; 72. 73 — коническая зубчатая пара ходового механизма; 74 — горизонтальный вал; 77 — стопор хода; 78, 80 —• звездочки цепной пере­ дачи хода; 79 — цепь; 8 2 —-ведущие колеса гусеницы; 83 — шестерня

включения в работу стрелоподъемной лебедки;

86 — барабан; 87 — тор­

моз; 8890 — червячная пара; 89 — вал;

91 — муфта

включения;

92 — звено гусеничной цепи.

,