Файл: Кальницкий Я.Б. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 243

Скачиваний: 9

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

массы) и параметров машины (напорное усилие, масса, мощность двигателей).

Для рабочих органов периодического действия

 

\

0" = - ^ - , м3/мин,

(3)

где <7з — теоретический объем насыпного груза (например, емкость

ковша), отделяемого от штабеля

за один захват, м3; t' — полное

время одного цикла захвата, сек.

производительности

Q рабочего

При известной

теоретической

органа' величина

технической

производительности

погрузочной

машины в общем виде может быть выражена как

 

 

QT =

ф<2, м3/мин,

(4)

где ф — коэффициент захвата,

учитывающий влияние

свойств по­

гружаемой горной массы, заполнение рабочего органа и продол­ жительность цикла в реальных условиях. В свою очередь, ф зави­ сит от напорного усилия и массы машины, геометрии рабочих ор­ ганов, типа привода и хода, а также от способа управления и квалификации машиниста.

Теоретический учет столь многообразных факторов не представ­ ляется возможным, поэтому истинные значения ф устанавливают

экспериментально.

 

можно определить воз­

Зная

величину коэффициента захвата,

можную

техническую

производительность

погрузочной машины

при любом сочетании

горнотехнических условий ее применения.

Значение технической производительности соответствует погруз­ ке реальной горной массы из ленты (заходки) без перестановок и маневровых передвижек машины. Кратковременно техническая производительность может быть развита любой погрузочной ма­ шиной, но длительное время она может иметь место только в том случае, если машина обеспечена постоянно пополняемым штабе­ лем и непрерывно действующей транспортной установкой, беспре­ рывно удаляющей всю погружаемую горную массу. Такие схемы возможны на практике, например, при погрузке руды, выпускае­ мой на откаточный горизонт, и непрерывной вывозке руды кон­ вейером.

Большое влияние на величину действительной технической производительности погрузки оказывают внешние условия:

1) степень дробления горной массы, находящейся в штабеле, т. е. параметры и эффективность буровзрывной отбойки; распре­ деление материала по крупности. Для учета этого показателя мо­ жет быть принята величина среднего размера куска горной массы, подлежащей погрузке, а, измеряемая в метрах. Принятие среднего показателя схематизирует явление, но вместе с тем позволяет по­ лучить достаточно точные для практических целей данные при су­ щественном упрощении расчета, особенно при взрывной отбойке

2 4 9


руд и пород, где преобладают определенные гранулометрические группы горной массы;

2) физико-механические свойства породы (руды), которые мо­ гут быть учтены коэффициентом крепости f горной породы по шка­ ле проф. М. М. Протодьяконова и насыпным весом у горной мас­

сы (т/м3).

Другие факторы (абразивность, обводненность и т. д.) не имеют особого значения, так как влияют главным образом на из­ нос и долговечность узлов, а не на производительность. Слеживаемость также можно не учитывать, так как при правильной орга­ низации работ погрузка должна осуществляться сразу же после отбойки или выпуска горной породы;

3) условия погрузки, определяемые,

прежде всего,

высотой

и ориентировкой в пространстве штабеля

подлежащей

погрузке

породы. Эти условия в известной мере являются регулируемыми, так как определяющие их высота и угол наклона выработок мо­ гутбыть выбраны при проектировании систем разработки и их элементов. Влияние высоты и ориентировки штабеля также может быть учтено с помощью приведенного угла откоса штабеля <р и высоты штабеля Н (м).

Высота штабеля иногда может быть постоянной (например, при погрузке руды, выпускаемой на штрек из вышележащих мага­ зинов), но, как правило, изменяется в ходе погрузки от максиму­ ма до нуля. При таком изменении следует учитывать при расчетах среднюю высоту штабеля, которую можно условно принимать рав­ ной 0,5 высоты выработки.

Величину приведенного угла

откоса штабеля следует прини­

мать с учетом ориентировки в пространстве опорной

плоскости

(почвы выработки), по которой

движется погрузочная

машина,

ф =

Фо ± ß>

 

(5)

где фо — усредненный абсолютный угол откоса

штабеля

скальной

породы; ß — угол наклона выработки, в которой

производится по­

грузка.

 

 

 

Знак плюс принимается в случае погрузки при, движении маши­ ны сверху вниз, знак минус — снизу вверх. В частном случае гори­ зонтальной выработки ß= 0 и ф= ф0.

Таким образом, основное влияние на техническую производи­ тельность оказывают пять величин: а, /, у, Н и ф. Характер соот­ ветствующих зависимостей был выявлен экспериментальными ра­ ботами, проведенными в институте Гипроникель.

Основные опыты были проведены на стендах с последователь­ ным изменением объемного веса груза, крепости материала, раз­ мера кусков, высоты штабеля и приведенного угла откоса. Диапа­ зон изменения этих параметров подбирался таким образом, чтобы

наиболее полно

отразить их действительные значения в реальных

горных условиях. Работа

стендов была максимально приближена

к оптимальным

режимам,

т. е. наиболее производительному и

250


27

со

 

а

о

а б л и ц

о

Т

о

 

 

, 5

 

0

 

О

 

0 , 3

 

Ю

 

см

 

о

 

см

 

ю

 

о

 

_

 

о

 

ю

 

о

 

о

а | 5;

О COINOOO^OJ СОСЧСОГ^«—

t-'-O—« (М СО (N <М — О О

-"(Л -^IOQNCO 0 ) 0 0

CXMOOCO^t'-'t'^COCO ЮСМО-ФСП-^ССИМСОО

00 <M СО — О) 0*3 00 —' ю <М СО СО ^ оэ ^ о

*—•CNCMCMCOCOCOCO’^*'^

О — Г- t-*- СЧ <М —« t--

CONOtNlONCOO - CO

-H-<N WW (M(NCOCOCO

-- (NC D lO N N N Г-

CO CN - СО СГЮ О С) СО Ю С^ЮС'-'-СОО—<CNCNCO^

—■—* •—1 ■—'С'ЗС'ЧС'^С-ЗСЧ

О Ю Ю W C O - 't

ОІ С О 00 N (О со со—«

-<tincONcOC7300

ЮО — СОЮ*чМО — СМ—«

— СО — ОО *«?t« О) ^ 00 <М

«C O 'tlO lO O C O NN oO

Ci-^cOCO^ — cOCOcMf'*-

О СО О СО — Ю 00 —■'«"О ^СМСОСО-^тр^ЮЮЮ

(MO)CO -iO)WNCn0O^ t^TfCncOLOCOO-^CO-^

О — —' СМ C*J СМ СО СО СО СО

ШСМСОСГХМСМ — О Ю — COt^-CnOCNCO-^r^LOCD

О О О —

«

*^^0COO(N^COOOO

- 1 —<—<—«—« CM

эффективному использова­ нию данного рабочего орга­ на. В частности, во всех случаях были обеспечены: достаточная ширина штабе­ ля, оптимальные величины напорного усилия, скорости напорного движения маши­ ны, число ходов рабочего органа, а также наиболее выгодные значения углов внедрения, рациональная геометрия и кинематика ра­ бочего органа.

Серии опытов по иссле­ дованию погрузки крупно­ кускового груза были прове­ дены в производственных условиях. Результаты опы­ тов в производственных ус­ ловиях оказались близкими стендовым эксперименталь­ ным данным. Подробно ре­ зультаты этих исследований рассмотрены в литературе [24, 44]. Необходимо отме­ тить, что полученные экспе­ риментальные кривые позво­ лили сделать следующие вы­ воды: '

значение ф закономерно уменьшается с увеличением веса, крепости и размера кусков насыпного груза и увеличивается с увеличе­ нием высоты штабеля и при­ веденного угла откоса;

во всех без исключения случаях (при данном соче­ тании параметров) наиболь­ шее абсолютное значение коэффициент ф имеет для машин нижнего захвата, а наименьшее — для машин бокового захвата; для ма­ шин верхнего захвата <р занимает промежуточное по­ ложение. Из этого, однако,

2 5 1


пе следует, что производительность машин верхнего или бокового' захвата меньше производительности машин нижнего захвата, так как величину технической производительности определяют прежде всего геометрические размеры и скорость движения рабочего ор­ гана, т. е. теоретическая производительность Q.

Закономерный характер изменении величины ф указывает на возможность и необходимость аналитического учета влияния всех рассмотренных факторов. Полученные экспериментальные мате­ риалы на основе методов теории размерности н подобия позволили получить общую формулу для определения величины коэффициен­ та захвата

 

* = *BT 7 -?IL- ,

(6)

где ka— коэффициент,

У yfH

 

учитывающий способ

захвата груза (при

нижнем захвате Ав=1,

при верхнем — 0,86;

при боковом— 0,68).

 

 

а

Формула (6) удобна и дает хорошие результаты. Значения / н могут быть получены из вспомогательной табл. 27, где отношение

~н (величину которого для любых данных условий определить не-

сложно) задано в необходимых пределах. Для остальных расчетов необходимы справочник с таблицей тангенсов и кубических кор­ ней или логарифмическая линейка.

§2. Эксплуатационная производительность погрузки

идоставки

Расчетная эксплуатационная

производительность

машинной

погрузки

соответствует часовой

технической производительности

60 Qi за

вычетом потерь, технологически неизбежных

и преду­

сматриваемых данной схемой машины, способом доставки горной массы и организацией работ в забое.

В общем виде объем подлежащей погрузке горной массы, на­ ходящейся в выработке, может быть определен по формуле

где Н — полная

V = HLAk,

(7)

высота выработки, в которой работает погрузоч­

ная машина, м;

L — длина забоя (средняя ширина выработки),

м„

А — подвигание

забоя за один цикл (полезная глубина шпуров), м;

k — коэффициент разрыхления груза в штабеле (после буровзрыв­ ных работ).

В каждом конкретном случае объем материала V может бытъ

погружен за некоторое полное расчетное время Т

(мин) работы

погрузочной машины.

Следовательно, расчетная

эксплуатацион­

ная производительность машинной погрузки будет

 

Q3 =

60К

м3/ч =

601

т/ч.

( 8)

 

т

 

т

 

 


Расчетное время машинной погрузки складывается из следую­ щих трех составляющих:

Т — Тп + Тм -ф- Тв, мин,

(9)

где Тп—-чистое время погрузки, мин; Тм — время рабочего ма­ неврирования машин в забое, мин; Г„ — время вспомогательных операций и организационных задержек, или общая продолжитель­ ность простоев погрузочной машины, связанных с обменом ваго­ нов или автосамосвалов под погрузкой, маневровыми перестанов­ ками транспортных машин, переходами погрузочной машины, ис­ пользованием ее на других работах и т. д.

Ч и с т о е в р е м я п о г р у з к и Т„. Р е ж и м п о г р у з к и

Очевидно, при теоретической Q и технической QT производи­ тельности погрузочной машины чистое время погрузки в данных горнотехнических условиях

Т

HLAk

, мин.

(Ю)

■Щ

Процесс погрузки в общем случае состоит из ряда последова­ тельно выполняемых операций выгрузки горной массы из отдель­ ных полос (заходок). Объем материала в каждой заходке зависит от ширины захвата, определяемой конструкцией рабочего органа машины. Поскольку объем материала, выгружаемого из начальной,, промежуточных и конечных заходок, неодинаков, оказывается раз­ личным и чистое время работы погрузочной машины, поэтому ско­ рость подачи погрузочной машины должна регулироваться в ши­ роких пределах. Для каждой модели машины эта скорость опреде­ ляется не только конструктивными параметрами машины, но и особенностями забоя, в котором работает машина,— Я, cp, k.

В р е м я м а н е в р и р о в а н и я Тм

Маневры погрузочной машины в забое связаны с ограниченно­ стью фронта захвата, обусловленной, прежде всего, габаритными ограничениями. После выгрузки материала в заходке необходимо переставить машину в новое положение, что может осуществ­ ляться поворотом приемной плиты или захватывающего механиз­ ма на некоторый угол и перемещением всей машины в новое по­ ложение.

Общее число рабочих перестановок

где /3 — ширина заходки.

Продолжительность каждой перестановки складывается из сле­ дующих составляющих (рис. 100):

253