Файл: Лобанов, Д. П. Гидромеханизация геологоразведочных и горных работ учеб. пособие.pdf

ияется с плавучей (на понтонах) п магистральной (на суше) частями. На рис. 94 приведена схема земснаряда.

Корпус землесосного снаряда для рек и водоемов состоит из нескольких плоскодонных понтонов, соединенных балками и име­ ющих водонепроницаемые отсеки. На понтонах размещается палубная надстройка из стального каркаса с деревянной или металлической

Рпс. 94. Конструктивная схема землесосного снаряда:

J — корпус; 2 — рама, несущая всас; 3—4 — рыхлитель; 5 — землесос; 6 — устройства для сгущения (обогащения); 7 — водяной насос; 8 — свайный аппарат; 9 — лебедка (для переме­ щения или папильонирования); 10 — трубопровод

облицовкой. Основное оборудование снаряда располагается внутри надстройки.

Рыхлитель, состоящий из рамы с укрепленными на ней подшип­ никами и валом, фрезы и блоками для тросов, размещается в проеме между понтонами — в носовой части корпуса. Подъем и опускание рамы рыхлителя производится с помощью лебедки. Для уменьшения нагрузки на лебедку трос от барабана пропускается через поли­ спаст, подвешенный к стреле. Стрела удерживается в наклонном положении тросовыми растяжками.

Всасывающая труба прикрепляется к рыхлителю с помощью шарового шарнира, ось вращения которого совпадает с осью враще­ ния рамы рыхлителя, нли резинового шланга. Свайный аппарат состоит из двух стальных свай, поднимаемых с помощью блоков тросами от барабанов лебедок. Подача тока для питания моторов производится с суши по гибкому резиновому кабелю, уложенному по поплавкам рабочего трубопровода.

Землесосные снаряды описанной конструкции имеют разборный корпус и палубную надстройку. Перевозятся они железнодорожным транспортом. В соответствии с этим предельная длина корпуса принимается 27 м, ширина понтона 3,25 м, а предельное водоизме­ щение корпуса из расчета осадки его в пределах 0,5—0,6 м соста­ вляет около 50 т. Для таких землесосных снарядов глубина разра­ ботки принимается до 8 м от поверхности воды. Разборные земсна­ ряды изготавливаются с землесосами IP , Р и др. Более крупные снаряды выполняют как уникальные установки.

Наиболее характерной современной тенденцией в области кон­ струирования землесосных снарядов является создание оборудо­ вания для разработки гравелистых и связных пород (в т. ч. с нега­ баритными включениями) и применение износоустойчивых мате­ риалов для армировкн землесосов.

Создан новый земснаряд (по схеме рис. 94) типа 200-60КС (шифр в соответствии с новым типовым рядом). Снаряд оборудован насо­ сом типа 16ГРУ-8т для гидросмеси с расходом по воде 2200—2400 м3/ч при напоре 56—58 м вод. ст. Для легких песчаных пород произво­ дительность по твердому до 360 м3/ч, а для тяжелых гравелистых около 100 м3/ч. Глубина подводной разработки до 15 м. Предусмо­ трены сменные рыхлители: роторно-ковшовый для глубины до 8 м, фрезерный с набором фрез для глубины до 12 м и свободный всас с эжекциопным устройством для глубины до 15 м.

Снаряд оборудован аппаратом напорного свайного хода, разви­ вающего продольное нажатие на разрыхлитель с усилием в 5,9 т. Напорный свайный ход состоит из тележки с копром, удерживающим сваю в вертикальном положении, сваи длиной 20 м и диаметром 530 мм с литым конусным наконечником и свайной лебедки. Папильонажные лебедки имеют тяговое усиление по 5 т каждая с плавным регулированием скорости вращения барабана от 1 до 10 м/мин (применением индукционной муфты скольжения ИМС-20 конструк­ ции Тяжпромэлектропроект). Предусмотрена система автоматиче­ ского управления и блокировки механизмов, обеспечивающих ра­ боту снаряда по заданной программе. Новый агрегат по сравнению со снарядами того же класса более эффективен по основным показа­ телям на 30—40%.

Рыбинским заводом выпускается новый землесосный снаряд типа 350-50Т для связных и гравелисто-песчаных пород. Основные преимущества земснаряда типа 350-50Т по сравнению с применяемым земснарядом типа 300-40 следующие: утяжеление веса рыхлителя, повышение мощности мотора рыхлителя, мощности и тяговых уси-

210

Крупность загружаемого питателями материала зависит от диаметра трубопровода, причем в процессе загрузки ои не подвер­ гается деградации (как в насосах). Достоинствами питателей является также возможность обеспечения заданной концентрации гидросмеси и ее регулирования путем изменения интенсивности подачи мате­

две группы в соответствии с их рабочим процессом и взаимодей­ ствием с напорной жидкостью. К первой группе относятся питатели непрерывного действия, осуществляющие непрерывную подачу тран­ спортируемого материала в трубопровод (шнековые, центробежные и др.); ко второй — питатели циклического действия, в которых отдельные емкости подающего устройства поочередно сообщаются с напорной магистралью (камерные, трубчатые и др.). Агрегат из нескольких камер позволяет добиться практически непрерывного и равномерного образования гидросмеси; однако при таком объеди­ нении каждая секция должна работать по строго установленному

в условиях горного производства оказались камерные гидравличе­ ские питатели. На рис. 95 приведен общий вид камерного питателя конструкции ИГД им. А. А. Скочинского. Устройство состоит из следующих основных частей: уравнительных верхних камер 1 и 2, смесительных пижних камер 3 и 4, затворов 5, управляемых от гидравлических цилиндров 6 и масляного гидропривода 7. Питатель попеременно загружается на две камеры дозатором 8 через точки 9. Конструкция покоится на раме 11 и укреплена каркасом 10. Близ­ ким по конструкции является питатель Леииногорского комбината.

Работа загрузочного аппарата осуществляется с периодическим обменом порций породы, загружаемых в верхние камеры, на равные объемы напорной воды, заключенные в нижних камерах. Процесс выполняется с помощью уравнительного 12 и сливного 13 трубопро­ водов. Порции породы направляются попеременно из правой и левой нижних камер, управляемых герметическими затворами, и под действием силы тяжести разгружаются в транспортный трубопро­ вод 14.

По такой схеме гидравлический питатель перегружает около 25 м8/ч породы (порция одной загрузки около 0,1 м3 при продолжи­ тельности цикла 25 с. Уплотненные устройства и затворы рассчитаны на работу с высокими давлениями воды.

В угольной промышленности для гидротранспорта породы в за­ водском исполнении (Ворошиловградский завод им. Пархоменко) при­ меняются гидравлические питатели типа АЗВ (аппарат загрузочный высоконапорный) производительностью до 50 м3/ч при давлении 7 -1 0 6 Н /м2. Работа загрузочного устройства основана на принципе

2 1 2

шлюзования материала в камерах по определенному циклу. За­ грузка верхней камеры каждой секции производится качающейся воронкой при атмосферном давлении. Затем закрывается затвор камеры, в ней выравнивается давление (заполнением водой). Откры­ вается нижний затвор и под действием силы тяжести происходит подача материала в транспортный трубопровод. Поскольку процесс

шлюзования, разгрузки нижней камеры, а затем подготовки верх­ ней камеры (со сливом объема воды, равного объему материала) для приема твердого материала связаны с определенной задержкой во времени материала в камерах питателя, то для увеличения про­ пускной способности производится чередование циклов работы камер в двух секциях.

Открывание и закрывание затворов выполняется по заданной циклограмме автоматически, т. е. по производительности установки регулируется объем загружаемого материала, продолжительность цикла и расход воды на вымыв материала из нижней камеры.

213

Питатель типа АЗВ выполняется по схеме рис. 95 и состоит из двух уравнительных камер, одной общей смесительной камеры, четырех сферических затворов, приемных загрузочных воронок, дозатора, уравнительного золотника и гидравлических цилиндров, предназначенных для привода затворов, а также из запорного вентиля задвижки для воды и гидросмеси. Аппарат снабжен насосом для подачи вытесняемой воды непосредственно в напорной трубо­ провод. Выполняется питатель из стального литья. Применен ыа шахтах для подачи породы от проходки выработок в выработанное пространство.

Для создания питателей камерного типа существенное значение имеет форма сосудов (камер) и диаметр проходных отверстий. Опыт­ ными работами установлено, что наиболее целесообразным является отношение диаметра наибольших кусков материала к диаметру проходного отверстия около г/ъ. В этом случае разгрузочная спо­ собность гидросмеси наибольшая. Максимальную пропускную спо­ собность обеспечивает сосуд конической формы с углом конус­ ности 60°. Двухкамерные загрузочные аппараты, повторяющие принципиальную схему ПК и АЗВ (с одной секцией и большими размерами камер), применены на отдельных рудниках за границей.

Процесс шлюзования и разгрузки угля из камер в трубопровод под действием силы тяжести происходит менее эффективно, чем для более тяжелых материалов (пород или руд); кроме того, посту­ пление материала оказывается неравномерным. Поэтому с целью интенсификации процесса и равномерной загрузки угля в трубопро­ вод в отдельных конструкциях загрузочных устройств предусматри­ вается ввод материала шнеком.

Гидротранспортные установки с питателями могут быть выпол­ нены без сброса напорной воды (питатели непрерывного действия) и со сбросом технологической напорной воды (питатели цикличного действия). Последние разделяются на водовытесняющие (сброс технологической жидкости производится в результате загрузки материала) и водообменные, загрузка материала в которые произ­ водится только после предварительного выпуска воды. По водообмен­ ной схеме выполнен однокамерный гидравлический питатель поль­ ской конструкции типа ГИГ, в котором разгрузка камеры больших размеров производится шнеком. Питатели этого типа успешно применяют на угольных шахтах длительное время (более 10 лет).

На рис. 96 приведен однокамерный питатель в сочетании со шнековым дозатором. Порция угля (или породы) поступает в прием­ ную воронку, а затем в камеру загрузочного аппарата. Загрузка осуществляется после отключения питателя от транспортной си­ стемы путем закрывания затворов на водопроводе и рабочем трубо­ проводе; опорожнение камеры от воды происходит через сливную трубу. После наполнения камеры углем или породой закрывается клапанный затвор и отключается сливная труба, одновременно по трубе производится заливка в камеру воды. Затем открываются затворы на водопроводе и рабочем трубопроводе, приходит в двя-

214