Файл: Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
В связи со сказанным в |
|
осно |
|
|
|
|
|
||||||
ву разработки конструкции |
более |
|
|
|
|
|
|||||||
совершенной доставочной устано |
|
|
|
|
|
||||||||
вки были |
положены |
следующие |
|
|
|
|
|
||||||
условия: |
|
|
|
|
|
дос- |
|
|
|
|
|
||
1) |
исполнительный орган |
|
|
|
|
|
|||||||
тавочной установки должен |
иметь |
|
|
|
|
|
|||||||
небольшую высоту; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2) влияние длины забоя не дол |
|
|
|
|
|
||||||||
жно |
сказываться |
на |
снижении |
|
|
|
|
|
|||||
производительности |
доставки; |
|
|
|
|
|
|||||||
3) |
сопротивление |
|
движению |
|
|
|
|
|
|||||
при рабочем ходе исполнитель |
|
|
|
|
|
||||||||
ного органа должно быть по воз |
|
|
|
|
|
||||||||
можности снижено. |
|
|
по ре |
|
|
|
|
|
|||||
С учетом этих условий, |
|
|
|
|
|
||||||||
зультатам модельных |
исследова |
|
|
|
|
|
|||||||
ний (на базе скреперной установ |
|
|
|
|
|
||||||||
ки совместно с СКВ ИГД |
СОАН |
|
|
|
|
|
|||||||
СССР) была разработана конструк |
|
|
|
|
|
||||||||
ция нового поставочного устройст |
|
|
|
|
|
||||||||
ва. |
Эта |
конструкция |
получила |
|
|
|
|
|
|||||
название «многоскребковая доста- |
|
|
|
|
|
||||||||
вочная установка» (МСДУ), |
пос |
|
|
|
|
|
|||||||
кольку |
ее |
исполнительный орган |
|
|
|
|
|
||||||
состоит |
из |
ряда скребков, |
после |
|
|
|
|
|
|||||
довательно |
расположенных па тя |
|
|
|
|
|
|||||||
говой цепи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Конструкция новой установки |
|
|
|
|
|
||||||||
и схема ее монтажа |
в забое |
пред |
|
|
|
|
|
||||||
ставлены на рис. 21. |
поставочная |
Рис. 21. Схема монтая;а |
много-' |
||||||||||
Многоскребковая |
скребковой поставочной установки. |
||||||||||||
установка |
состоит |
из |
тяговой ле |
1 — блочки; |
2 — скребки; |
з — гру |
|||||||
бедки |
7, |
грузовой |
3 и холостой 4 |
зовая |
ветвь |
каната; |
4 —■холостая |
||||||
ветвь каната; |
5 — трос; |
6 — разгру |
|||||||||||
ветви |
каната, скребков 2, укреп |
зочный |
люк; |
7 — тяговая |
лебедка. |
||||||||
ленных на |
грузовой ветви |
кана |
|
|
Для направления |
||||||||
та (цепи) при помощи прицепных устройств. |
|||||||||||||
движения канатов |
в верху |
забоя (па вентиляционном |
штреке) и |
внизу его (на штреке нижней подсечки) подвешиваются блочки 1.
Вцелях снижения сопротивления движению скребков в отби
той руде они выполнены в виде обтекаемого тела, снабженного откидывающимися лопатками, способными при рабочем ходе (дви жение вниз) фиксироваться в раскрытом положении, перемещать свою порцию руды и складываться при холостом ходе (движение вверх).
Скребок (рис. 22) состоит из направляющего бруса 4 с прива ренной к нему обтекаемой головкой 2, к которой шарнирно при креплены с помощью пальцев 1 две откидные лопатки 3. Для креп ления скребка к канату (цепи) по концам направляющего бруса имеется прицепное устойство 5.
57
Конструкция скребка имеет следующие параметры:
Ширина при раскрытых .лопатках, мм . . 820 Ширина при накрытых лопатках ,мм . . . 400
Угол раскрытиялопаток, град |
..................... 100 |
|
Угол схода лопаток » ........................................ |
"15 |
|
Длина, |
мм ..................................................... |
1000 |
Высота |
» .................................................... |
270 |
Вес, кг |
.................................................................. |
75 |
Лебедка сообщает грузовой и холостой ветви каната возвратнопоступательное движение. При движении исполнительного органа (скребков) в сторону разгрузки (вниз) лопатки скребков под влия нием сопротивления отбитой руды раскрываются и в таком поло жении фиксируются в позах обтекаемой головки. При этом про исходит захват каждым скребком порции руды и перемещение ее в сторону разгрузки на расстояние, равное величине хода скреб ков. При движении вверх откидные лопатки, встречая сопротив ление руды, поворачиваются в пальцах, складываются и скребки без особого усилия проходят через развал руды, не перемещая ее в обратном направлении.
Для доставки отбитой руды со всего развала уборка ее начи нается от его кромки, без переноса направляющих блочков на но вое место. При этом их положении выгружается руда по перифе рийной части развала и блочки переставляются к забою на вели чину, равную уходу за цикл. После этого доставляется отбитая руда, расположенная непосредственно у груди забоя.
58
§ 4. ИСПЫТАНИЯ МСДУ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА
Доставку руды с использованием опытного образца МСДУ проводили в блоке 1-107. Целью исследований было установить степень работоспособности установки и определить рациональное расстояние между скребками и число скребков. Кроме того, необ ходимо изучить взаимодействие скребка с развалом руды и уста
новить объем перемещаемой им руды.
Условия опытов! угол наклона почвы забоя 25 , длина лавы 75 м, выемочная мощность 1,1 м, средний кусок руды 15 см, мак
симальный кусок руды 0,5 м.
Опыты проводили в два этапа: сначала изучалась работа оди ночного скребка, а затем всей установки.
Исследование работы одиночного скребка
С целью изучения механизма взаимодействия скребка с раз валом руды была проведена серия опытов с одиночным скребком. Необходимо было установить время и путь, при котором происхо дит полное раскрытие скребка, объем перемещаемого им мате риала и ряд других факторов. Для решения этих вопросов про водились наблюдения за одним работающим скребком при одина
ковой высоте слоя |
руды, равной |
|
|
|
||||||
0,5 м. В каждом |
опыте |
замеряли |
|
|
|
|||||
фигуру перемещения, |
для чего по |
|
|
|
||||||
верхностный слой |
руды |
(впереди |
|
|
|
|||||
движущегося |
скребка) |
посыпали |
|
|
|
|||||
порошком белой глины. |
пусках |
|
|
|
||||||
При |
многократных |
|
|
|
||||||
установки были выявлены три ха |
|
|
|
|||||||
рактерные фазы заполнения ру |
|
|
|
|||||||
дой полости скребка, которые изо |
|
|
|
|||||||
бражены на рис. 23 (а, б, в). |
|
|
|
|||||||
Первая фаза (а) характери |
|
|
|
|||||||
зуется полным заполнением кус |
|
|
|
|||||||
ками руды |
полости, |
образован |
|
|
|
|||||
ной при закрытых лопатках, ко |
|
|
|
|||||||
торые в |
сложенном |
виде |
(для |
|
|
|
||||
быстрого |
раскрытия) |
образуют |
|
|
|
|||||
небольшой угол (угол раскрытия), |
|
|
|
|||||||
равный 15°. |
С |
началом рабочего |
|
— 82 0---- |
||||||
хода куски руды постепенно запол |
|
ß u â по Г |
||||||||
няют полость между |
лопатками, |
|
|
|
||||||
уплотняются и |
оказывают |
реак |
|
|
|
|||||
цию на внутренние плоскости ло |
|
|
|
|||||||
паток (рис. 23). |
|
|
первая |
фаза |
Рис. 23. Фазы заполнения рудой |
|||||
Таким |
образом, |
полости скребка. |
||||||||
заканчивается |
полным |
заполне |
а — угол |
раскрытия |
15°; б — угол |
|||||
нием рудой |
полости |
между |
сло |
раскрытия |
90—100°; |
в — полное рас |
||||
|
крытие лопаток. |
59
женными лопатками и началом их раскрытия. При этом образуется фигура перемещения — клин,объем которого может быть выражен
У„ = 0,5/ге-С м3, |
(20) |
где h — высота клина (толщина слоя руды), м; в — расстояние между концами лопаток, м; С — длина направляющего бруса (без направляющей головки), м.
Из рис. 23 видно, что
в = 2 ^ s in -|- М; |
(21) |
С'= Zncos 4jr м, |
(22) |
где Zji— длина лопатки, м; — угол раскрытия лопаток, град. Подставив в выражение (20) значения в и С из формул (21)
и (22), получим
Ук = 0,5й2£л біп-|-1 л c o s^ - м3. |
(23) |
После преобразования выражение (23) примет вид
Ук = hlя sin |
ф cos = |
hl2sin ф |
м° |
|
|
TT |
|
Таким образом, объем клина (при закрытых лопатках) можно представить в виде
УК |
hl2sin яр |
м° |
(24) |
|
2 |
||||
|
|
|
Вторая фазч (б) заполнения полости скребка (см. рис. 23) характеризуется значительным раскрытием лопаток: угол рас крытия составляет 90—100°. Куски руды, находящиеся в полости скребка, образуют плотный массив, поэтому передвигаются все одновременно, без заметных передвижений относительно друг дру га. Из рис. 23 видно, что при этом образуется фигура перемеще ния — дисковый сектор, объем которого может быть выражен фор мулой
|
Ус = |
Rhl м3, |
(25) |
где R — радиус |
дискового |
сектора, м; h — высота |
сектора, м; |
I — длина дуги, |
радиан. |
|
|
Длину дуги выразим через угол раскрытия лопаток и радиус |
|||
сектора |
|
|
|
|
I = S |
= 0,0174Дф. |
(26) |
60
Рис. 24. Призма волочения - фигура, образуемая при движении
скребка. |
|
Подставляя в формулу (25) значения I и учитывая, что R |
, |
получим объем руды в полости скребка |
|
Ѵс = 0,0087і|4м3. |
(27) |
Третья фаза (в) является фазой полного раскрытия лопаток (см. рис. 23) и окончательного формирования фигуры перемеще ния. Наблюдениями установлено, что во всех случаях четко выде ляется ядро, имеющее в плане фигуру сектора с радиусом, не сколько большим длины лопатки (см. рис. 23). Куски руды, находящиѳся в зоне сектора, почти неподвижны, на что указывает ненарушенный слой порошка глины в период движения скребка. По периферийной части сектора хорошо заметно подвижное состо яние кусков и их активное замещение другими кусками, что видно по следу, отмеченному белым порошком глины. Установлено, что
общая площадь подвижки руды значительно превышает площадь ядра уплотнения.
Как видно из рис. 24, фигура перемещения представлена приз мой волочения. С некоторым приближением площадь этой фигуры можно определить, суммируя площади треугольника и полу круга. Основание треугольника по величине равно диаметру полу
круга. В то же время эта величина равна расстоянию между кон цами лопаток (в).
Следовательно, площадь фигуры перемещения
(28)
где Fv площадь треугольника, м2; Fn— площадь полукруга, м2.
61
В свою очередь, площадь треугольника |
|
Z2sim|i |
(29) |
м2, |
|
площадь полукруга |
|
яг |
(30) |
+п = ^ = -i-n d 2^ 0 ,4 d 2 ма. |
Так как d= в, в—2Z„sin-^ то площадь призмы волочения со ставит
F= ІЗІ*"Х^ - 'г 0,4 ^2/д sin -у-)= ■/jI ^ ■- 1 - 0,4• All sin2 -|-м 2. (31)
Объем призмы волочения, или объем руды, перемещаемый скребком, при высоте слоя руды h выразится:
|
|
V, |
= |
W2sin г|> |
|
■0,16/п sin2 ~ |
|
м3. |
|
|
|
|
|
(32) |
||||
Преобразуя формулу (32), |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Ѵс = Ы2 (sin і|; |
3,2 sin —^ |
|
|
|
|
|
|
|
(33) |
|||||||
С целью определения фактического объема руды, |
перемещае |
|||||||||||||||||
мого скребком, произведены замеры, |
результаты которых приведе |
|||||||||||||||||
|
|
Т а б л и ц а 24 |
ны в табл. 24. |
По данным |
замеров, |
|||||||||||||
|
|
средний |
фактический |
объем |
фигуры |
|||||||||||||
Объем руды, перемещаемый |
||||||||||||||||||
перемещения составляет 0,175 м3. |
||||||||||||||||||
|
скребком |
|
|
|
|
Произведем |
проверочный |
расчет |
||||||||||
заме |
руды, |
! |
|
|
|
|
||||||||||||
слоя см |
« |
, |
|
щаемого скребком, |
при |
следующих |
||||||||||||
|
|
|
|
по определению объема руды, |
переме |
|||||||||||||
Номера ров |
Кусок мс |
Высота ,руды |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
sj X г |
исходных данных: |
высота |
слоя |
ру |
|||||||||||||
|
|
|
f |
2 о |
- |
|||||||||||||
|
|
|
о |
cj„ |
ды в полости скребка 0,27 |
м, |
длина |
|||||||||||
|
|
|
О |
4) А |
О |
|||||||||||||
|
|
|
* |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О В 2 X |
лопатки |
скребка 0,41 |
м, |
|
угол рас |
||||||||||
1 |
15 |
30 |
|
0,17 |
|
крытия лопаток |
160°. |
формуле |
(33): |
|||||||||
2 |
20 |
33 |
|
0,19 |
|
|
Расчет сделаем |
по |
||||||||||
3 |
15 |
32 |
|
0,19 |
|
|
Ѵс=0,27 -0,4P |
(0,342+3,2-0,982) = |
||||||||||
4 |
15 |
29 |
0,16 |
|
|
|||||||||||||
5 |
20 |
29 |
|
0,17 |
|
|
|
|
=0,153 |
м3. |
|
|
|
|
||||
6 |
15 |
30 |
|
0,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
7 |
15 |
31 |
|
0,18 |
|
и |
В |
данном |
|
случае |
фактические |
|||||||
С р с Д и я я велпчи-І |
|
|
|
расчетные |
результаты |
совпадают |
||||||||||||
0,175 |
м3 |
вполне |
удовлетворительно |
|
(ошиб |
|||||||||||||
|
на |
объема |
ка |
составляет |
|
12%). |
|
Посколь |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ку |
коэффициент |
вариации |
|
не |
превышает 17,2%, |
то |
это под |
|||||||||||
тверждает |
достоверность предложенной формулы. |
Следовательно, |
по формуле (33) можно производить расчеты объема руды, пере
мещаемого скребком.
Необходимо было также установить время полного рас рытия лопаток, т. е. формирование призмы волочения. Для того что ы точно зафиксировать его, на упоре обтекаемой головки (см. рис. 22)
62