Ведерников Н.И. Горные машины и комплексы для добычи и обогащения полезных ископаемых

Подождите немного. Документ загружается.

Гидравлический привод позволяет не только иметь две скорости

движения комбайна (рабочую и маневровую), но и плавно изменять

маневровую скорость от 0 до 0,1 м/с.

Мощность привода ходовой части должна обеспечивать движение

комбайна при заданных углах наклона выработки со ско-

ростью 0,08—0,11 м/с.

Шагающее ходовое оборудование предназначено в

основном для создания напорного усилия на забой и не приспособлено

для маневрирования комбайном.

Шагающее ходовое оборудование (рис.3.13) создает цикличное

движение с помощью четырех гидродомкратов. Два распорных

гидродомкрата 1 встроены в балку 2 и производят распор балки в

боковые стенки выработки. Два подающих гидродомкрата 3, ци-

линдры которых прикреплены к корпусу 4 главного двигателя, а

штоки к балке 2, подают комбайн на забой при распертой балке. После

этого давление в гидродомкрате1 снимается, и балка с помощью

гидродомкратов 3 подается вперед. Шаг подачи обычно составляет 0,7

м.

Рисунок 3.13 - Схема шагающего ходового оборудования

Балка 2 в средней части имеет прямоугольный проем, через

который проходит хобот комбайна при относительных передви-

жениях комбайна и балки.

Вышеизложенное позволяет сделать следующие выводы об осо-

бенностях ходового оборудования проходческих комбайнов:

- гусеничное ходовое оборудование по сравнению с шагающим

обладает высокой маневренностью, допускает повороты, развороты

комбайна и позволяет перегонять комбайны на большие расстояния из

одной выработки в другую собственным ходом, тогда как для перегона

комбайна с шагающим ходовым оборудованием требуются

дополнительные транспортные средства;

- существенным недостатком гусеничного хода является невоз-

можность получения больших напорных усилий на забой, поскольку они

зависят от веса комбайна и коэффициента сцепления гусениц с

почвой и не превышают по величине собственного веса комбайна, тогда

как комбайны с шагающим ходовым оборудованием с помощью

гидродомкратов могут создавать напорные усилия на забой, в не-

сколько раз превышающие собственный вес комбайна. Это особенно

важно для комбайнов, предназначенных для проведения выработок по

породе;

- шагающее ходовое оборудование конструктивно проще

гусеничного и имеет меньшую массу;

- шагающее ходовое оборудование при распоре в стенке

выработки создаст большие концентрированные нагрузки, что

ограничивает применение проходческих комбайнов, оснащенных такими

механизмами, при проведении выработок в трещиноватых и склонных

к вывалам породах;

- гидравлический привод гусеничного хода позволяет плавно

регулировать скорость передвижения комбайнов, в то время как

электрический привод допускает лишь ступенчатое регулирование

скорости.

Распорное оборудование

С расширением области применения комбайнов по крепости раз-

рушаемых пород значительно (в 2—2,5 раза и более) возрастают

внешние нагрузки на коронку исполнительного органа. В связи с

этим особую важность приобретает проблема обеспечения устойчивости

комбайна.

Применяют различные способы увеличения устойчивости ком-

байнов: раздвижку гусеничных тележек; аутриггеры или распорные

устройства; опирание комбайна на носок стола питателя и домкраты,

расположенные за гусеничными тележками.

Из всех конструктивных решений наибольшего внимания заслу-

живает распорное устройство с расположением домкратов

сзади комбайна, поскольку в этом случае распорное устройство не

загромождает прохода. Аутриггеры, или распорные устройства,

расположенные сбоку комбайна, загромождают проходы по бокам

комбайна и непригодны в условиях относительно узких выработок.

В дальнейшем следует ориентироваться на увеличение устойчи-

вости как за счет опирания комбайна на носок погрузочного стола и

домкраты, максимально отнесенные к хвостовой части, так и за счет

применения аутригеров, расположенных сбоку комбайна, при работе в

широких выработках.

3.6. Теоретическая производительность

Производительность проходческого комбайна может

выражаться количеством горной массы, извлеченной в единицу

времени, или расстоянием подвигания забоя выработки в единицу

времени. Производительность проходческого комбайна зависит от

его конструктивных параметров, горно-геологических и

горнотехнических условий эксплуатации, степени использования

комбайна во времени, организации труда в забое и других факторов.

Теоретическая производительность комбайна с исполнитель-

ным органом непрерывного действия (типа ПК.-8, «Урал-20КС»)

определяется по формулам:

;60

⋅

SvQ

(3.6.1)

мn

vSQQ 60/

⋅

(3.6.2)

где Q и Q

— теоретическая производительность,

соответственно т/ч и м/ч; 5 — сечение проводимой выработки вчерне,

; v

— максимально возможная скорость подачи комбайна,

м/мин; у — плотность добываемой горной массы в массиве, т/м

Теоретическая производительность комбайна с исполнитель-

ным органом цикличного действия определяется по формулам:

,vBm3600Q

.м.п

⋅

(3.6.3)

.м.пn

3600S/QQ

⋅

=⋅= γ

(3.6.4)

где т — высота вынимаемого слоя горной массы при попереч-

ном перемещении коронки в процессе работы, м (для рабочего органа,

выполненного в виде усеченного конуса, высота вынимаемого слоя

принимается равной среднему диаметру конуса); В —

максимальная глубина захвата рабочего органа (заглубление в массив

забоя), м; v

п.м.

— максимально возможная скорость поперечного

перемещения рабочего органа, м/с.

3.7 Техническая производительность

Техническая производительность проходческого комбайна

с исполнительным органом непрерывного действия опре-

деляется по формуле:

тмmm

КvS60KQQ

⋅

; (3.7.1)

тм.n.m

Кv60Q

⋅

, (3.7.2)

где Q

И Q

— техническая производительность, соответст-

венно т/ч и м/ч; К

— коэффициент технически возможной не-

прерывности работы комбайна.

=Т/(Т+Т

пр

) , (3.7.3)

где Т — время производительной работы комбайна, мин; Т

пр

—

время простоев комбайна, мин.

Если отнести Т и Т

пр

к 1 м проводимой выработки и учесть

коэффициент готовности (К

= 0,7÷0,9) проходческого комбайна,

формула (13.7) примет вид

пр

(3.7.4)

где L

— длина пройденной выработки, м.

= n

n/100Sn

γ (13.9)

где п

— допустимый процент износа резцов (включая их по-

ломки и потери), не нарушающий нормальную работу комбайна,

= 20÷30 %; n

— общее количество резцов на исполнительном органе;

— удельный расход резцов, шт/м

, принимается в зависимости от

коэффициента крепости породы (при f = 0,7÷1,0 п

= 0,005÷0,01; при

f =1,0÷1,5 п

=0,01÷0,1; при f ≥ 2 n

= 0,1÷0,25).

Подставив значение L

в формулу (13.8), получим

TnS100

npy

⋅

⋅⋅⋅⋅

(3.7.5)

Время простоев Т

nр

складывается из затрат времени на

несовмещенные маневровые операции T

и времени на замену

инструмента T

з.и.

пр

= T

+ T

з.и

(3.7.6)

Если для замены инструмента необходимо отодвигать от

забоя рабочий орган или машину, то T

= 2a/v

м.м

, где а —

расстояние от забоя, на которое отодвигается комбайн или

рабочий орган, м; v

м.м

,— маневровая скорость подачи комбайна или

скорость отвода рабочего органа от забоя (например, гид-

роцилиндром), м/мин.

Для комбайнов с шагающей подачей, работающих с рас-

пором, необходимо, кроме того, учитывать потери времени на

освобождение от давления t

и распор t

домкратов распорной балки, а

также время перемещения распорной балки t

на величину хода

домкратов комбайна l

, м, т. е.

,n)ttt(

а2

321

.м.м

.о.м

⋅+++=

где п — число перестановок распорной балки на длину L

в,

n =

. Обычно t

+ t

≤ 0.1 мин, a t

= l

м.м.

, тогда

)

1,0(

а2

.м.м

.о.м

++=

(3.7.7)

Затраты времени на замену инструмента, мин

з.и.

= L

(3.7.8)

где t

— среднее время на замену одного резца, мин.

Техническая производительность комбайна с исполнитель-

ным органом цикличного действия рассчитывается по фор-

мулам:

тмm

КvBm3600Q

⋅

(13.14)

тм.nn.m

Кv

3600Q

⋅

(13.15)

где Кт — коэффициент непрерывности работы комбайна.

vТ60

.о.и

м.nр.п

⋅

(3.7.9)

где L

и.о.

— путь, пройденный исполнительным органом за его

рабочий цикл, м.

За рабочий цикл следует принимать путь исполнительного

органа между двумя последовательными подачами комбайна на

забой на величину захвата.

Для комбайна со стреловидным исполнительным органом

(типа ГПК)

).1

(Н

НL

вн

в.о.и

−

(3.7.10)

где b

и b

— ширина нижнего и верхнего оснований выработки,

м; d

— средний диаметр рабочего органа, выполненного в виде

усеченного конуса, м (d

= m); Н

— высота проводимой выработки,

м.

Время простоев для комбайна со стреловидным

исполнительным органом на гусеничном ходу, мин

,ttTT

и.з

.о.мк.non

++=

где Т

п.к

— затраты времени на подачу коронки на забой на

величину захвата В, мин. Т

п.к

= B/v

, где v

— максимальная скорость

подачи комбайна на забой, м/мин; t

м.о.

— удельные затраты, времени

на маневровые операции, связанные с отодвиганием комбайна

от забоя для замены изношенных резцов, мин.

vпп

апВтL

200t

мд

у.о.и

.о.м

⋅⋅

⋅

где t

з.и.

—затраты времени на замену резцов, отнесенные к од-

ному рабочему циклу, мин,

з.и.

= L

и.о.

⋅т⋅В⋅п

⋅t

где t

— среднее время замены одного резца, мин.

3.8 Эксплуатационная производительность

Эксплуатационная производительность проходческого

комбайна определяется по формулам

=Q⋅K

(3.8.1)

э.n

⋅K

(3.8.2)

где Q

и Q

э.n

—эксплуатационная производительность, соот-

ветственно т/ч и м/ч; К

- коэффициент непрерывности работы,

учитывающий все виды простоев, имеющих место при работе

проходческого комбайна.

Для комбайнов с исполнительным органом непрерывного

действия

.м.п

.о.и

.п.опр

ТТ

где Т

о.п.

- время простоев по организационно - техническим

причинам, мин.

100

Лекция № 4 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ ПОРОД

Бурильные машины и установки

4.1 Общие сведения

Бурильные машины начали создаваться во второй половине

ХІХ века. Первая бурильная машина с пневматическим приводом была

создана в 1857 году.

Бурение шпуров - одна из наиболее трудоемких операций при

подземной добыче полезного ископаемого буровзрывным способом.

Бурильные машины классифицируются:

- по назначению - для бурения шпуров и скважин;

- по способу разрушения горной породы - с механическим,

физическим и комбинированным способом разрушения породы или

полезного ископаемого;

- по роду потребляемой энергии - электрические,

пневматические, гидравлические и комбинированные.

В настоящее время наибольшее распространение получил

механический способ бурения. Бурильные машины с механическим

способом разрушения воздействуют на горную породу специальным

буровым инструментом, который может совершать вращательное

бурение с одновременной подачей на забой; вращательно -

ударное бурение; ударно-вращательное и ударно-поворотное бурение.

Вращательное бурение применяется в буровых машинах и

сверлах с электрическим, пневматическим и гидравлическим

приводами. При вращении режущего инструмента бурение горной

массы может производиться резанием, смятием, раздавливанием.

Удаление продуктов разрушения из шпуров и скважин осуществляется

с помощью витых штанг или шнеков, сжатого воздуха или воды. В