Системаповерхово-примусового обвалення
Вступ
За останні рокибагато що зроблено зокрема комплексної механізації на підземних рудниках, напрохідницьких і очисних роботах застосовуються високопродуктивне обладнання:очисні комплекси, забійні конвеєри та гідромеханізмів. На магістральномутранспорті впроваджуються потужні локомотиви, конвеєрний транспорт. Самохіднітранспортні машини, дистанційне та автоматичне керування роботою цілихкомплексів, системи СЦБ, диспетчерська. Широко впроваджується механізаціядопоміжних робіт: машини для укладання рейкових шляхів, очищення і ремонтувідкатних виробок, ремонту транспортних машин.
Створено шахтинового типу, де автоматизовано роботу підйомних, водовідливних і вентиляційнихустановок, здійснено програмне та телеуправління поїздами на локомотивномутранспорті, комплексами самохідних машин. Управління роботою всьогопідприємства за допомогою автоматичних систем. На підземного видобутку м'яких ісипучих матеріалів широко застосовуються комплексна конвейеризация, видобувнікомплекси з гідрофіковані кріпленнями, гідромеханізації.
У зв'язку звпровадженням потужних забійних механізмів, засобів автоматики і телемеханікизмінюється вигляд самих схем шахт, змінюються системи розробки та створюютьсянові їх варіанти, відбувається концентрація гірничих робіт, інтенсифікаціявиїмки шахтних полів. Впровадження мобільного самохідного устаткуванняперетворить вид вибоїв, транспортних виробок, схема транспортування гірничоїмаси, людей, матеріалів, запасних частин. Підземними дорогами можуть бутиз'єднані всі забої горизонту, підземні склади, ремонтні майстерні, а підземнітраси за допомогою похилих транспортних виробок можуть мати сполучення зповерхнею.
Впровадженнякомплексної механізації і автоматизації на підземних рудниках підвищуєпродуктивність праці, полегшує його і в той же час вимагає більш високогозагальноосвітнього і професійного рівня гірників.
Комплекснамеханізація і автоматизація гірничих підприємств має велике соціальне значення.З підвищенням продуктивності праці зберігається тривалість робочого тижня.Вільний час використовується для самоосвіти, відпочинку, духовного та фізичногорозвитку людини.
В даний часпитаннями впровадження гірських машин, засобів механізації та автоматизаціїпідземних рудників у нашій країні займаються вузи, науково-дослідні та проектніінститути, машинобудівні заводи. Економічна ефективність впровадження багато вчому залежить від гірничо-геологічних умов і специфіки розробки гірських порід.Порушення комплексності може звести нанівець ефект механізації окремихпроцесів, тому роботу машин необхідно розглядати в тісному зв'язку зтехнологією виробництва. У цьому плані велике значення мають вивчення іпоширення досвіду механізованої видобутку руди на вітчизняних і зарубіжнихпідприємствах.
Опис системирозробки системи поверхово-примусового обвалення
Застосовуєтьсясистема поверхово-примусового обвалення на горизонтальні компенсаційні камери.Обвал проводяться відразу на всю висоту поверху.
Підготовкаосновного горизонту польова, ортов тупикова. Для вторинного дроблення інавантаження, руди в покрівлі відкотного горизонту влаштовують горизонтскреперування.
На горизонтіскреперування проходять штреки скреперування з двосторонньому розташуваннямдучек. На флангах ці штреки збивають з ходовими ортами, по середині блокупроходять вентиляційний орт, що проходить до блоковому повсталим. Післязакінчення проходки підготовчих виробок приступають до проходки компенсаційнихкамер підриванням глибоких шпурів пробуріваемих з дучек.
Проходять 3-4камери, між якими залишають тимчасові цілики, одночасно з проходкою камерохоплює обрушаются масив руди з бурових камер проведених з бурових повстають,розташованих на флангах блоку. У кожному шарі бурят комплект віяловихсвердловин. Одночасно охоплюють тимчасові цілики, між камерами.
Після обваленнягірнича маса транспортується за допомогою скреперної установки (комплектвантажно-доставних скреперний МПДК-4), по горизонту скреперування дорудоспусков, через рудоспускі ГМ потрапляє в орт-заїзд, звідкивантажно-транспортної машиною (вантажно-транспортна машина з ковшем-бункером ПД-5) транспортується до польового відкотного штреку і вантажиться у залізничнівагони.
Кріплення вбурових камерах дерев'яна, зводиться в ручну. У капітальних відкатних виробкахнабризк-бетонна, зводиться за допомогою набризк-бетонної машини НБМ-1.
Стиснене повітрянадходить з вентиляційного орта з бурових, що воюють в бурові камери попрогумованим трубах, його нагнітають вентилятори місцевого провітрювання.
Робота ведетьсяу чотири зміни, по 6 годин, з них три видобувних і ремонтно-підготовча. Крімвидобутку руди бригада ремонтує обладнання, підвішує кабелі та вентиляційнітруби… є підземні ремонтні майстерні.
Вибір і описосновного технічного обладнання
Принцип дії.Пристрій і робота основних вузлів
1 — скрепер; 2 — завантажувальний пристрій, 3 — скреперної лебідка, 4 — натяжний пристрій; 5, 6- права, ліва лебідка, 7 — приводний головка конвеєра, 8 — роликові опори; 9 — блок
Механізованийвантажно-доставних комплект МПДК-4 призначений для механізованого навантаженняі транспортування гірничої маси при проведенні горизонтальних і похилих (зверхувниз до 18 °) гірських виробок у просвіті не менше 6,8 м2 і висотою не менше2,4 м.
Комплект МПДК-4(лист 150) складається з скрепера 1, завантажувального пристрою 2, скреперноїлебідки 3, натяжного пристрою 4, правою 5 і лівої 6 лебідок, приводний головкиконвеєра 7, роликових опор 8 і блоку 9.
У комплектіМПДК-4 порода доставляється до розвантажувального пристрою скрепером місткістю0,8 м3. Завантажувальний пристрій складається з трьох зварних рам, з'єднанихміж собою болтами. На рамах розміщені скреперної лебідка, приймальний ірозвантажувальний лотки. У передню раму вбудовано натягач стрічки конвеєра, щоскладається з натяжного барабана, нижнього ролика, очищувачів стрічки ібарабана. Натягач переміщається в направляючих передній рами правої і лівоїлебідок. Кожна лебідка складається з черв'ячної пари й барабана, намотує канат,один кінець якого прикріплений через обвідні ролики до натяжній пристрою.Самогальмується черв'як лебідки приводиться в обертання рукояткою, чимстворюється натяг стрічки конвеєра. В натягнутому положенні стрічка фіксуєтьсясамогальмується парою. Величина ходу натягача 900 м.
Приводна станціяконвеєра складається з розбірної рами, електродвигуна, редуктора, двохприводних і одного виносного барабанів. Середня частина конвеєра збирається зсекцій роликоопор, з'єднаних між собою прогонами.
Скрепернілебідка ЗОЛС-2см — двухбарабанние. Барабани включаються планетарнимиредукторами і стрічковими фрикціонами за допомогою важелів. Для зручностіуправління у виробках висотою 2,4 м важелі управління скреперної лебідкивинесені в бік, протилежний редуктора лебідки. У виробках, що мають висоту впросвіт 2,6 м і більше, важелі управління не переносяться, і машиніст керуєлебідкою з майданчика завантажувального пристрою.
Завантажувальнийпристрій пересувається скреперної лебідкою. У міру пересуваннязавантажувального пристрою слідом за посування вибою в отвори, що утворилисяміж задньою частиною завантажувального пристрою і складовими ланками конвеєра,встановлюються окремі складові ланки, які закріплюються в спеціальних гніздах.
У виробках мінімальногоперерізу завширшки у просвіті до 3,5 м для роботи комплексу може настилатисярейковий шлях з шириною колії 450 мм для доставки матеріалів. При проведеннівиробок завширшки у просвіті більше 3,5 м можлива настилання рейкового шляху знормальною шириною колії.
Розрахуноквантажно-доставкового скреперного комплексу МПДК-4
Технічнахарактеристика
Продуктивність:
/>
Розрахунокпродуктивності комплексу МПДК-4
Технічнапродуктивність
Qтех = 3600ЕКн(КрТц) (м / ч)
Де Е-геометричнамісткість ковша, м.
Кн іКр-коефіцієнти наповнення ковша (Кн = 0,6-1,25), та розпушення породи;
Тц-тривалістьциклу, с.
Тц = 3,6
-Довжина шляхузаповнення, транспоротірованія породи, розвантаження та повернення порожньогоскрепера, м.
-Середнійшвидкості руху скрепера при заповненні ковша, навантаженого, при розвантаженняі порожнього, км / ч.
-Витрати часу нарозворот і маневрувати скрепера, с.
Шлях наборупороди:= ЕКнКп / (0,7 В.tc.kp)
Кп — 1,2-1,5-коефіцієнт,що враховує втрати породи на призму волочіння і бічні валики, м.
В — ширинаковша, м.
tс — середнятовщина стружки, м
Зміннаексплуатаційна продуктивність:
Qсм = Qтех * Пмм
Де Пмм = 8 ч = 8* 60 = 480 хв-тривалість зміни
Qсм = * 480 = (т/ см)
Річнапродуктивність:
Qг = Qсм * m о,
Де m о =470-число робочих змін в році, (2 зміни на добу, робочий тижденьпереривчастість)
Qг = * 470 =млн. тонн / рік
Річнапродуктивність рудника;
Qгр = Qгпі * Кв*
Де Qгпі-річнапродуктивність рудника з корисними копалинами.
Qгпі = 2,3 млн.тонн / рік
Кв = 2,5 т / м — щільність породи
-Щільністьгірничої породи
Qгр = 2,3 * 2,5* 3,3 = 18,975 (млн. тонн / рік)
Необхідний парккомбайнів
Nраб =
Де Qгр-річнапродуктивність рудника
Qг-річнапродуктивність скреперного комплексу
Приймаютьсяскреперних комплексів.
Інвінтарий паркскреперних комлексів
Nінв = Nраб +Nрем
Де Nрем-числокомбайнів, що знаходяться на ремонті.
Розрахуноквантажно-транспортної машини ПД-5
Принцип дії.Пристрій і робота основних вузлів
Машинавантажно-транспортна ПД-5 А призначена для навантаження відбитої гірської масиі доставки її від вибою до рудоспуска або пункту перевантаження при проведенніпідземних підготовчих і очисних гірничих виробок на рудниках і вічно мерзлихрозсипних родовищ малої потужності.
До складу машинивходять наступні основні частини й комплекти силова установка 1, ходова частина2, гальмівна система, рульове управління 3, навантажувальний орган 4,електрообладнання.
Ходова частинамашини являє собою шасі, на якому встановлена силова установка знейтралізатором вихлопних газів, а попереду змонтований ковшовийнавантажувальний орган і його привід.
Робочий циклроботи машини полягає в наступному: машина рухається в забій вперед вантажниморганом, при під'їзді до штабеля включається перша передача, опускається ківш,відбувається впровадження його в штабель і зачерпування рудної маси. Ззаповненим ковшем машина рухається назад, потім зупиняється, ківш приводиться утранспортне положення і машина рухається до місця розвантаження. Післярозвантаження ковша машина знову повертається в забій. Далі цикл повторюється.
Силова установкамашини складається з двигуна КАМАЗ — 740 (силовий агрегат 740 — 1000.400встановлений без коробки передач) і обслуговуючих його систем: воздухопітанія,мастила, живлення паливом, охолодження, електрообладнання, нейтралізації івипуску відпрацьованих газів. Очищення повітря проводиться двоступінчастим,повітряним фільтром: перший ступінь інерційна, друга — сухий фільтруючийелемент.
Зовнішня системамастила складається з масляного радіатора і трубопроводів. Тиск масла припрогрітому двигуні має бути 0,4… 0,55 МПа і не менше 0,1 МПа при мінімальнійчастоті обертання двигуна.
Зовнішня системаохолодження включає радіатор водяний, розширювальний бачок і з'єднувальнішланги; заповнена низкозамерзающей рідиною ТОСОЛ — А40.
Системанейтралізації і випуску відпрацьованих газів складається з випускнихколекторів, випускних труб, каталітичного і рідинного нейтралізаторів.Каталітичний нейтралізатор ШПК — 1 являє собою кульки діаметром 3,5… 5,5 ммз окису алюмінію з нанесеним на них шаром каталітичного про речовини,засипається в реактор — кільцеву порожнину, утворену гратами і сітками.
Відпрацьованийгаз надходить в корпус каталітичного нейтралізатора і пройшовши через шаркульок надходить у випускну трубу і далі через барботажние трубу в бакрідинного нейтралізатора — ємність, заповнену хімреагентів або водою.
Привід робочоїгальмівної системи двоконтурний, пневматичний і складається з фільтру,компресора, водовіддільник В1, регулятора тиску РД1, протівозамерзателя П1,повітрозбірника РС1… РСЗ з краном спускним УВ1… УВЗ, подвійного захисногоклапана КЗ 1, двохсекційного гальмівного крана Р2, гальмівних циліндрів Ц1, Ц2,ЦЗ, Ц4, Ц5, клапана захисного К32, клапана керування гальмами Р6, Кранроз'єднувальний і пневмоприводів. Встановлений на двигуні двоциліндровийодноступінчатий компресор забезпечує нагнітання стисненим повітрям гальмівноїсистеми при роботі двигуна.
При поворотірульового колеса вліво робоча рідина з гідробака Б1 насосом HAL через дільникпотоку ДП1, агрегат А1 подається до гідроциліндрів: Ц1 — в штокову і Ц2 –поршневу порожнини. Потікробочої рідини з протилежних порожнин гідроциліндрів Ц1 і Ц2 через агрегат А1,фільтри зливається в гідробак Б1.
Змінапочаткового співвідношення потоку робочої рідини, яка надходить від дільникапотоку в агрегат А 1 і до регулятора витрати навантажувального органу принейтральному положенні золотника дільника потоку здійснюється зміною установкигвинта 1. Коли працюєте гвинта кількість рідини, яка надходить до агрегату А1рульового управління, збільшується, а при вивертанні — зменшується. Відповіднозмінюється витрата, що надходить до регулятора витрати навантажувальногооргану.
Значення тискукерування включення золотника дільника потоку ДП1 регулюється гвинтом 2. Призакручуванні гвинта тиск управління збільшується, а при вивінчіваніі — зменшується.
Налаштуваннязапобіжного клапана здійснюється гвинтом запобіжного клапана при максимальноскладених піврамах машини та утриманні рульового колеса в будь-якому зположень.
Навантажувальнийорган машини призначений для навантаження, транспортування і розвантаженнягірничої маси. Він складається з ковша 1, стріли 2, сережки 3, тяги 4,гідроциліндрів повороту ковша 5 і підйому стріли 6.
Ківш шарнірнозакріплений на стрілі, яка в свою чергу шарнірно встановлена на переднійнапіврамі. Стріла складається з двох симетричних балок, пов'язаних між собоюпоперечиною. Гідроциліндр повороту ковша своїм корпусом з'єднаний з вушкамипередній напіврами, а штоком — через сережку та тягу — з ковшем і стрілою.Гідроциліндри підйому стріли цапфами закріплені в підшипниках ковзанняпередньої напіврами, а штоками з'єднані з балками стріли.
У процесі роботинавантажувальний орган може займати такі положення: I — транспортне, П — черпання, Ш — верхньої розвантаження і IV — нижньої розвантаження.
Гідросистеманавантажувального органу служить для приведення в рух гідроциліндрів ковша істріли, і управління їх рухом при виконанні робочих операцій.
Потік масла відаксіально-поршневого насоса НА1 і насоса рульового управління через дільникпотоку, зворотний клапан К01 підводиться до гідророзподільника Р1навантажувального органу, призначеного для напрямку потоку робочої рідини увідповідні порожнини гідроциліндрів ковша і стріли і оберігання гідросистемивід перевантажень. Гідророзподільник Р 1 складається з наступних секцій:напірної Р 1.1, двох робочих Р 1.2 і зливної Р 1.4, стягнутих болтами згерметизацією стиків гумовими кільцями.
У напірну секціюР 1.1 вбудований запобіжний клапан непрямої дії, що обмежує тиск угідросистемі, і зворотний клапан, що виключає противоток робочої рідини зпорожнин гідроциліндрів під час вмикання та вимикання золотника робочої секції.Запобіжний клапан за допомогою регулювального болта налаштовується на тиск 16МПа.
Робоча секція Р1.2 трехпорціонная з двома замкненими відводами призначена для розподілу потокуробочої рідини в порожнини гідроциліндрів. Золотник робочої секції маєавтоматичну фіксацію в нейтральній позиції і пружинний повернення з робочихпозицій. При нейтральній позиції золотника напірна гидролінія з'єднана зізливом.
Зливна секція Р1.4 об'єднань потоку від робочих секцій на злив в гідробак.
Гідросистема маєавтономну гідравлічну систему управління гідророзподільником Р1навантажувального органу. Управління гідророзподільником Р1 здійснюється задопомогою гідророзподільників Р2 і РЗ з ручним управлінням.
При установціручки гідророзподільника Р2 вниз напірна магістраль насоса HI з'єднується черезгідророзподільник Р2 з порожниною робочої секції Р 1.2 гідророзподільника Р1,переміщуєзолотник і з'єднує напірну магістраль основного потоку від насоса НА1 зіштокової порожниною гідроциліндра Ц1 ковша. Поршнева порожнина при цьомуз'єднується зі зливом. Відбувається запрокідиваніе ковша.
Перекиданняковша здійснюється установкою ручки гідророзподільника Р2 вгору. Напірнамагістраль насоса HI через гідророзподільники Р2 і РЗ з'єднується з іншогопорожниною робочої секції Р 1.2 гідророзподільника Р1. Золотник переміщається віншу сторону і з'єднує основний потік з поршневий порожниною гідроциліндраковша, відбувається перекидання ковша. Штикова порожнину гідроциліндраз'єднується при цьому зі зливом.
Зупинка поворотуковша здійснюється опусканням рукоятки управління гідророзподільником Р2.Аналогічно за допомогою гідророзподільника РЗ відбувається управління гідроциліндрами Ц2 і ЦЗ стріли. Для обмеження швидкості опускання стріли іперекидання ковша в штоковий порожнинах гідроциліндрів стріли й поршневої порожнинигідроциліндра ковша встановлені дроселі з зворотним клапаном ДР1 і ДР2.
Фільтрація маслав гідросистемі здійснюється за допомогою 3 типів фільтрів. На зливниймагістралі встановлені три магнітні фільтра Ф1, Ф2, ФЗ і два уніфікованихфільтра.
Крім того. наНалаштування запобіжного клапана гідророзподільника Р1 здійснюється гвинтом нанапірної секції. При обертанні гвинта за годинниковою стрілкою тиск угідросистемі зростає, а проти годинникової ~ зменшується. Замір тискувиконується по манометру МН1.
Налаштуваннязапобіжного клапана КД1 здійснюється гвинтом на запобіжному клапані аналогічно.Контроль тиску проводиться по манометру МН2.
При нарізцікамери перевантажувач розташовують безпосередньо у відкатних виробках, щостворює певні незручності, пов'язані з веденням робіт в інших вибоях іперіодичної пересувкою перевантажувача в період вибухових робіт. Наявністьперепускного восстающего прискорює розвантаження гірської маси з кузовавантажно-доставочної машини. Раціональне відстань транспортування гірничої масизалежить від місткості кузова і становить 50-70 м при місткості до 1м3, 100-150м — при 1,5-2м3. На вантаження 1м3 гірської маси при обладнанні восстающеговібролюком або люків затвором витрачається в середньому близько 0,5 хв.
ПТМ легкого типураціонально використовувати при проведенні камер углубочного горизонту. Довжинавідкатки в цьому випадку не перевищує 30-40 м. Гірську масу розвантажують або вповстає або в прохідницьку баддю
Гірничу масу зкамери транспортують в ковші машини. Розвантаження ковша при зарубки камериздійснюють через торцеву сторону вагону. У міру розвитку камери розвантаженняковша проводять через бічну сторону вагону.
Використання цихмашин дозволяє виробляти нарощування транспортних комунікацій через 15-30 м,знизити трудомісткість вантажно-транспортних робіт і забезпечити експлуатаційнупродуктивність до 20 м3 / ч.
Вантажно-транспортнімашини важкого типу широко використовуються на доставці гірничої маси нарудниках з очисних вибоїв
1 — силоваустановка; 2 — ходова частина, 3 — рульове керування; 4 — навантажувальнийорган
Технічні дані
/>
Розрахунокпродуктивності
Технічнапродуктивність
Qт = 60 * qк *nц * k І.К * k1 * k 2, м / год
Де: qк-ємністьковша. М
nц — теоретичнечисло циклів у хвилину;
kі.к. = 0,9-1,1- коефіцієнт заповнення ковша
k1 =0.85-1,0-коефіцієнт, що враховує зміну тривалості робочого циклу
k2 =0.92-0,96-коефіцієнт додаткового розпушення породи у ковші.
Qт = 60 * 3,0 *3 * 1 * 1 * 0,95 = 171