Погрузка породы.

Целью данной главы является помощь учащимся в выборе способа и средств погрузки породы, определения производительности погрузочного оборудования, продолжительности погрузки.

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ВЫРАБОТКИ.

1. Погрузка скрепером.

Для погрузки плотных неравномерно раздроболенных пород применить гребковый скрепер, для уборки равномерно раздробленных неплотных пород – ящичный скрепер. Ширина скрепера (в) должна соответствовать ширине выработки /В/.

Соотношение в/В ≤ 0, 4-0, 5.

Необходимо выбрать емкость скрепера и определить размеры:

гребковый ящичный

Высота h =0, 8 h =0, 63 (4.43)

Ширина в=1, 6 в=1, 26 (4.44)

Длина е=2 е=1, 26 (4.45)

Можно взять из соотношения h: в: е ящичный 1: 2: 2, гребковые 1: 2: 2, 5

В – ширина выработки вчерне,

РАСЧЕТ СКРЕПЕРНОЙ УСТАНОВКИ

1. Производительность скреперной установки

1.1. При оттаскивании породы от забоя, например, от забоя штольни до эсталады.

Р_ск = , м³/час (4.46)

где

Vc – емкость скрепера; м³ при L от 10 до 50 м до 50-60 м один скрепер, при L до- 100-150 м – двойное скрепирование

Т₁ – коэффициент наполнения скрепера = 0, 5-0, 8

Т₂ – коэффициент использования скреперной установки = 0, 5-0, 8

Т- продолжительность одного цикла срепирования, сек.

Т= , сек (4.47)

где

L длина скрепирования, м

V_гр, V_пор – скорость груженого и порожнего скрепера, м/с

V_пор= 1, 4-1, 7 м/с V_гр = 0, 9-1, 2 м/с

t_п - суммарная пауза переключения, сек=5-10 сек.

1.2. При одновременном оттаскивании породы от забоя и погрузке ее в вагонетку или бадью

Шехурдин «Горное дело» стр.233.

Р_ск = , м³/ч (4.48)

где

V_в=емкость вагонетки (бадьи), м³ (см.техническую характеристику С.Родионов «Горное и буровое оборудование» стр.125 табл.1.23, стр.108 табл.1.21.

V_с – емкость скрепера, м³ см. Хорев В.А. Проведение горноразведочных выработок справочник.

Емкость скрепера 0, 1 – 0, 4 (0, 1; 0, 15; 0, 2; 0, 25; 0, 3)

t_c - продолжительность одного цикла скрепирования, с

t_c = , с (4.49)

где

l – длина скрепирования, м

V - скорость груженого и порожнего скрепера, м/с

V_гр = 0, 9-1, 2 м/с V_пор -=1, 4-1, 7 м/с

t_n – суммарная пауза переключения хода скепера = 20-30 сек.

Н – длина откатки (вагонетки) или подъема, м

V_ср – средняя скорость откатки (подъема), м/с

ручная откатка I м/с

электровозная 1, 5-2, 0 м/с

подъем краном КШ-2м 0, 93

ПМШ 2м –0, 8 м/с (см.С.Родионов «Горное и буровое оборудование», стр.21).

1. Тяговое усилие на барабане лебедки для груженого скрепера

F_гр = F₁+F₂+F₃+F₄, кг (4.50)

для порожнего скрепера

F_пор=F₂+F₃+F₄, кг (4.51)

где F₁ – сопротивление перемещаемой горной породы по почве выработки

F₁ – m_г*q(f ₁cos sin )*n (4.52)

где m_г – масса горной породы, перемещаемой скрепером, кг

m_г - V_c *Кн, кг (4.53)

где

V_с – емкость скрепера, м³

- объемная масса породы, т/ м³

К_н – коэффициент наполнения скрепера

К_н =0, 5-0, 8

q- ускорение свободного падения, м/с²

f₁ - коэффициент сопротивления движению породы при волочении по почве f₁=0, 6-0, 8

- угол наклона выработки, град.(при скрепировании вверх+, вниз -, принять -)

F₂ – сопротивление перемещению скрепа

F₂ = m_о (f₂ *cos sin ) q, н (4.54)

где

m_о- масса самого скрепера, кг

Отношение m_о: m =0, 06-0, 08

f₂ – коэффициент сопротивления движению скрепера = 0, 4-0, 8

F₃ – сопротивление движению канатов, Н

F₃ - =(m_1p+m_1x)f₃L*cos q, н кг (4.55)

где

m_1p+m_1x – масса одного метра головного и хвостового канатов, кг/м

f₃ – сопротивление движению канатов = 0, 45-0, 75

L – длина скрепирования, м

F₄ – усилие приторможения холостого барабана

500-1000Н – для лебедок малой мощности

1000-4000Н – для лебедок средней мощности

1000-8000 Н – для лебедок большой мощности

Скреперную лебедку выбирают по тяговому усилию F_гр (см.Шехудин В.К. «Горное дело», стр.212).

3. Мощность двигателя

N =K₁K₂F_гр *V_гр *1000 , кВт (4.56)

где

К₁ – коэффициент, учитывающий тяговое усилие при зачерпывании, а также вследствие неровности почвы, К_I =1, 35-1, 45

К₂ - коэффициент, учитывающий увеличение тягового училия на блоках, К₂ – 1, 05-1, 08

V_гр – скорость навивки каната на барабан; м/с

- КПД скреперной лебедки

- = 0, 8

4. Продолжительность уборки

V_ц – объем породы с цикла, м³, Т_уб = , ч (4.57)

где К_раз – коэффициент разрыхления

Дать техническую характеристику скрепа и скреперной лебедки.

Погрузка погрузочной машиной

В выработках небольших сечений в основном применяется погрузочная машина ППН-Iс (см.Шехурдин В.К. «Горное дело» стр.208)

I. Эксплуатационная производительность погрузочной машины.

Р_м = , м³/ч (4.58)

где

К_р – коэффициент разрыхления породы

К_кр – коэффициент, учитывающий хрупкость пусков породы и ее физико-механические свойства (при крупности до 300 мм К_кр=1, > 400мм К_кр = 1, 3)

t_в –удельные затраты времени на вспомогательные операции = 1, 5 чел/мин/м³

L – расстояние до пункта обмена вагонеток, мL=20-75 м

V_в – емкость вагонетки, м³ (см.Шехурдин В.К. «Горное дело» стр.108)

К₃ – коэффициент заполнения вагонетки К₃ = 0, 9

V_ср – средняя скорость откатки вагонетки с учетом маневров от забоя до пункта обмена V_ср = 0, 6 м/с

П_в – число вагонеток в составе. Для электровозов АК-2У не > 5 однотонных.

Q_тех –техническая характеристика, м³/ч

Q_тах =П_о *К_з К_др , м³/ч (4.59)

где

К_з –коэффициент заполнения ковша К_з=0, 3-1, 2

К_др – коэффициент, учитывающий дополнительное рыхление породы в ковше =0, 92-0, 96

К_ц – коэффициент, учитывающий изменения продолжительности цикла реальных условиях = 0, 92-1, 1

2. Продолжительность погрузки

Т_уб , ч (4.60)

где

V_ц - объем породы цикла, м³

К_р - коэффициент разрыхления

Дать техническую характеристику погрузочной машины.

Погрузка породы в вертикальных выработках

Механическая уборка осуществляется грейферными грузчиками.

Грейферные грузчики можно применять в выработках, наименьшие размеры поперечного сечения которых больше 2х диаметров раскрытого грейфера. (см. Шехурдин «Горное дело» стр.216, 339).

При проходке шурфа можно применять гидравлический грейферный грузчик ГШК-1.

Расчет производительности погрузки грейферным грузчиком.

1. Средняя производительность погрузки по разрыхленной породе

(4.61)

где

f – коэффициент учитывающий неравномерность работы, регламентированный отдых, по организационным причинам и т.д. а=1, 15-1, 2

а – доля породы в первой зоне уборки а=0, 5

n – число погрузочных машин n=1

Q_тех – техническая характеристика грейфера м3/ч

К₀ – коэффициент одновременности работы машин К0=1 при n=1

К_n – коэфициент, учитывающий просыпание породы при погрузке грейфера в бадьи

, (4.62)

где d_б иd_г – соответственно диаметры бадьи и грейфера с раскрытыми гемостями, м

t_n – время простоя грейфера, ч

P.S. Значение t_n зависит от числа подъемов и соотношения между временем погрузки бадьи t_nб и временем цикла подъема Т_ц._п. Для одноконусного подъема без перецепки бадьи t_n=Т_ц._п.

(4.63)

где

Н – глубина шурфа, м

V – скорость подъема краном м/с

t_разгр – время разгрузки бадьи t_разгр = 20-40с

V_б – емкость бадьи, м³
К₃ – коэффициент заполнения бадьи К₃=0, 9

n_р – число рабочих, занятых на погрузке породы во второй фазе n_р = 1чел

Q_у – производительность погрузки породы во второй фазе одним рабочим. (по породам с t=12-16 Q_y=0.5-1м³/ч.)

1. Продолжительность погрузки

(4.64)

Vц – объем породы, оторванный за цикл, м3