8.2. Процесс выемки пород скреперами

При подходе скрепера к забою ковш опускается, а передняя его заслонка поднимается. При движении по забою скребок срезает слой (стружку) породы толщиной t. В мягких и песчаных породах t= 0.2—0.3 м, в плотных и разрушенных породах t= 0.1—0.15 м. Длительность и путь загрузки определяется величиной t.

Степень наполнения ковша зависит от влажности пород. При выемке сухих песчаных пород полного наполнения ковша не происходит. Ковш наполняется «с шапкой» при выемке супесчаных и суглинистых пород естественной влажности (соответственно 4—12 и 8—18%). С дальнейшим увеличением влажности глинистых пород уменьшается их несущая способность. Так как удельное давление скрепера равно (1.15—1.2) величины давления воздуха в пневматических шинах, по условиям проходимости скрепера обычно невозможна разработка глинистых пород влажностью более 24—27% без предварительного осушения.

При использовании трактора-толкача в процессе экскавации плотных и разрушенных пород мощными скребковыми скреперами коэффициент наполнения ковша Кн.к возрастает на 10—12% (иногда на 20—30%), а время загрузки ковша сокращается на 30—50%; снижается также износ машины. Один толкач обслуживает два-четыре скрепера.

Большое влияние на загрузку ковша оказывает режим открывания и закрывания его заслонки. Высота поднятия заслонки уменьшается с увеличением Пэ. Закрывать заслонку начинают в то время, когда ковш загружен на 75—85% объема. Скреперными забоями является площадка, фронтальный откос или торец уступа (рис. 15.2, см. также рис. 15.1). В первом случае выемка породы производится горизонтальными слоями, а в остальных –наклонными. Использование забоя-площадки создает благоприятные условия для естественного оттаивания мерзлых пород в весенне-летний период. При выемке под уклон при фронтальном и торцевом забоях сокращается время загрузки ковша на 20—30%, так как наполнение его происходит быстрее благодаря увеличению толщины стружки и захвату части призмы волочения. Длина наклонного забоя часто принимается кратной пути загрузки скрепера и зависит от высоты разрабатываемого уступа Ну и угла наклона забоя αз. Величина αз не должна превышать 6--8° для песчано-глинистых и 10--12° для плотных пород. Оптимальный угол по условиям загрузки составляет 5—6° (8--10°).

Ширина скреперной заходки А (м) при торцовом забое равна ширине полосы скпеперования Вск (м) или может дополнительно включать транспортную полосу шириной Т для перемещения груженых и порожных скреперов, дренажную полосу Z, а при выемке разрушенных пород – также полосу рыхления плотных или полускальных пород Вр (cм. рис. 15.2).

8.3. производительость скреперов. Полный цикл работы скрепера состоит из следующих операций:

1) резания грунта и наполнения ковша (подъем передней заслонки, регулирование толщины срезаемого

слоя грунта путем подъема и опускания ковша, Рис.9.1,а) ; 2)транспортирования грунта (ковш поднят в транспортное положение, передняя заслонка закрыта, Рис.9.1,б) ; 3) разгрузки грунта (подъем передней заслонки и выдвижение задней стенки или опрокидывание днища и задней стенки относительно шарнира в боковых стенках ковша или опрокидывание ковша, Рис.9.1,в); 4) обратного хода скрепера в забой (передняя заслонка поднята, ковш подготовлен к набору грунта).Производительность скрепера (м3/ч) определяется по формуле, общей для всех машин цикличного действия

где: q - геометрическая емкость ковша скрепера в м3; n - число циклов скрепера в единицу времени( в данном случае за час Kн - коэффициент наполнения ковша (таблица 9.1)

Kв - коэффициент использования рабочего времени машины, представляющий собой отношение времени чистой работы ко всему затраченому. Принимается равным 0,85 - 0,9;Kр - коэффициент разрыхления грунта, зависящий от вида грунта и его состояния;

8.4. процесс выемки пород бульдозерами. Бульдозер – это гусеничный или колесный тягач, оборудованный навесным рабочим оборудованием в виде лемеха или отвала. Он может производить, как и скрепер, выемку, перемещение и складирование породы. По мощности базового тягача бульдозеры подразделяют на сверхмощные (более 250 кВт), мощные (110 – 250 кВт), средней мощности (75 – 110 кВт) и легкие (25 – 60 кВт. Нож бульдозера может быть неповоротным (чаще всего) и поворотным. Управление лемехом может быть канатное или гидравлическое.Забоями бульдозера могут являться площадка, продольный или торцевой откосы уступа или развала. Целесообразные наклонные забои с зарезкой и перемещением породы под уклон.Цикл работы бульдозера состоит из зарезки горизонтального или наклонного слоя выемки, набора породы в объеме призмы волочения, перемещения последней и разгрузки.Плотные, трещиноватые полускальные и мерзлые породы необходимо подготавливать к выемке механическим рыхлением. При выемке взорванных пород размер породных кусков не должен превышать 100-120 см. Рационален боковой набор породы с движением бульдозера по подошве уступа вдоль развала с частичным внедрением в него лемеха (выемка узкой заходкой). Высота развала при бульдозерной выемке по условиям безопасности не должна превышать 5 – 7 м. Для уменьшения потерь породы при транспортировании бульдозер многократно проходит по одной полосе шириной 3 – 3,5 м, формируя по краям полосы валики шириной 0,7 – 1,0 м, препятствующие растеканию породы. Глубина образующейся траншеи составляет 0,6 – 0,7м.С увеличением расстояния транспортирования до 50 – 100 м весь участок перемещения разбивают на две – три части. В конце каждой части породу штабелюют в виде промежуточного вала, последовательно перемещаемого к месту разгрузки.Продолжительность цикла при этом увеличивается, но производительность бульдозера возрастает на 30 – 40%, за счет улучшения набора породы.Схема движения бульдозера – челноковая и кольцевая. Разгрузка бульдозера производится под откос уступа с последующим разравниванием.

8.5. производительность бульдезоров. Расчет производительности бульдозеров Производительность бульдозера зависит от типа выполняемых работ. Это могут быть землеройно-транспортные либо планировочные работы. В первом случае производительность выражается в м3/ч, во втором – м2/ч. Подробнее остановимся на землеройно-транспортных работах. Эксплуатационная производительность определяется тем объемом земляного массива, который спецтехника способна разработать и переместить за единицу времени, то есть за один час. Расчет производительности бульдозера ведется по формуле Для расчета производительности, максимально приближенной к реальной, вводят поправочные коэффициенты: ky – влияние уклона земляной площадки. Во время работы на уклонах от 5-15 % значение увеличивается от 1,35 до 2,25; при разработке грунта на подъеме коэффициент уменьшается с 0,67 до 0,4; kв – значение, учитывающее время использования машины (kв = 0,8-0,9); kн – коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения (kн = 0,85-1,05). Для расчета производительности необходимо также знать объем призмы волочения (Vгр) и продолжительность рабочего цикла машины (Тц).

8.6. технологические основы автоматизации работ. Автоматизированное управление (рис.5) относится к комбинированному, человекомашинному способу управления, при котором управляющее воздействие на объект производится автоматическим управляющим устройством, работающему по заданному алгоритму без участия человека до тех пор, пока объект управления аботает в пределах заданного режима.Если же под действием внешней среды режим работы объекта управления Выходит за рамки заданных значений то в работу вступает субъект управления ( оператор) , который при этом выполняет одно из de[ возможных действий.Он прежде всего корректирует величину задающих сигналов или алгоритм управления. Если эти действия субъекта не дают необходимого результата то он управляет объектов вручную. После выхода из аварийной ситуации дальнейшее управление объектом снова производится в автоматическом режиме.

Системы автоматизациитехнологических процессов в горнодобывающей промышленности должны довлетврять следующим требованиям. Режим работы системы автоматического управления должен соответствовать режиму работы технологического оборудования подлежащего автоматизации.Системы автоматизации технологических процессов горно-добычных работ должны иметь степень взрывозащиты соответствующую категорийности горных работ.Системы автоматизации технологических процессов горно-добычных работ должны быть совместимы по энергии питания с основным технологическим процессом.Технологические процессы, подлежащие автоматизации не должны содержать ручных операций или операций, которые не поддаются автоматизации управления.Органы управления технологическим оборудованием, подлежащего автоматизации должны быть приспособлены для применения типовых исполнительных элементов систем автоматики.Системы сбора и обработки информации при автоматизации технологических процессов горно-добычных работ должны иметь степень точности достаточную для поручения необходимого результата.Оснащение технологических процессов системами автоматизации должно быть экономически целесообразным при выполнении работ в сложных горных условиях.