Лекция ОГР. Общая характеристика отраслей по добыче полезных ископаемых, в т ч. угольной, горнорудной, нефтяной и газовой промышленности. Структура запасов и добычи минерального сырья в мире, России

• Название: Общая характеристика отраслей по добыче полезных ископаемых, в т ч. угольной, горнорудной, нефтяной и газовой промышленности. Структура запасов и добычи минерального сырья в мире, России
• Анкор: Лекция ОГР
• Дата: 25.02.2022
• Размер: 7.58 Mb.
• Имя файла: Lektsii_1-3.docx
• Тип: Лекция; #373703
• страница: 8 из 14

3.3 Рабочие параметры и забои многочерпаковых экскаваторов

Многочерпаковые экскаваторы (цепные и роторные) используются при разработке в основном мягких пород, не требующих буровзрывного рыхления.

Многоковшовые цепные экскаваторы выпускаются на железнодорожном. гусеничном и пневмоколесном ходу. Рельсовые пути для передвижения цепного экскаватора укладываются на общих шпалах совместно с путями подвижного состава. Небольшие цепные экскаваторы выпускаются с дизельным и дизель-электрическим приводом, а мощные цепные экскаваторы с электрическим.

Многочерпаковые цепные экскаваторы бывают неповоротными. неполно поворотными и полноповоротными. У полноповоротных экскаваторов верхняя часть с направляющей рамой может поворачиваться на 360°, что обеспечивает возможность разработки уступа попеременно верхним и нижним черпанием с одной рабочей площадки.

Параметры рабочего оборудования многочерпаковых цепных экскаваторов определяются в основном глубиной и высотой черпания (рис. 3.9).



Рис. 3.9. Схема многоковшового цепного экскаватора
Наибольшее применение получили цепные экскаваторы с жесткой рамой и применяются для валовой выемки. Экскаваторы с шарнирной рамой используют для селективной разработки уступов полезного ископаемого сложного строения (рис. 3.10). У большинства цепных экскаваторов рама имеет планирующее звено.

Цепные экскаваторы различают с одной ковшевой цепью для верхнего или нижнего черпания, а также для последовательного верхнего или нижнего черпания. При верхнем черпании уменьшается расход энергии на подъем и резание породы. По способу разгрузки различают экскаваторы с боковой и портальной раз1рузкой. Портальная разгрузка применяется при погрузке в железнодорожный транспорт.

Параметры рабочего оборудования цепных экскаваторов определяются в основном глубиной черпания и высотой черпания. При этом их величина зависит от мощности экскаватора. размеров черпаковой рамы и соответственно числа и вместимости черпаков.



Рис 3.10. Раздельная выемка цепным экскаватором с выдвижной черпаковой рамой: а - первого слоя; б - второго слоя;

в - третьего слоя
При разработке уступа торцевым забоем применяются верхнее и нижнее черпание. Максимальная ширина забоя при выемке горной массы серповидными стружками определяется длиной, углом поворота и наклона рамы. Дм мощных цепных экскаваторов она составляет 2000 м.

Высота забоя цепных экскаваторов зависит от высоты черпания. длины направляющей рамы и угла ее наклона и изменяется в пределах от 5 до 40 м. при этом угол наклона рамы определяется устойчивостью разрабатываемых пород и не превышает 45°.

Роторные экскаваторы чаше сооружаются на гусеничном ходу и имеют электрическое оборудование.

Рабочим органом роторных экскаваторов является роторное с ковшами колесо, которое устанавливается на конце стрелы экскаватора (рис. 3.11). При работе роторного экскаватора роторное колесо вращается, ковши срезают стружку породы, заполняются и разгружаются на конвейер, расположенный на стреле экскаватора.

Параметрами рабочего оборудования роторных экскаваторов являются (рис. 3.11):

высота черпания - вертикальное расстояние от уровня стояния экскаватора до оси вращения ротора при максимально поднятой стреле его;

глубина черпания — вертикальное расстояние от уровня стояния экскаватора до режущей кромки ковша в нижнем его положении при максимально опущенной стреле ротора:

радиус черпания - горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до кромки ковша в положении резания породы уступа: для экскаваторов с выдвижной стрелой максимальный радиус черпания - соответствующий максимально выдвинутой стреле:

- минимальный радиус черпания - соответствующий минимальному выдвижению стрелы.

Величина этих параметров определяется диаметром роторного колеса, вместимостью и количеством черпаков (ковшей) его, длиной роторной стрелы и ее конструкцией (с выдвижением или без выдвижения).

Рис 3.11. Схема роторного экскаватора:

1 - роторное колесо; 2 - стрела; 3 - гусеницы; 4 - разгрузочная консоль; 5 - противовес; 6 - поворотная платформа
Роторные экскаваторы разрабатывают в основном мягкие сыпучие породы, однако, в настоящее время существуют специальные конструкции их с повышенными усилиями резания на кромке зубьев ковшей, которые могут разрабатывать относительно крепкие породы без буровзрывного рыхления.

Различают роторные экскаваторы верхнего и нижнего черпания Максимальная высота черпания определяет высоту' разрабатываемого уступа и достигает 50 м. при этом максимальная глубина черпания роторных экскаваторов не превышает 10 м.

Стрела роторных экскаваторов бывает выдвижной и невыдвижной. Роторные экскаваторы с выдвижной стрелой применяются в основном при раздельной выемке, при этом максимальное выдвижение стрелы составляет 25-31 м (рис. 3.12). Экскаваторы с невыдвижной стрелой более надежны и имеют на 20-25 'о меньшую массу.

Выемку отдельных слоев в забое уступа экскаватор может осуществлять в различном порядке: горизонтальными и вертикальными стружками, толщину которых принимают в зависимости от физико-механических свойств разрабатываемых пород


Рис. 3.12. Схема раздельной выемки роторным экскаватором:

а - при разработке породного прослойка; б - при разработке

полезного ископаемого
Роторные экскаваторы разрабатывают уступы торцевым, фронтальным и тупиковым забоями (рис. 3.13). На практике наибольшее распространение получили схемы разработки торцевым забоем.




Рис. 3.13. Основные схемы работы роторных экскаваторов:

а - торцевой забой; б — фронтальный забой
При торцевом забое роторный экскаватор стоит на месте, а стрела с ротором поворачивается относительно оси экскаватора на угол 90-135°. Разработка уступа торцевым забоем значительно уменьшает объем работы по передвижке рельсовых путей и расходы электроэнергии на передвижение экскаватора.

При фронтальном забое роторный экскаватор располагается со стороны откоса уступа и. разрабатывая его горизонтальными слоями, передвигается с постоянной скоростью вдоль фронта работ. Подобная схема расположения забоя используется при работе роторных экскаваторов с погрузкой на отвально-транспортные мосты.

Тупиковый забой при отработке уступа роторным экскаватором применяется при проведении траншей, подготовке новых горизонтов, а также в других случаях проведения горизонтальных и слабо наклонных открытых горных выработок.

Выемку отдельных слоев в забое уступа экскаватор может осуществлять, в различном порядке: горизонтальными и вертикальными стружками, толщину которых принимают в зависимости от физико-механических свойств разрабатываемых пород.

По виду стружек и последовательности их выемки (1 - 8) различают четыре способа разработки (рис. 3.14):

вертикальными однорядными стружками:

горизонтальными стружками:

вертикальными многорядными стружками:

комбинированными стружками.


Рис. 3.14 Схемы отработки уступов роторными экскаваторами:

а - вертикальными однорядными стружками; б - вертикальными многорядными стружками; в - горизонтальными стружками; г— комбинированным способам (очередность выемки стружек показана цифрами)

Формы и размеры забоя роторных экскаваторов при других способах разработки уступ могут быть установлены соответствующими построениями, исходя из очередности выемки слоев и стружек породы.

Также можно установить форму и размеры забоя роторного экскаватора при нижнем черпании породы с верхней погрузкой. При этом высота забоя при нижнем черпании, очевидно, определяется глубиной черпания.

Последнее время практикуется работа роторных экскаваторов при верхнем черпании с верхней погрузкой породы в транспортные средства, расположенные на кровле вышележащего уступа, путем применения специальных перегружателей.