для выемки каких пород применяются прямые механические лопаты верхнего черпания

Технологические параметры механических лопат.

Механические лопаты подразделяются на три основных типа: С – строительные, К – карьерные, В – вскрышные.

Основные технологические параметры механических лопат: емкость ковша; рабочие параметры; габариты; преодолеваемый уклон; масса; удельное давление на грунт.

К рабочим параметрам относятся:

Радиус и высота черпания и разгрузки, которые зависят от длины рукояти и стрелы, угла наклона последней, а также от положения мест черпания и разгрузки.

Радиус черпания R_ч –горизонтальное расстояниеот оси вращения экскаватора до режущей кромки ковша при черпании.

Различают R_{ч . max} – при максимально выдвинутой горизонтальной рукояти; R_{ч. min} – при подтянутой к гусенице рукояти с ковшом на горизонте установки экскаватора; R_{ч . у.} – радиус черпания на уровне установки – максимальный радиус на уровне установки экскаватора.

Высота черпания Н_ч –вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до режущей кромки ковша при черпании. Максимальная высота черпания соответствует максимально поднятой рукояти. Различают высоту Н_ччерпания при максимальном радиусе черпания, а также максимальную глубину Н_кчерпания ниже горизонта установки экскаватора.

Радиус разгрузки R_р – горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до центра ковша при выгрузке из него горной массы. Максимальный радиус R_{р max} разгрузки соответствует максимально выдвинутой горизонтально расположенной рукояти при разгрузке.

Высота разгрузки Н_р – вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней кромки днища открытого ковша при погрузке. Максимальная высота разгрузки Н_{р max} соответствует максимально поднятому ковшу при погрузке.

Габариты экскаватора определяются радиусом вращения задней части кузова R_к, высотой экскаватора Н_э – вертикальным расстоянием от горизонта установки экскаватора до верхнего края наиболее выступающей вверх несъемной его части, высотой кузова экскаватора Н_к.

Скорость движения мехлопат на гусеничном ходу составляет 0,2 0- 1,1 м/с. Преодолеваемый подъем достигает 12º при массе экскаватора до 100 тонн и 7º для более крупных экскаваторов.

Источник

Технологические параметры механических лопат

Виймання порід кар’єрними екскаваторами.

Механические лопаты подразделяются на три основных типа: С – строительные, К – карьерные, В – вскрышные.

Основные технологические параметры механических лопат: емкость ковша; рабочие параметры; габариты; преодолеваемый уклон; масса; удельное давление на грунт.

К рабочим параметрам относятся:

Радиус и высота черпания и разгрузки, которые зависят от длины рукояти и стрелы, угла наклона последней, а также от положения мест черпания и разгрузки.

Радиус черпания R_ч –горизонтальное расстояниеот оси вращения экскаватора до режущей кромки ковша при черпании.

Различают R_{ч . max} – при максимально выдвинутой горизонтальной рукояти; R_{ч. min} – при подтянутой к гусенице рукояти с ковшом на горизонте установки экскаватора; R_{ч . у.} – радиус черпания на уровне установки – максимальный радиус на уровне установки экскаватора.

Высота черпания Н_ч –вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до режущей кромки ковша при черпании. Максимальная высота черпания соответствует максимально поднятой рукояти. Различают высоту Н_ччерпания при максимальном радиусе черпания, а также максимальную глубину Н_кчерпания ниже горизонта установки экскаватора.

Радиус разгрузки R_р – горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до центра ковша при выгрузке из него горной массы. Максимальный радиус R_{р max} разгрузки соответствует максимально выдвинутой горизонтально расположенной рукояти при разгрузке.

Высота разгрузки Н_р – вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней кромки днища открытого ковша при погрузке. Максимальная высота разгрузки Н_{р max} соответствует максимально поднятому ковшу при погрузке.

Габариты экскаватора определяются радиусом вращения задней части кузова R_к, высотой экскаватора Н_э – вертикальным расстоянием от горизонта установки экскаватора до верхнего края наиболее выступающей вверх несъемной его части, высотой кузова экскаватора Н_к.

Скорость движения мехлопат на гусеничном ходу составляет 0,2 0- 1,1 м/с. Преодолеваемый подъем достигает 12º при массе экскаватора до 100 тонн и 7º для более крупных экскаваторов.

Источник

Лекция № 18 Технологические параметры механических лопат

Механические лопаты подразделяются на три основных типа: С – строительные, К – карьерные, В – вскрышные.

Наиболее распространена нижняя погрузка.

Для верхней погрузки предпочтительны карьерные лопаты с удлиненным рабочим оборудованием. При равном объеме ковша техническая производительность экскаватора с удлиненным оборудованием на 20 – 40% ниже, чем обычных лопат. Верхняя погрузка эффективна в тех случаях, когда в результате резкого улучшения транспортного обслуживания повышается эксплуатационная производительность экскаваторов, сокращаются затраты на транспортирование пород, улучшаются общие показатели горных работ карьера (скорость подвигания фронта, темп углубления и др.).

Механические лопаты вскрышного типа с ковшом емкостью до 100 м 3 и более применяют для перевалки пород в выработанное пространство и реже (при емкости ковша Е до 15 м 3 ) – для погрузки. Высота уступа 10 – 50 м.

Основные технологические параметры механических лопат: емкость ковша, рабочие параметры, габариты, преодолеваемый уклон, масса, удельное давление на грунт. К рабочим параметрам относится радиус и высота черпания и разгрузки, которые зависят от длины рукояти и стрелы, угла наклона последней, а также от положения мест черпания и разгрузки (рис. 18.1).

Рисунок 18.1 Схема забоя и рабочие параметры мехлопаты:

І, ІІ – зоны соответственно черпания и разгрузки

Радиус черпания Rч – горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до режущей кромки ковша при черпании. Различают максимальный радиус Rч max – при максимально вытянутой горизонтальной рукояти, минимальный радиус Rч min при подтянутой к гусеницам рукояти с ковшом на горизонте установки экскаватора, радиус черпания экскаватора на уровне установки Rч.у – максимальный радиус на уровне установки экскаватора, а также радиус черпания при максимальной его высоте RчН.

Радиус разгрузки Rр – горизонтальное расстояние от оси вращения экскаватора до оси ковша при разгрузке; максимальный радиус разгруки Rр max соответствует максимально вытянутой горизонтальной рукояти.

Высота разгрузки Нр – вертикальное расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней кромки открытого днища ковша; максимальная высота разгрузки Нр max соответствует максимально поднятой рукояти.

Габариты экскаватора определяются радиусом вращения задней части кузова Rк, высотой экскаватора Нэ – вертикальным расстоянием от горизонта установки экскаватора до верхнего края наиболее выступающей вверх несъемной его части, высотой кузова экскаватора Нк.

Скорость движения мехлопат на гусеничном ходу составляет 0.2—1.1 м/с. Преодолеваемый подъем достигает 12° при массе экскаватора до 100 т и 7° для более крупных моделей.

Удельное давление экскаватора на грунт в момент наполнения ковша, поворота и разгрузки меняется в широком диапозоне и может превышать среднюю (паспортную) величину в 15 – 20 раз. Максимальное удельное давление не должно превышать несущей способности основания, которая изменяется от 0.2 МПа для мягкого песка до 0.5 – 0.6 МПа для плотной глины и 0.8 – 1 МПа для мергеля.

2. Выемка мягких и плотных пород карьерными мехлопатами

Наиболее рациональна выемка торцевым забоем при сквозной заходке, так как средний угол поворота экскаватора часто не превышает 90°, наиболее удобна подача транспортных сосудов под погрузку, минимальные простои из-за наращивания и перемещения транспортных коммуникаций.

Отличительной особенностью выемки мягких пород: постоянство высоты забоя, относительно легкие условия экскавации (по условиям копания, динамическим нагрузкам, ввиду отсутствия негабаритных кусков) и возможность применения ковшей увеличенной емкости.

Высота забоя в мягких породах не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора во избежание образования нависей и козырьков. В сыпучих породах допускается увеличение высоты забоя до безопасного предела в зависимости от конкретных условий. Минимальная высота забоя, обеспечивающая наполнение ковша экскаватора за одно черпание, составляет не менее 2/3 высоты напорного вала экскаватора.

Положение экскаватора относительно забоя и ширина заходки определяются экскавируемостью породы и видом применяемого транспорта. Минимальное расстояние между нижней бровкой забоя и экскаватором по условию черпания (см. рис. 18.1) составляет Rч min – 0.5 ℓх (0.5 Сх), где ℓх и Сх – соответственно длина и ширина хода, а по условию поворота машины Rк – 0.5 Сх + m, где m – зазор, равный 0.4 – 0.6 м. Чтобы избежать преждевременного износа и поломок рукояти, черпание обычно производят при радиусе Rч = (0.7 – 0.8) Rч max, а разгрузку – при Rр = (0.8 – 0.9) Rр max.

Часть массива, которую может отработать экскаватор с одного положения, изменяя радиус черпания от минимального до максимального, является зоной черпания. Фактически отрабатываемая с одного положения зона черпания называется забойным блоком. К призабойному пространству относятся площадка установки экскаватора и зона разгрузки, ограниченная максимальным и минимальным радиусами разгрузки экскаватора (см. рис. 18.1).

При железнодорожном транспорте могут применяться продольные и диагональные нормальные и узкие заходки. Продольные заходки одновременно являются и панелями. Обычно применяют нормальные заходки для сокращения числа переукладок забойного пути. Ширина нормальной заходки ограничивается радиусом черпания экскаватора на уровне стояния. Различают внутреннюю и внешнюю части торцевого забоя (заходки). Ширина внутренней части (рис. 18.2) ℓ₁ Rч.у. Ширина внешней части ℓ₂ принимают из условия нормального заполнения ковша без выталкивания породы из забоя. Это достижимо, если угол поворота экскаватора в сторону выработанного пространства не превышает 45°; при этом ℓ₂ = 0.7 Rч.у. Ширина нормальной заходки Ан = 1.7Rч.у. Удаленную часть забоя часто отрабатывают с круговым поворотом экскаватора или с предварительной переэкскавацией породы в ближайшую часть забоя в период ожидания составов.

Рисунок 18.2 Схема к определению ширины нормальной заходки мехлопаты

При автомобильном транспорте применяют продольные заходки – панели или поперечные заходки. По ширине заходки могут быть нормальными (Ан = 1.7Rч.у), узкими (Ау Ан). Для подъезда автомашин может быть использовано выработанное пространство сбоку или позади экскаватора. Поскольку перенос и устройство забойных автодорог не требует больших затрат, а средний угол поворота экскаватора уменьшается и техническая производительность его увеличивается при сокращении ширины внутренней части забоя ℓ₁, часто применяют узкие заходки шириной Ау = (0.7—1)Rч.у и двухстороннюю погрузку автосамосвалов.

Погрузка мягких пород на конвейеры осуществляется через бункера-питатели, вместимость которых в 1.5 раза более превышает емкость ковша экскаватора. Распространены сквозные продольные нормальные заходки-панели, когда бункер-питатель располагается сбоку от забойного конвейера или над ним (рис. 18.3, а). При наличии у бункера-питателя консольного конвейера длиной ℓб панель включает две-три нормальные заходки шириной Ан, отрабатываемые между передвижками забойного конвейера (рис. 18.3, б). При использовании бункера-питателя с консольным конвейером панель может отрабатываться и одной широкой заходкой; экскаватором производится выемка серповидных полос при обходе бункера-питателя по дуге, близкой к 180° (рис. 18.3, в). Панель может включать и две-три продольные широкие заходки или шесть – девять нормальных заходок, если дополнительно между забойным конвейером и бункером-питателем с консольным конвейером устанавливается перегружатель. При отработке панелей поперечными нормальными (рис. 18.3, г) или широкими (рис. 18.3, д) заходками максимальная ширина панели также зависит от вида перегрузочного оборудования

Рисунок 18.3 Типовые схемы сквозных заходок при погрузке породы мехлопатой на конвейер: Ан – нормальная ширина заходки; Шп1. Шп5 – ширина панелей; ℓп – длина поперечного конвейера

Все рассмотренные случаи увеличения ширины заходок и панелей принципиально возможны и при погрузке мехлопатами горной массы в средства железнодорожного транспорта через промежуточные бункера-питатели и конвейерные перегружатели.

Верхняя погрузка в торцевом забое сквозной заходки мехлопатой с удлиненным рабочим оборудованием чаще применяется при железнодорожном транспорте. Заходки обычно нормальные ширина их Ан определяется так же, как при нижней погрузке (рис. 18.4).

Рисунок 18.4 Схема забоя мехлопаты при верхней погрузке

Максимальная высота забоя:

— по условию использования максимальной высоты разгрузки

Ну = Нр max – hв – е, (18.1) где hв – высота транспортного сосуда, считая от кровли уступа, м; е – безопасный зазор между кузовом и ковшом в момент разгрузки, м ( е = 0.5—0.7 м);

— по условию полного использования радиуса разгрузки

В устойчивых породах когда α = 60—70°, высота уступа ограничивается высотой разгрузки, а в мягких породах – радиусом разгрузки. Иногда для увеличения высоты уступа целесообразно применять узкие заходки. Для этого уменьшают ширину внутренней части заходки (м) до величины

ℓ₁ = RрН – Ну ctgα – C (18.3)

При этом должно соблюдаться условие ℓ₁ Rк + m.

Тупиковые эксплуатационные заходки при железнодорожном транспорте применяют иногда при узких рабочих площадках, что не является нормальным. При автомобильном транспорте разворот автомашин может осуществляться в выработанном пространстве тупиковых широких заходок (Аш.т = 40—60 м); поэтому их довольно часто применяют в период разгона верхних уступов карьера после временной консервации, отгона нижнего уступа для нарезки следующего горизонта и т. д.

Тупиковые широкие заходки применяют и при конвейерном транспорте. Забойный конвейер устанавливают в выработанном пространстве заходки и по мере подвигания забоя периодически удлиняют с перемещением бункера-питателя. Широкие панели – широкой продольной заходки при использовании бункера-питателя без консоли (рис. 18.5, а), с консольным конвейером или перегружателем (рис. 18.5, б) определяется так же, как и при выемке широкими сквозными заходками.

Рисунок 18.5 Схемы тупиковых широких заходок при выемке мягких пород мехлопатой с погрузкой на конвейер:

Аш – ширина широкой заходки; Шп – ширина панели; ℓб – длина консоли

Траншейный забой является разновидностью торцового забоя при проведении траншей (рис. 18.6). При любом виде транспорта в сквозной либо тупиковых заходках по условиям экскавации нормальная ширина траншейного забоя Ау. тр = 2Rч.у, а минимальная ширина узкого забоя Ау.тр = 2(Rк + m). Фактическая возможная ширина траншей определяется с учетом размещения транспортного оборудования.

Рисунок 18.6 Схема траншейного забоя мехлопаты:

1 и 2 – борта траншеи при Аи.т и Ау.тр

Источник

Лопатами

Прямые механические лопаты устанавливают на подошве уступа и отрабатывают его последовательными заходками, забои которых расположены с торца уступа выше горизонта установки экскава-

Ковш наполняют с подошвы уступа, при этом порода постепенно осыпается навстречу движущемуся ковшу экскаватора. Продолжи­тельность черпания зависит от крепости породы, а при разработке скальных по­род — от качества их рыхле­ния. При плохом рыхлении пород длительность черпа­ния значительно увеличи­вается.

Продолжительность раз­грузки зависит главным об­разом от того, производится разгрузка в отвал или в транспортные средства. Наи­большее время затрачивается при разгрузке в транспортные сосуды небольшой емкости, когда требуется точная наводка ковша над центром кузова. Минимальное время требуется для разгрузки породы в отвал.

При нормальных условиях работы значительную часть времени рабочего цикла (до 50—60%) занимает поворот экскаватора. При уменьшении угла поворота продолжительность цикла может значительно сокращена.

Забой механической лопаты имеет криволинейную форму, личают следующие виды забоев механической лопаты (рис. боковой (а), тупиковый (б) и фронтальный (в). Согласно ПТЭ, нор­мальным для механической лопаты является боковой забой. При работе в боковом забое обеспечивается наибольшая производитель­ность, поскольку в этом случае угол поворота экскаватора обычно не превышает 90° и значительно упрощается подача транспортных сосудов под погрузку. Тупиковые забои обычно применяют при про­ходке траншей, а также при разработке месторождений сложного строения и отработке тупиков карьерного поля. Фронтальные забои применяют в исключительных случаях, когда невозможно произво­дить выемку пород боковым забоем.

В свою очередь, в боковом забое различают схему с боковой раз­грузкой в отвал (рис. 119, а), с боковой разгрузкой в транспортные

средства, расположенные на горизонте установки экскаватора (рис. 119, б), с боковой разгрузкой в транспортные средства, располо­женные выше горизонта установки экскаватора (рис 119, в). В тупиковом забое — с тупиковой погрузкой в транспортные сред­ства на горизонте экскаватора (рис. 119, г), с верхней погрузкой в транспортные средства (рис. 119, д), с размещением породы на бор­тах траншеи (рис. 119, е).

Рис. 119. Основные схемы работы механических лопат.

Схему работы с боковой разгрузкой в отвал применяют при пере-валке вскрышных пород в выработанное пространство карьера. При этом достигается наиболее высокая производительность, так как экскаватор не связан с транспортом, что исключает простои при обмене груженых транспортных сосудов на порожние, и необходи­мость точной наводки ковша над местом его разгрузки.

Схема работы с боковой разгрузкой в транспортные средства на горизонте установки экскаватора наиболее распространена на карье­рах. Производительность экскаватора при этой схеме ниже, чем при работе с разгрузкой в отвал, но выше, чем при всех остальных схемах.

Верхнюю погрузку применяют при наличии экскаваторов с удли­ненным рабочим оборудованием. При верхней погрузке производи­тельность экскаваторов в связи с большими затратами времени на установку ковша над кузовом транспортного сосуда на 20-30% меньше, чем при нижней, но зато значительно упрощается работа транспорта.

Производительность механических лопат в тупиковых забоях при верхней погрузке практически одинакова, а при нижней погрузке меньше, чем в боковых забоях. Это вызвано главным образом тем, что транспортные сосуды _При нижней погрузке в тупиковых забоях устанавливают позади экскаватора, в результате чего увеличивается угол поворота экскаватора и соответственно удлиняется время рабочего цикла. При Железнодорожном транспорте значительно увеличиваются вынужденные простои экскаватора при обмене груженых транспортных сосудов на порожние, а также при наращи-вании железнодорожных путей.

В мягких породах профиль забоя криволинейный, соответству-ющий траектории движения ковша экскаватора. Поэтому высота за($оя в мягких породах не должна превышать максимальную вы­соту черпанияэкскаватора, т. е. h« Н_{ч тах}. При большей высоте забоя я в верхней его части образуются нависи или козырьки породы, Обушенив которых представляет опасность для людей й экскава­тора

В сыпучих, а также в хорошо разрыхленных скальных породах профиль забоя соответствует углу естественного откоса горных пород. При разработке таких пород, когда постепенное осыпание их сни-жает высоту непосредственно разрабатываемой части забоя, до­пускается увеличение его высоты до 1,5Н_ч._тах.

Разрабатывагь угольные пласты механическими лопатами, со­гласна правилам безопасности, можно одним уступом высотой до 30м.

В случае угрозы обрушения забоя работу немедленно прекра­щают, и экскаватор отводят от забоя на безопасное расстояние.

При верхней погрузке высоту забоя определяют по выражению

h 2 /з высоты расположения напорного вала, в скальных породах — не менее высоты напорного вала экскаватора.

На карьерах СССР высота уступов обычно составляет 10—15 м. Ширина бокового забоя механической лопаты

где Rч.у — радиус черпания экскаватора на горизонте установки, м.

При железнодорожном транспорте для сокращения числа пере­движек путей ширину забоев принимают наибольшей — обычно (1,5÷1,7)R_{Ч у} (рис. 120, а). При этом ширину внутренней части забоя принимают R_ч. _у, так как при большей ширине ее у подошвы уступа остается неубранная порода. Ширину внешней части забоя при­нимают (0,5÷0,7) R_ч. _у из условия нормального наполнения ковша без отталкивания породы в сторону выработанного пространства карьера. При этом угол поворота экскаватора не превышает 30—45°.

Рис. 120. Схема к определению ширины забоя механи­ческой лопаты

Для механических лопат с ковшами емкостью 4—5 м 3 нормальная ширина бокового забоя составляет 12—15 м, для более мощных экскаваторов 20—30 м.

Ширина тупикового забоя механической лопаты определяется заданными его размерами или рабочими параметрами экскаватора. Максимальная ширина тупикового забоя равна 2R_Ч._У (рис. 120, г). При большей ширине забоя экскаватор передвигается зигзагообраз­но или разработка производится короткими поперечными заходками.

Дата добавления: 2015-07-14 ; просмотров: 2601 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник