Размещено на http://www.allbest.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНОЙ МАШИНОЙ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРНО-ТРАНСПОРТНЫХ УСТРОЙСТВАХ

САМОХОДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ОРГАНИЗАЦИЯ МАШИННОЙ ПОГРУЗКИ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОВШОВЫХ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИНАХ

ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНЫЕ МАШИНЫ

УСЛОВИЯ РАБОТЫ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

СПОСОБЫ ЗАГРУЗКИ КОВША

ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ

ПАРАМЕТРЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

УЗЛЫ СОПРЯЖЕНИЙ

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ РАСЧЁТ

РАСЧЕТ ТОПЛИВА НА ТОННО-КИЛОМЕТР ПЕРЕМЕЩАЕМОГО ГРУЗА В НАТУРАЛЬНОМ И ДЕНЕЖНОМ ВЫРАЖЕНИИ

ВЫВОД

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНОЙ МАШИНОЙ

№	Параметр	Единицы измерения	Вариант
1	Насыпная плотность	т/м3	2,2
2	Емкость ковша	м3	2,5
3	Длина транспортирования	м	60
4	Время погрузки	с	8
5	Время разгрузки	с	3
6	Время маневров на разворот	с	10
7	Угол наклона участков выработки	градус	3
8	Удельное ходовое сопротивление ПДМ	Н/кН	50

Предварительно принимаю отечественные ковшовые погрузочно-доставочные машины марки ПД-5.

Параметры ПД-5:



ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРНО-ТРАНСПОРТНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Наряду с транспортными машинами непрерывного действия - конвейерами различных типов, самотечными установками, кольцевыми канатными дорогами - на горных предприятиях широко используются и транспортные машины периодического действия в качестве самостоятельных или вспомогательных транспортных средств.

К транспортным средствам периодического действия, получившим большое распространение на угольных и рудных шахтах, относится следующее оборудование: локомотивная откатка, подземный автомобильный транспорт, погрузочные машины различных типов, погрузочно-доставочные машины и др.

Транспортные машины и устройства периодического действия могут быть:

· стационарными (опрокидыватели)

· передвижными (погрузочно-доставочные машины)

· переставными (толкатели)

· выполнять основные функции (локомотивная откатка) или вспомогательные (погрузочные машины, толкатели)

Отличительными особенностями транспортных машин и устройств периодического действия являются:

· цикличность транспортных операций

· наличие холостого хода

· наличие временных пауз внутри цикла и между циклами

Для подавляющего большинства транспортных устройств периодического действия характерен ярко выраженный неустановившийся режим работы с преобладанием, в ряде случаев, динамического характера нагружения над статическим.

Для всех транспортных машин основного назначения характерна зависимость производительности от протяженности трассы транспортирования (рис.1),

Функциональная зависимость Q_э(L) близка к гиперболической. При L > ? производительность Q_э > 0. Поэтому область использования погрузочно доставочной ограничивается приемлемой величиной Q_э в диапазоне от Q_э1(L₁) до Q_э2(L₂). Для малых транспортных машин длина трассы транспортирования L₂ ограничивается всего лишь несколькими десятками метров

Для других транспортных машин максимальная протяженность трассы транспортирования L₂ может составлять до 10 км и более.

Вообще же, выбор транспортных средств есть задача экономическая, решаемая на основе сравнивания альтернативных вариантов. А критерием выбора является, как правило, минимум приведенных затрат или максимальная прибыль, которую можно получить при использовании данного транспортного средства.

При анализе формулы (1) и графика Q_э(L) (рис.1) можно предположить, что при малых L целесообразно использовать только транспортные машины периодического действия. Это не так. Например, при длине транспортирования в несколько метров (или десятков метров) весьма эффективными оказываются конвейеры ленточные, винтовые, скребковые, а в качестве питающих устройств - винтовые и вибрационные конвейеры.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таким образом, выбор транспортных средств является серьезной технико-экономической задачей, при решении которой следует учитывать множество факторов и требований, часто даже взаимоисключающих. Их правильная оценка и нахождение оптимального решения невозможны без знания всех возможных технических средств и методов расчета и выбора их параметров.

САМОХОДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К самоходному оборудованию транспортному относят погрузочно-доставочные машины, самоходные вагоны, автосамосвалы, погрузочно-транспортные машины, подземные экскаваторы. Из перечисленного оборудования и самоходных буровых установок обычно составляют добычной комплекс. Создание и внедрение самоходных комплексов обеспечивает максимальную механизацию всех элементов при проходке или добыче.

Применение самоходного оборудования в подземных рудниках позволяет повысить скорость проведения горных выработок и производительность труда проходчиков.

На отечественных рудниках самоходными комплексами добывается около 50 % руд цветных металлов, половина из них - при камерно-столбовой системе разработки; 15 % - при этажном и подэтажном обрушениях; 15 % - при этажно-камерной системе с отработкой подэтажных штреков и 20 % - при системе разработки с закладкой.

На зарубежных рудниках самоходное погрузочно-доставочное оборудование является основным средством механизации выпуска, погрузки и доставки руды практически при всех системах разработки.

Схемы доставки руды с помощью ковшовых машин зависят от используемых систем разработки, которые можно разделить на две группы:

 погрузка и доставка руды осуществляется в очистном пространстве;

 машины работают в выработках основания блока при использовании самоходного оборудования.

В свою очередь, схемы доставки руды можно разделить на следующие виды:

 доставка руды в пределах очистного пространства;

 доставка руды из выработок выпуска до капитальных рудоспусков;

 доставка руды из очистных блоков (камер) до ствола или непосредственно на поверхность;

 доставка горной массы из забоев подготовительно-нарезных и капитальных выработок.

Решающими факторами эффективной эксплуатации самоходного оборудования являются его высокая надежность и большая производительность.

Комплексы самоходных машин для механизации всех звеньев технологических процессов формируют из самоходных бурильных установок, самоходных погрузочных, погрузочно-транспортных и транспортных машин. Самоходные машины вспомогательного назначения (топливозаправщики, машины для перевозки людей и др.) не входят в основной комплекс самоходных машин для очистных и подготовительных работ и предназначены для обслуживания нескольких основных комплексов.

Состав комплексов самоходных машин рекомендуется выбирать с учетом природных, технологических и экономических факторов (мощности и угла залегания рудного тела, системы разработки, крепости, устойчивости руды и вмещающих пород, схемы транспортирования руды и производительности оборудования, капитальных затрат на приобретение, доставку и монтаж оборудования, затрат на его эксплуатацию и ремонт).

Для конкретных условий эксплуатации выбор наиболее рационального оборудования самоходного комплекса производится на основании технико-экономического сравнения различных вариантов. Область применения самоходных комплексов определяется конструкцией погрузочно-транспортной или транспортной машины, входящей в комплекс.

ОРГАНИЗАЦИЯ МАШИННОЙ ПОГРУЗКИ

Эксплуатационная производительность погрузочных машин решающим образом зависит от способов транспортирования горной массы от забоя. поэтому выбор оптимального в данных условиях варианта транспортирования имеет большое значение.

Применяются следующие виды транспорта горной массы от погрузочной машины:

· конвейерный транспорт

· транспорт в вагонетках с конвейерной погрузкой

· транспорт в вагонетках с организацией обмена вагонеток у машины.

При магистральном конвейерном транспорте с помощью ленточных конвейеров (рис.2) подача горной массы от погрузочной машины на конвейер производится не непосредственно, а через скребковый конвейер, который позволяет достаточно просто изменять его длину при продвижении забоя.

Транспортирование горной массы в вагонетках, подаваемых под погрузку партиями из 15-20 вагонеток, реализуется с помощью передаточного звена между погрузочной машиной и вагонеткой - ленточного портального конвейерного перегружателя (рис.3, а) или скребкового конвейера (рис.3, б).

Транспорт в вагонетках с организацией обмена вагонеток у погрузочной машины может быть осуществлен в нескольких вариантах.

Применение перегружателя на 3-4 вагонетки (рис.4). В этом случае, если время оборота вагонетки меньше или равно времени погрузки, то погрузочная машина без остановки загрузит n_в = 2^z - 1 вагонеток, где z - число вагонеток в одной подаче.

Рис.2. Погрузка горной массы при конвейерном транспорте

1 - ленточный конвейер; 2 - скребковый конвейер; 3 - перегрузочная воронка; 4 - погрузочная машина; 5 - штабель в забое



Рис.3. Погрузка горной массы при транспорте в вагонетках

1 - партия вагонеток; 2 - портальный ленточный перегружатель; 3 - погрузочная машина;

4 - штабель; 5 - скребковый конвейер

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОВШОВЫХ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИНАХ

Главное направление технического прогресса в горнорудной промышленности, наблюдающееся в последние годы практически во всех странах мира, осуществляется на базе технического перевооружения рудников и широкого использования самоходного оборудования.

Практика ряда отечественных и зарубежных предприятий показала высокую эффективность самоходного оборудования, подтвердила его преимущество перед применяемыми на рудниках забойными машинами. Так, применение самоходного оборудования на руднике «Тексада» (Канада) позволило эффективно отрабатывать рудные тела неправильной формы и повысить производительность труда подземного рабочего с 44,7 до 67 т/смену.

На рудниках Канады, Австралии, Швеции и на некоторых рудниках США и Замбии широко применяется система под- этажного обрушения. Производительность труда рабочего на очистных работах при этой системе с применением самоходных машин достигает 60-135 т/смену.

Увеличение глубины разработки, сопровождающееся значительным повышением горного давления, на многих зарубежных рудниках обусловливает широкое применение механизированного варианта системы горизонтальных слоев с закладкой. Использование твердеющей закладки и применение самоходного оборудования способствовали резкому повышению технико-экономических показателей этой системы. Производительность труда забойного рабочего на рудниках «Кобар» (Австралия) и «Эвока» (Ирландия) достигает 60-90 т/смену.

Проведение выработок с применением комплексов самоходных машин позволяет увеличить производительность труда проходчиков в 1,5-2,0 раза при одновременном снижении затрат (рудники фирмы «Инко», рудники «Хендерсон», США и «Тексада», Канада).

Анализ опыта работы зарубежных подземных рудников показывает, что некоторые предприятия широко применяют комплексы самоходного оборудования как для проведения выработок различного сечения и назначения, так и на очистных работах, и заметно повышают свои технико-экономические показатели.

Погрузка в забое и транспортирование горной массы в шахтных условиях являются наиболее трудоемкими операциями технологического цикла, и поэтому значительно повышается роль погрузочно-транспортных средств.

Одним из перспективных видов шахтных погрузочно-транспортных средств являются ковшовые погрузочно-транспортные машины на пневмоколесном ходу с дизельным приводом.

Основные параметры и размеры ковшовых погрузочно-транспортных машин для отечественных горнорудных предприятий регламентируются ОСТ 24.08.01-73, которым предусмотрено создание ряда машин грузоподъемностью 2, 3, 5, 8 и 12 т.

Индексация ковшовых погрузочно-транспортных машин ПД сохранена в соответствии с ранее принятой в технической терминологии (погрузочно-доставочная), после шифра через тире указывается грузоподъемность машины.

Ковшовые погрузочно-транспортные машины выполняют погрузку и транспортирование отбитой горной массы от забоя до рудоспуска, их также используют на погрузке горной массы в различные транспортные средства, на зачистке и устройстве дорог для доставки оборудования, материалов и т. д.

Применение ковшовых погрузочно-транспортных машин позволяет одновременно вести работы в нескольких забоях, комплексно механизировать основные и вспомогательные работы с помощью одной сравнительно простой и производительной машины.

В СССР на бокситовом руднике «Североуральский» в сравнительно неблагоприятных условиях камерной системы разработки при использовании машины ПД-3 на погрузке горной массы в забое и транспортировании ее к рудоспуску на длину 140 м достигнута производительность 140 т/смену, на руднике «Салаирский» при отработке участков системой подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды с применением машины ПД-5 при длине транспортирования горной массы на 120 м - 340 т/смену, на рудниках комбинатов Ачполиметалл и Солнечный в условиях отработки наклонных рудных тел различными вариантами камерно-столбовой системы разработки с применением машин ПД-8 при средней длине транспортирования горной массы 100 м - 650 т/смену.

На руднике «Комсомольский» Норильского горно-металлургического комбината имени А. П. Завенягина в условиях отработки рудного тела сплошной слоевой системой горизонтальными слоями с последующей закладкой твердеющей смесью прошла испытания машина ПД-12. Эксплуатационная производительность при длине транспортирования 30 м и коэффициенте использования машины в течение смены 0,23 составила 477 т/ смену.

Наилучшие показатели сменной производительности составили 1050 т/смену при длине транспортирования 45 м. Машина ПД-12, с увеличением коэффициента использования в смену, способна обеспечить производительность 1500- 2000 т/смену, что в 2-4 раза выше производительности используемых на руднике погрузочно-транспортных машин грузоподъемностью до 7 т.

Успешный опыт применения ковшовых погрузочно-транспортных машин на рудниках комбинатов Ачполиметалл, Джезказганском, Норильском, Солнечном, «Апатит», рудниках «Вишне- вогорский», «Североуральский», «Салаирский», шахте «Северо- песчанская» и др. в самых различных горнотехнических условиях и на всех стадиях подземной добычи руды подтвердил целесообразность и перспективность их применения.

Согласно перспективному плану развития горнодобывающей промышленности СССР рудники черной и цветной металлургии, горной химии и строительных материалов в ближайшие годы получат комплексы отечественного высокопроизводительного самоходного бурового и погрузочно-транспортного оборудования и, в том числе, ряд ковшовых погрузочно-транспортных машин, применение которых позволит успешно вести очистные и проходческие работы в различных горнотехнических условиях, повысить производительность по погрузке и транспортированию горной массы, снизить себестоимость добычи руды и получить значительный экономический эффект.

Шахтные ковшовые погрузочно-транспортные машины представляют собой шасси с шарнирно-сочлененной рамой на пнев- моколесном ходу.

На передней полураме шасси установлено навесное оборудование - погрузочный орган, состоящий из ковша, стрелы, рычажного механизма и силовых цилиндров; на задней--дизельный двигатель с системами обслуживания, трансмиссия, гидропривод погрузочного органа и механизма поворота машины, кабина.

Создателем конструкций отечественных ковшовых погрузочно-транспортных машин является институт НИПИгормаш (г. Свердловск), заводами-изготовителями - донецкий машиностроительный завод им. Ленинского комсомола Украины и Воронежский завод горно-обогатительного оборудования.

При разработке погрузочно-транспортных машин учитывались требования прогрессивности конструкций, максимального соответствия своему назначению, технологичности в изготовлении, возможности агрегатных ремонтов вне машины и устранения неполадок с применением бьтстрозаменяемых узлов и деталей, удобства обслуживания, эргономики, технической эстетики и техники безопасности.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5 Кинематическая схема погрузочно-транспортной машины:

1 - двигатель; 2 - демпферное соединение; 3 - согласующий (раздаточный) редуктор; 4 - гидромеханическая коробка передач; 5 - рулевое управление; 6 - карданная передача; 7 - главная передача; 8 - тормоз; 9 - колесная передача; 10 - дифференциал; 11 - ковш; 12, 13 - гидроцилиндры подъема стрелы и поворота ковша; 14 - насосы гидропривода

Сложность агрегатов и узлов погрузочно-транспортных машин требует от механиков-водителей и обслуживающего персонала знания особенностей их конструкций, технического обслуживания и эксплуатации, что значительно повысит показатели технической готовности машин и использования их у потребителей.

ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНЫЕ МАШИНЫ

Опыт отечественных рудников по полезных ископаемых показывает, что для камерно системы с твердеющей закладкой механизированный способ доставки руды, с использованием современного мощного самоходного оборудования, является самым прогрессивным.

Выбор самоходного оборудования осуществляется с учётом его целесообразного применения, оценки достоинств и недостатков, его стоимости, а также стоимости запасных частей.

Принятое транспортное оборудование должно отвечать следующим основным требованиям:

1. Обеспечивать заданную производительность;

2. Обеспечивать высокую надёжность;

3. Обеспечивать минимальную трудоёмкость и стоимость;

4. Обеспечивать экологичность окружающей среды.

Основные преимущества доставки руды самоходным оборудованием: высокая производительность; мобильность; исключаются вспомогательные работы по переносу, монтажу и демонтажу даже при непостоянстве рабочих мест; универсальность (одни и те же машины используются на очистных и подготовительных работах).

Основные недостатки: высокая стоимость оборудования и запасных частей; сравнительно малый срок службы дизельных машин (3-6 лет); длительные ремонты, в связи с чем обычно лишь около 1/3 - 1/2 машин готовы к эксплуатации; расход воздуха на проветривание при дизельном оборудовании может возрастать до 1,5-2 раза, что не только увеличивает расход энергии, но и требует строительства дополнительных вентиляционных стволов на крупных шахтах; увеличенное (12 м2 и более) сечение выработок для движения и работы мощных машин; сложность обслуживания и ремонта машин, особенно дизельных, требует высокой квалификации рабочих.

Тем не менее, отечественной и зарубежной практикой установлено, что при взрывной отбойке достоинства самоходного оборудования настолько существенны, что на сегодня его можно считать лучшим из имеющихся средств механизации доставки руды в подходящих для его использования горнотехнических условиях.

Распространение получили в основном следующие машины или комплексы:

- погрузочно-доставочные машины;

- погрузочные (или погрузочно-доставочные, используемые как погрузчики) машины в комплексе с автосамосвалами;

- экскаваторы в комплексе с автосамосвалами, а также с бульдозерами или легкими погрузочно-доставочными машинами для зачистки дорог и почвы очистных камер;

- бульдозеры;

- самоходные скреперные машины;

- самоходные вагоны в комплексе с погрузочными машинами или комбайном и бункер - перегружателем.

Выбор оптимального варианта доставки руды определяется техническим расчетом и представлен ниже.

Для условий проектируемого рудника предварительно принимаются погрузочно-доставочные машины. Данные машины предназначены для погрузки и транспортирования отбитой горной массы, погрузки её в рудоспуски (транспортные средства), а также выполнения работ по зачистке и устройству дорог, доставке оборудования и материалов.

Особенностями современных мощных машин данного типа являются универсальность (возможность выполнения нескольких основных и вспомогательных функций), пневмошинный ход и дизельный привод.

Широкое применение в погрузочно-транспортных машинах получил дизельный привод. Машины с ДВС обладают большой мощностью, экономичностью, просты по конструкции, обеспечивают легкость управления и плавность регулировки скоростей в широком диапазоне. Дизельный привод хорошо приспособлен для работы в условиях изменяющихся нагрузок. Основное преимущество данного привода перед электрическим - независимость от источника электроэнергии. Большими недостатками транспортировки полезного ископаемого машинами с ДВС являются, во-первых, образование токсичных газов при сгорании топлива, требующее специальных мер по нейтрализации и обезвреживанию, и, во-вторых, необходимость организации подземных заправочных пунктов, а в отдельных случаях устройства подземных складов горюче-смазочных материалов и ремонтных мастерских.

Модели машин, снабженные электродвигателями, питаются от кабельной сети кабелем, намотанным на барабане от троллея или в их комбинации. В связи с этим, снижается манёвренность машин, безопасность обслуживающего персонала, и, как следствие, производительность.

Пневматический привод питается через шланг, что снижает скорость машин, он имеет невысокий КПД и используется лишь для машин легкого класса с небольшим радиусом действия.

Практика эксплуатации зарубежных погрузочно-доставочных машин на рудниках цветной металлургии доказала их преимущество перед отечественными машинами подобного типа. При прочих равных условиях достоинства первых: безотказность работы, ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость. Достоинства отечественных машин - простота конструкции и относительно малая стоимость машин и запасных частей по сравнению с зарубежными аналогами.

Погрузочно-доставочные машины состоят из следующих элементов: шарнирно сочлененной несущей рамы; пневмоколесного механизма передвижения со всеми ведущими мостами; дизельного двигателя с системой нейтрализации отработавших газов или электрического двигателя с кабельным, кабельно-троллейным, аккумуляторным или троллейно-аккумуляторным питанием; системы управления, обеспечивающей движение машины вперед или назад без разворота (по челночной схеме).

Рис.6 Погрузочно-доставочная машина с грузонесущим ковшом

Сборочные единицы погрузочно-доставочной машины с грузонесущим ковшом (рис.6) смонтированы на шарнирно сочлененной раме, состоящей из передней 1 и задней 2 полурам, соединенных между собой двойным шарниром 3 и опирающейся на пневмошинные колеса 4. На передней полураме 1 расположен погрузочно-несущий орган, состоящий из ковша 5, стрелы 6, рычажного механизма и силовых гидроцилиндров 7 (один для подъема стрелы и два для поворота ковша). На задней полураме 2 расположены дизельный или электрический двигатель, трансмиссия, гидропривод погрузочного органа, механизм поворота машины 8.

Доставочные машины (типа ПД), оборудованные дизельным приводом с водяным охлаждением и комбинированной очисткой отработавших газов, используют при длине транспортирования 50-400 м и площади поперечного сечения выработок от 6 до 14 м².

Машины имеют высокую маневренность и способны преодолевать уклоны до 18, захватывать и транспортировать скальную абразивную горную массу с коэффициентом крепости до 18 и крупностью отдельных кусков до 800 мм. Для работы предусмотрены основной и сменный ковши: основной рассчитан на погрузку горной массы плотностью в разрыхленном состоянии 2 т/м³, сменный предназначен для меньшей или большей плотности.

Погрузочно-транспортные машины с ковшом и кузовом (типа ПТ), оснащенные пневмоприводом, применяют при проходке выработок и реже - на очистных работах при длине транспортирования 30-100 м.

Автосамосвалы используют в сочетании с различными погрузочными установками: погрузочными машинами с нагребающими лапами, экскаваторами, ковшовыми колесными погрузчиками, вибропитателями. Оптимальная длина транспортирования автосамосвалами до 700 м, максимальная до 3000 м, минимальная площадь поперечного сечения выработок 16-20 м². Большая длина транспортирования позволяет уменьшить число блоковых рудоспусков и транспортных заездов. В определенных условиях автосамосвалами транспортируют руду от забоев до околоствольного двора, а иногда и на поверхность рудника. Рекомендуется совместное использование автосамосвалов и погрузочно-доставочной машины с грузонесущим ковшом, при этом машина выполняет роль погрузчика (рис.7), или колесного ковшового погрузчика грузоподъемностью 8 т и более.

Рис.7. Комплекс самоходного транспортного оборудования

1 - автосамосвал; 2 - погрузочно-доставочная машина

За рубежом погрузочно-доставочные машины с ковшом выпускают фирмы «Атлас-Конко» (Швеция), «Кавасаки» (Япония), «Эймко» (США), «Тамрок» (Финляндия) и др.

Все колеса в машинах этого типа являются ведущими. Остановку машины производят отключением пневмодвигателей, а торможение - противовключением. Разворот машины осуществляют за счет вращения колес каждого борта в разные стороны.

Из-за низкого КПД пневмопривода, наличия шланга питания пневмопривода, низкой маневренности машины, небольшой длины транспортирования и высоких эксплутационных расходов погрузочно-транспортные машины этого типа не получили широкого распространения в горной промышленности.

оборудование самоходный транспортный

УСЛОВИЯ РАБОТЫ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

СПОСОБЫ ЗАГРУЗКИ КОВША

Продолжительность заполнения грузонесущего ковша зависит от способа загрузки грузонесущего элемента, физико-механических свойств загружаемой горной массы, мощности привода, удельных усилий внедрения и вырыва.

Загрузка ковша может быть раздельной, многоступенчатой, совмещенной, комбинированной и послойной.

Рис.8. Способ загрузки ковша

Раздельный способ реализуется при поступательной движении машины, при этом ковш внедряется в штабель до упора кромки развала в заднюю стенку ковша (рис.8, а).

Обычно загрузка ковша ведется на рабочей (пониженной) скорости движения 2,5-4 км/ч. Внедренный ковш поворачивают до отказа на себя без продвижения машины. После этого ковш переводят в транспортное положение и машина отъезжает от штабеля. Этот способ применим при загрузке материала с небольшой насыпной плотностью (сланец, уголь, шлак).

Многоступенчатый способ представляет собой несколько однократных последовательных внедрений, сочетающихся с подъемом (рис.8, б).

Совмещенный способ заключается в сочетании поступательного движения с поворотом (рис.8, в). В этом случае скорость движения машины должна быть равна средней скорости подъема режущей кромки ковша. При таком способе ковш предварительно внедряется в штабель примерно на половину своей длины.

Комбинированный способ (рис.8, г) реализуется при сочетании совмещенного и раздельного способов загрузки ковша. Его используют в момент пробуксовки ходовой части. Этот способ обеспечивает хорошее заполнение ковша при фронтальной загрузке (поступательно движение ковша осуществляется под прямым углом к кромке развала).

Послойный способ применяют при уборке проходческих забоев и планировочных работах. Взорванную горную массу черпают слоями при непрерывном движении машины вперед (рис.8, д). После загрузки ковш устанавливают в транспортное положение и машина перемещается к месту разгрузки.

Для получения наибольшей производительности машина должна двигаться с максимально возможной скоростью к пункту разгрузки. Там ковш разгружают фронтально путем его обратного поворота на угол, обеспечивающий полное освобождение от загруженного материала. После этого ковш устанавливают в транспортное положение и машину на максимально возможной скорости отгоняют в пункт погрузки. На этом полный рабочий цикл погрузочно-транспортной машины завершается.

ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ

Эффективность работы погрузочно-транспортных машин в значительной мере зависит от состояния подземных дорог, особенно при больших расстояниях доставки.

Применяется дорожное покрытие щебеночное укатанное, бетонное и асфальтобетонное.

Если подземные дороги не имеют специального покрытия, то снижаются скорость транспортирования и производительность, возрастают потребляемая мощность двигателя, расход топлива и расход воздуха на вентиляцию.

Зависимость показателей транспортирования от типа покрытия подземных дорог при грузоподъемности автосамосвалов 50 т и скорости движения 20 км/ч следующая:

 удельное сопротивление движению от 15 до 60 Н/кН;

 потребляемая мощность от 15 до 221 кВт;

 расход топлива от 34 до 130 кг/ч;

 расход воздуха от 7 до 25 м³/с.

Длительный опыт эксплуатации машин позволил установить, что одна из основных причин быстрого износа шин - неудовлетворительное состояние дорожного покрытия.

Доля затрат на шины от общих эксплутационных затрат на доставку 1 т руды составляет в среднем 18-20 %. Кроме того, плохие дороги служат причиной несчастных случаев и аварий.

В настоящее время существует единое мнение о необходимости сооружения на почве подземных выработок искусственного покрытия. Наиболее распространены дороги со щебеночным покрытием. Но в последнее время все чаще применяют бетонированное, асфальтобетонное, сборное железобетонное и другие покрытия.

Бетонированное или железобетонное покрытие дорог применяется в пунктах погрузки, на наклонных съездах, напряженных участках транспортных горизонтальных выработок.

ПАРАМЕТРЫ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

На предприятиях, применяющих самоходное оборудование, все выработки в зависимости от их назначения, интенсивности и скорости движения в них машин подразделяются на погрузочные, доставочные, транспортные, промежуточные (поэтажные) и вспомогательные.

Пункты погрузки могут располагаться непосредственно в проходческих забоях, камерах или на днище очистных блоков. В днище блоков через выработки пункта погрузки выпускают отбитую горную массу. Это их главная технологическая функция. Длина погрузочных выработок колеблется от 8 до 17 м. Дорожное покрытие чаще всего находится в неудовлетворительном состоянии, поэтому движение во время заполнения ковша осуществляется по неровной скальной почве при ограниченной скорости 1,5-2,5 км/ч. Однако в последнее время в пунктах погрузки и выработках погрузки предусматривают искусственное покрытие из бетона, асфальтобетона или других материалов.

Доставочные выработки могут быть горизонтальными или наклонненными под углом 6-8 и иногда до 12. Длина зависит от системы разработки, схемы нарезных работ и порядка отработки запасов блока. Обычно она изменяется от 30 до 500 м. Четкого разграничения между погрузочными и доставочными выработками нет. Скорость движения машин в доставочных выработках зависит от профиля пути, состояния дорожного покрытия и длины. При асфальтобетонном покрытии скорость груженой машины может составлять 15-18 км/ч, а без груза 20-40 км/ч. При плохом состоянии дорожного покрытия скорость машины с грузом не превышает 3,5-5 км/ч, а без груза - 6-10 км/ч.



Рис. 9. Поперечное сечение выработок для самоходного оборудования:

а - транспортного; б - бурового и вспомогательного

1 - магистрали сжатого воздуха и воды; 2 - знак пешеходной дорожки; 3 - подвеска светильников; 4 - знак ограничения скорости (20 км/ч); 5 - вентиляционная труба; 6 - крепление кабелей; 7 - самоходная машина; 8 - водоотливная канавка; 9 - пешеходный трап; 10 - знак, запрещающий движение людей

Размеры: R, r - большой и малый радиусы свода; х - минимальное расстояние между кузовом и наиболее выступающей частью подвески (не менее 500 мм); b - ширина машины; А - ширина проезжей части (при поворотах); а - ширина тротуара; с - минимальный зазор; общая ширина транспортной выработки В = b + 1700 мм, а вспомогательной В = А + а + с (или В = А + 1000 мм и В = b + 2с); h_м - высота кузова; h_п - высота прямой стенки (не менее 1800 мм); h_b - общая высота выработки, мм (h_b = h_п + 2r)

К транспортным выработкам относятся выработки основных откаточных горизонтов: квершлаги, штреки, штольни, наклонные стволы и спиральные спуски. По этим выработкам осуществляется основной грузопоток руды, грузов, материалов и людей. Они проводятся горизонтально или под углом до 12, имеют дорожное покрытие. При отсутствии ограничений и длине выработок до 3000 м скорость машин возможна до 40 км/ч.

Промежуточные выработки располагаются выше доставочного горизонта и предназначаются для бурения и заряжания скважин при отбойке руды. Почву выработок в этих случаях присыпают мелким щебнем и разравнивают. Скорость движения машин не превышает 12 км/ч.

Вспомогательные выработки служат для вентиляции, доставки крупногабаритного оборудования и грузов. Это могут быть горизонтальные выработки, уклоны, съезды. Протяженность их от 15 до 5000 м, а иногда и более. Угол наклона съездов - 6-14. Скорость движения транспортных средств колеблется от 4 до 15 км/ч. Конструктивные параметры выработок зависят от их технологического назначения (рис.9).

Уклон выработок выбирается с учетом их назначения, типа применяемого оборудования, срока службы. С увеличением угла наклона растут эксплуатационные расходы, особенно когда транспортирование руды идет на подъем. С другой стороны, с увеличением угла наклона резко сокращаются протяженность выработок и капитальные затраты на их проведение.

УЗЛЫ СОПРЯЖЕНИЙ

Прямая погрузка, доставка, разгрузка широко применяются при фронтальной отработке мощных крутопадающих месторождений этажным и подэтажным принудительным обрушением. один из вариантов такого комплекса с применением погрузочно-транспортной машины показан на рис.10.

Рис.10. Погрузка руды из погрузочно-транспортной машины в рудоспуск

1 - проход; 2 - ляда; 3 - блок; 4 - лебедка; 5 - сопла для подавления пыли водой

Входящая в состав комплекса машина осуществляет погрузку руды в забое, перемещение ее по квершлагу и подэтажному штреку, разгрузку в рудоспуск.

Перегрузочный узел - это специально оборудованная устьевая часть вертикального или наклонного рудоспуска. Устье рудоспуска бетонируется, сверху устанавливается грохот, а по периметру - трубопровод с оросительными форсунками. Для обеспечения безопасности и уменьшения пылеобразования устье рудоспуска после разгрузки ковша перекрывается металлической лядой, управляемой дистанционно машинистом.

При проведении горно-капитальных и горно-подготовительных выработок в блоке с самоходными машинами или при отработке отдельных небольших залежей, когда отсутствует рудоспуск на нижний горизонт, сооружают перегрузочный узел (рис.11, 12).



Рис.11. Перегрузка руды из погрузочно-транспортной машины в вагонетку

1 - погрузочно-доставочная машина (ПДМ); 2 - вагонетка; 3 - отбойный щит

Рис.12. Схема перегрузки руды на конвейер из ПДМ

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

Результатом тягового расчета является определение скоростей и времени движения машины на различных участках трассы при известном уклоне или выбор уклона соответствующего участка; определение тормозного пути, пропускной способности выработки

Определение скоростей движения машины:

На горизонтальном прямом участке максимальную скорость движения машины можно определить по формуле:

= 5 м/с = 18 км/ч.

Определение суммарной силы сопротивления движению машины . Суммарное сопротивление следует определять при движении машины на прямом участке с преобладающим уклоном .

Таблица 1

Суммарная сила сопротивления движению машины:

- коэффициент сопротивления качению (табл.1);

- средневзвешенный уклон дороги, ‰;

- коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление в кривых участках дороги;

= 0,4ч0,5 м/ - ускорение трогания;

- сопротивление воздушной среды, Н.

Сопротивление воздушной среды учитывается при скорости машины свыше 20 км/ч по горизонтальным выработкам протяженностью более 50 м;

= 51 655,8 Н.

Определение силы тяги машины по сцеплению

Сила тяги машины ограничивается силой сцепления ведущих колёс с дорогой и определяется из выражения:

)g = (5+16)*9,8 = 205,8 кН.

Необходимо чтобы соблюдалось условие:

51 655,8 Н. - условие соблюдается, тогда

= 3,8 м/с = 13,68 км/ч.

- коэффициент полезного действия передачи,

- коэффициент полезного действия колеса,

Сила тяги, развиваемая машиной на ободе колеса (касательная сила тяги), исходя из установленной мощности ходового двигателя:

Необходимо чтобы соблюдалось условие:

51 655,8 Н. - условие соблюдается.

Определение тормозного пути машины:

Тормозной путь машины складывается из двух частей:

Эксплуатационный расчет

Определяем время рейса машины:

.

Средняя производительность машины:

Определим рабочее время машины в течении смены:

Производительность машины в смену составит:

Определим количество машин в смену:

- принимаем в работу 1 машину.

.

РАСЧЕТ ТОПЛИВА НА ТОННО-КИЛОМЕТР ПЕРЕМЕЩАЕМОГО ГРУЗА В НАТУРАЛЬНОМ И ДЕНЕЖНОМ ВЫРАЖЕНИИ

Определяем удельный вес топлива на 1ткм перевозимого груза:

л/т*км

Где: q - расход дизельного топлива на км пути:

l -расстояние транспортирования груза, l = 0,06 км

И в денежном выражении при оптовой стоимости дизельного топлива 32р/л:

Заключение

Выбранная погрузочная машина типа ПД-5 удовлетворяет условиям эксплуатации с удельным расходом топлива л/т*км. В денежном выражении .



ВЫВОД

В данном курсовом проекте было выбрана и рассчитана погрузочно-доставочная машина для ведения очистных и проходческих работ. Предполагается, что принятая машина позволит обеспечить заданную производительность рудника с высокими технико-экономическими показателями. 

В теоретической части были рассмотрены общие сведения о горных транспортных устройствах, в частности сведения о погрузочно-транспортных машинах.

Графически представлены: Презентация; Сборочный чертеж ПДМ формата А1.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Григорьев В.Н. Транспортные машины для подземных разработок / В.Н.Григорьев, В.А.Дьяков, Ю.С.Пухов. М: Недра, 1984. 

2. Григорянц Э.А. Проведение горных выработок с применением самоходного оборудования / Э.А.Григорянц, А.Н.Инфанотьев, М.И.Чугай. М.: Недра, 1990. 

3. Кальницкий Я.Б. Безопасная эксплуатация подземного самоходного транспорта. М.: Недра, 1990. 

4. Кулешов А.А. Самоходный транспорт для подземных горных работ: Учеб. пособие / А.А.Кулешов, В.А.Фомин; Санкт-Петербургский горный ин-т. СПб, 1999. 

5. Подземный транспорт шахт и рудников / Под общ. ред. Г.Я.Пейсаховича, И.П.Ремизова. М.: Недра, 1985. 

6. Пухов Ю.С. Транспортные машины. М.: Недра, 1987. 

7. Тихонов Н.В. Транспортные машины горнорудных предприятий. М.: Недра, 1985.

Размещено на Allbest.ru

...