Скреперная доставка рудной массы

Скреперная установка (рис.13) состоит из двух- или трехбарабанной скреперной лебедки, скребка (ковша, гребка), к передней части которого крепится рабочий канат, а к задней части - холостой канат (при трехбарабанной лебедке холостых канатов — два), перекинутый через блочки, крепящиеся к кровле или стенке выработки сразу за зоной скреперования.

Скреперование по специальной скреперной выработке осуществляется с помощью двухбарабанной лебедки, мощность которой может составлять от 7-8 КВт до 110 КВт. Скреперная лебедка представляет собой механизм, состоящий из электромотора, на валу которого смонтированы барабаны для намотки тросов необходимой длины. При постоянно работающем электродвигателе барабаны поочередно приводятся в действие механизмами сцепления, управляемыми рукоятками лебедки, поэтому в любом режиме работы один барабан наматывает на себя трос, с другого же барабана сматывается другой трос.

При намотке на рабочий барабан грузовой трос тянет за собой скреперный ковш, перемещающий (волокущий) рудную массу до места ее погрузки в транспортное средство, до рудоспуска или до другой скреперной выработки. При этом с холостого барабана сматывается порожняковый трос, который через блочок тянется к хвостовой части скреперного ковша.

При обратном (порожняковом ) движении скреперного ковша функции барабанов меняются.

Объем ковша может составлять от 0,15 м3 до 1,5 м3, а соответствующая мощность электропривода — от 10 до 110 КВт. Скорость хода груженого ковша составляет 0,3 - 0,6 м/сек., а порожнякового - 0,5 -1 м/сек. Длина доставки — до 35-70 м, в исключительных случаях она может достигать и 100-150м.

Трехбарабанные лебедки применяются при скреперовании по площади в пределах треугольного сегмента, ограниченного точками крепления двух блочков для подвески двух холостых канатов. При этом используется привод мощностью от 55 до 110 КВт.

Диаметр применяемых канатов меняется от 12 до 22 мм в зависимости от мощности установки.

В передней части скреперной лебедки установлена предохранительная металлическая решетка для защиты скрепериста от удара канатом в случае его обрыва.

Для скреперования рудной массы по длине выработки необходимо обеспечить ее высыпание на всю ширину выработки. Для обеспечения этого условия рудоприемные выработки, дучки и ниши сконструированы таким образом, чтобы указанное условие выполнялось в течение всего периода эксплуатации данного добычного горизонта (Рис.14).

Во время работы скрепера рабочие не должны находиться на скреперной дорожке или в зоне действия скреперного троса. Скреперная лебедка должна быть установлена так, чтобы с одной ее стороны оставался проход шириной не менее 0,7 м для обслуживания лебедки, с другой стороны - шириной не менее 0,6 м для ведения монтажных работ [5, n.86].

Разгрузка рудной массы в рудоспуск или непосредственно в транспортное средство осуществляется через грохотную решетку для отделения и дальнейшего дробления негабаритных кусков.

Достоинства скреперной доставки:

1. Простота и низкая стоимость оборудования;

2. Низкие эксплуатационные затраты (стоимость электроэнергии и канатов);

3. Достаточно высокая производительность (от 250 до 400 т/смену при длине доставки от 40 до 10 м соответственно при емкости ковша 1 м³);

4. Малое поперечное сечение скреперных выработок (4-6 м²).

Недостатки скреперной доставки:

1. Падение производительности при увеличении длины доставки более 50-60 м;

2. Ухудшение видимости при увеличении длины доставки;

3. Значительные первоначальные затраты на проходку специальных скреперных выработок и установку скреперной лебедки;

4. Обслуживание нескольких пунктов выпуска только одной установкой — сложность обеспечения заданного режима выпуска из этих пунктов;

6. Повышенная опасность при перемещении по скреперным выработкам, а также при ликвидации зависаний.

Доставка рудной массы ПДМ

ПДМ - погрузочно-доставочная машина - самоходная машина, выполняющая функции погрузки, доставки и разгрузки рудной массы.

По конструкции ПДМ бывают ковшовые и ковшово-бункерные. Ковшовые ПДМ, наиболее распространенные в настоящее время, имеют ковш емкостью от 1 до 6 м3, которым рудная масса нагребается и в котором она доставляется до места разгрузки. Ковшово-бункерные машины имеют кроме относительно небольшого ковша (до 1 м3) еще и специальный бункер емкостью (до 3 м3).

По типу привода ПДМ различаются дизельные и электрические (питание по кабелю).

Дизельные ПДМ, как и любая другая техника с дизельным двигателем, имеют сложную многоступенчатую систему очистки выхлопных газов, включая механические, химические, жидкостные и каталитические элементы.

ПДМ с электрокабельным питанием все больше применяются на энергоемких процессах доставки руды и буровзрывных работах. Единственным недостатком является ограничение зоны работы в пределах максимальной длины кабеля (50-60м). Применение специального кабеля уменьшенного сечения длиной до 120-150 м увеличивают возможную зону использования ПДМ с одной точки подключения до 200 — 250 м. При перемещении такой ПДМ по доставочной выработке кабель, сматываемый (или наматываемый) с барабана ПДМ, укладывается в плинтусной части выработки специальным вилочным кабелеукладчиком. Это делает почву выработки свободной для перемещения другой добычной техники и предохраняет сам кабель от наезда на него.

ПДМ имеют, как правило, шарнирно сочлененную раму с целью увеличения маневренности в стесненных условиях подземных выработок и позволяет уменьшить радиус закругления доставочных выработок и, в итоге, уменьшает их длину.

Для безопасной эксплуатации ПДМ в подземных условиях ширина выработки должна быть больше ширины ПДМ на 0,5 м с одной стороны и 1 м - с другой, а высота выработки — на 0,5 м больше габаритов ПДМ с грузом в транспортном положении. Таким образом, сечения доставочных выработок, где работают ПДМ, составляют от 2х3 м до 3х4 м. При работе дизельных ПДМ выделяется значительный объем отработанных газов и для их удаления согласно (1) требуется подавать в доставочную выработку свежий воздух исходя из норматива 5 м³/мин на 1 л.с. Так, например, при работе одной ПДМ с двигателями 300 л.с. только по фактору газоудаления в выработку необходимо подавать каждую минуту 300х5=1500 м³ (каждую секунду — 25 м³) При сечении выработки 12,5 м² скорость вентиляционной струи составит 2 м/сек. В связи с этим, вопрос увеличения концентрации добычных работ (увеличения производительности забоя) потребует увеличения числа работающих ПДМ и, следовательно, создания специальных вентиляционных выработок, для которых нет ограничения по скорости воздушной струи. Таких проблем не возникает при эксплуатации ПДМ с электроприводом.

Скорость движения ПДМ ограничивается правилами безопасности и составляет для груженых машин — 12 км/час, для порожних — 20 км/час.

Производительность ПДМ рассчитывается по специальной методике (2) и зависит главным образом от:

- длины доставки;

- емкости ковша;

- выхода негабарита;

- организации движения ПДМ по выработкам и разгрузки руды в конечном пункте.

Так, например, ПДМ с ковшом емкостью 4 м³ при длине доставки 100-150 м может дать производительность 200-300 т/смену, а при 30-50 м - до 900-1200 т/см.

Основные производители ПДМ — фирмы «Атлас-Копко», «ТОРО», «Джой», «Кируна» и другие.

Конструкция основания блока для эксплуатации ПДМ представлена на рис.15.

Достоинства ПДМ:

1. Сравнительно высокая производительность;

2. Полная автономность работы ПДМ;

3. Высокая маневренность ПДМ;

4. Возможность многоцелевого использования ПДМ (доставка материалов, оборудования, запчастей);

5. Возможность замены навесного оборудования и переоборудования машины (замена ковша на бутобой, емкости различного назначения, кабелеукладчик и т.п.);

6. Возможность оборудования дистанционным управлением или телеметрическим оборудованием для использования ПДМ в местах, недоступных для человека.

Недостатки ПДМ:

1. Высокая стоимость оборудования;

2. Значительные эксплуатационные затраты: затраты на дополнительное проветривание доставочных выработок и затраты на ГСМ у дизельных ПДМ, затраты на приобретение новой резины (одно колесо ПДМ — от 2000 до 5000 долл. США); Необходимость проходки выработок значительного поперечного сечения - от 8-9 до 14-16 м²;

3. Дополнительные затраты для создания необходимого дорожного полотна;

4. Большие затраты на ремонт и запчасти ПДМ, дополнительные затраты на создание и содержание подземных ремонтных мастерских;

5. Дополнительные затраты на спуск-подъем крупногабаритного оборудования по вертикальным стволам (вплоть до проходки специального вертикального ствола);

6. Проходка специальных уклонов для перемещения самоходной техники с горизонта на горизонт.