CC BY
20
- © Ю.Н. Захаров, Т.П. Щерба,
2014
УДК 622.647.2
Ю.Н. Захаров, Т.П. Щерба
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ВЫЕМКИ СИЛЬВИНИТА ПУТЕМ СКАЛЫВАНИЯ МЕЖРЕЗЦОВЫХ ЦЕЛИЧКОВ
Предложена расстановка резцов и скалывателей на шнековом исполнительном органе, обеспечивающая эффективное скалывание межрезцовых целичков в забое калийных пластов. Такое совершенствование исполнительных органов очистных комбайнов повысит их производительность и обеспечит получение фракций калийной руды крупно-средних классов.
Ключевые слова: шнековый исполнительный орган, очистной комбайн, резцы, скалыватели, межрезцовые целички.
Установление фактических параметров расстановки резцов на исполнительных органах производилось путем осмотра их непосредственно в забое. Всего было осмотрено 76 исполнительных органов, в том числе: 31 — для комбайнов ЕВ-200/230 ЛН; 26 — для комбайнов СЛ-300, КГС-570 (800) и Элек-тра-340 (700); 19 — для комбайнов ЕЛВ-300/760 (600).
Анализ параметров исполнительных органов очистных комбайнов, применяемых на рудниках ОАО «Бе-ларуськалий» позволил установить, что схемы расстановки резцов не являются рациональными, а это, в свою очередь приводит к переизмельчению руды и снижению производительности комбайна. Шаг расстановки резцов в линейных линиях резания на исполнительных органах комбайнов в основном не выдержан и изменяется в широких пределах от 20 до 80 мм. Количество резцов в линейных линиях — 1, а в кутковых изменяется от 1 до 4 с углом установки их 0 , 15 , 30 и 45 . Общее количество резцов, расположенных в кутковой зоне и для оконтуривания забоя, изменяется от
9 до 14, что составляет 55—70% от общего количества резцов в линейных линиях резания. Обследование исполнительных органов позволило установить, что шаг расстановки резцов в линейных линиях резания составляет в основном 40—45 мм, за исключением отстающих исполнительных органов комбайна СЛ-300 (лава 18 рудника 4РУ) и ЕДВ-300/760 (лава 2 рудника 3РУ), где шаг расстановки резцов равен 50 мм.
Исследованию процессов разрушения калийных солей посвящено большое количество работ. Однако, практически все эти работы выполнялись применительно к проходческо-очистным комбайнам типа «Урал-10 КС», «Урал-20 КС», «Караганда-7/15» и др.
В настоящее время на Старобин-ском месторождении большее распространение получила система разработки длинными столбами, при которой выемка ведется шнековыми очистными комбайнами.
Высокая сопротивляемость резанию и вязкость калийных солей обуславливают высокие значения удельных энергозатрат и высокую динами-
Рис. 1. Комбайн СЛ-300
Рис. 2. Исполнительный орган комбайна СЛ-300
ку процесса резания, что приводит к снижению производительности, надежности и долговечности комбайнов.
Главными недостатками исполнительных органов очистных комбайнов
является то, что обычная расстановка резцов и скалывателей не обеспечивает эффективного скалывания межрезцовых целичков в забое калийных пластов. Это привело к необходимости совершенствования исполнительных органов очистных комбайнов с целью повышения их производительности и получения фракций калийной руды крупно-средних классов [1].
В процессе опытно-промышленных испытаний был предложен исполнительный орган очистного комбайна (рис. 1), включающий горизонтальный цилиндрический барабан 1, оснащенный винтовыми лопастями 2. На винтовых лопастях 2 установлены резцы 3 и скалыватели 4, вращающиеся вокруг своей продольной оси (рис. 2). Каждый резец 3 установлен таким образом, что его продольная ось симметрии лежит в плоскости перпендикулярной оси вращения барабана 1. Скалыватели 4 же установлены на лопастях 2 с вылетом, меньшим вылета резцов 3, и смещены относительно резцов 3 в плоскости перпендикулярной оси вращения барабана 1 и установлены под углом а, составляющим от 10о до 30о к плоскости перпендикулярной оси вращения барабана 1 таким образом, что каждый скалыва-тель 4 направлен в борт межрезцового целичка 5, образующегося в про-
Рис. 3. Схема скалывания межрезцовых целичков резцами и скалывателя-ми исполнительного органа комбайна СЛ-300
Рис. 4. Схема расстановки резцов и скалывателей на развертке исполнительного органа комбайна СЛ-300
цессе резания в массиве руды между двумя резцами 3 со стороны плоскости забоя, погашаемой в каждом технологическом цикле.
При работе исполнительного органа в забое резцы 3 прорезают бороздки, между которыми образуются межрезцовые целички 5 (рис. 3). Вращающиеся вокруг своей продольной оси скалыва-тели 4 направлены в борт межрезцовых целичков 5 под оптимальным в интервале а (а = 10 ^ 30о) углом к плоскости перпендикулярной оси вращения барабана 1 с возможностью получения крупно-среднего скола межрезцовых целичков на обнажаемую со стороны погашаемой в каждом технологическом цикле плоскость забоя. При вращении барабана 1 исполнительного органа отбитые из межрезцовых целичков 5 скалывателями
4 куски руды средне-крупных классов и мелкие фракции из-под резцов 3 лопастями 2 шнека направляются на забойный конвейер и далее на магистральную транспортную линию.
Установка вращающихся вокруг своей продольной оси скалывателей 4 под углом а, составляющим от 10о до 30о к плоскости перпендикулярной оси вращения барабана 1 исполнительного органа и, направленных в борт межрезцовых целичков с вылетом меньшим вылета резцов, позволит при разрушении забоя, например, калийного пласта, существенно увеличить ширину межрезцовых целич-ков за счет расположения скалывате-лей под оптимальным углом а, снизить энергоемкость разрушения калийного забоя и повысить производительность комбайна.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А.с. 1544969 СССР, МКИ Е21 № 4372633/23-03; Заявл. 23.12.87; Опубл. С 25/04. Исполнительный орган выемочной 23.02.90. Бюл. № 7. - 1990. - С. 161. ПТГТЭ машины / В.А. Александрович, В.А. Болтян. -
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Захаров Ю.Н. - доктор технических наук, профессор Московский государственный открытый университет,
Щерба Т.П. - кандидат технических наук ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством», е-шаП: ipr@sipr.by
UDC 622.647.2
THE IMPROVING OF THE EFFICIENCY OF THE PROCESS OF MINING EXTRACTION OF SILVINIT BY METHOD OF SPALLING OF INTERPICKS PILLARS
Zakharov Y.N., Ph.D., Prof., Moscow State Open University,
Shcherba T.P., Closed Joint Stock Company "Soligorsk Institute for problems of resources savings with Pilot production", Ph.D., Belarus, e-mail: ipr@sipr.by)
The arrangement of picks and spallers on a cutting drum that provides an effective spalling of interpicks pillars in a face of potassium seams is proposed. This kind of improvement of cutting drums of shearers will increase their capacity and make the production of large and middle rate of potash ore's fraction possible.
Placement of shearing devices revolving around their longitudinal axis, at an angle a ranging from 10 to 30° relative to the perpendicular plane to the device's drum rotation axis and to the rock mass spurs that fall in-between cutters, smaller than the cutter length in a potassium face breaking, will allow shearing of wider spurs due to optimized location of shearing devices and the angle a, reduction of energy requirement for the potassium face breaking and the raised productivity of the shearer.
Key words: Cutting drum, longwall shearer, picks, spallers, interpicks pillars.
REFERENCES
1. Aleksandrovich V.A., Boltyan V.A., USSR Author's Certificate No. 1544969, MKI E21 S 25/04, Executive device of winning machine, Byulleten izobreteniy (Inventions Bulletin), 1990, No. 7.
A
ГОРНАЯ КНИГА -
Машины и оборудование для горностроительных работ
Ё.И. Кантович, Г.Ш. Хазанович, В.В. Волков, Э.Ю. Воронова, A.B. Отроков, В.Г. Черных 2013 г. — второе издание 445 с.
ISBN: 978-5-98672-261-0 UDK: 622.6:622.23/24
Изложены конструктивные схемы, область применения, основы расчета и эксплуатации машин и оборудования, используемых при сооружении горных выработок различного технологического назначения, а также при выполнении работ на промышленных площадках объектов шахтного и подземного строительства. Рассмотрены грузоподъемные машины, оборудование для бурения и заряжания шпуров и скважин, механизированный инструмент, погрузочные, буропогрузоч-ные, погрузочно-транспортные и призабойные транспортные машины, проходческие комбайны, стволопроходческие и тоннелепроходческие комплексы, водоотливные и вентиляторные установки.
Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Шахтное и подземное строительство» направления подготовки «Горное дело». Может быть полезно при изучении средств механизации горно-строительных работ во время повышения квалификации инженеров-производственников.
