К вопросу влияния конструкции погрузочных машин на производительность в условиях ОАО «Гайский ГОК» Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Па; ж = ^ - критерий подобия; N - количество ударов до первого разрушения.

Описанная методология экспериментальных исследование на основе физического моделирования процесса разрушения негабаритов с соблюдением требований тео-

1. Кутузов Б.Н. Проблемы взрывного разрушения скальных пород в горной промышленности // Горный журнал. - 1997. - № 10. С. 31-33.

2. Машины ударного действия для разрушения горных пород/Д.П. Лобанов, В.Б. Горовиц и др. - М.: Недра, 1983. - 152 с.

3. Ушаков Л.С., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А. Гидравлические машины ударного действия. - М.: Машиностроение, 2000. 416 с.

рии подобия и моделирования, при соответствующем накоплении статистического материала позволит построить адекватную математическую модель процесса ударного разрушения негабаритов.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

4. Кубачек В.Р., Сайтов В.И., Паладеева НИ. Критерий ударного разрушения горных пород// Известия вузов. Горный журнал. - 1985. - № 8. - С. 75-76.

5. Критерии подобия процесса разрушения пород свободным ударом и их взаимосвязь// Известия вузов. Горный журнал. - 1989. - № 1. - С. 76-79.

6. Паладеева НИ Сайтов В.И. взаимосвязь режима работы и параметров рабочего органа дробилок при разрушении горных пород свободным ударом// Известия вузов. Горный журнал. - 1990. - № 4. - С. 70-73.

— Коротко об авторах -------------------------

Сайтов В.И. — профессор, доктор технических наук, УГГГА. Чупров И.В. - инженер, УГЛТУ.

------^

^-------

------------------------------------------- © Л.А. Гаврилова, 2004

УДК 622.619.4 Л.А. Гаврилова

К ВОПРОСУ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ ПОГРУЗОЧНЫХ МАШИН НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ОАО ’’ГАЙСКИЙГОК”

Семинар № 17

АО “Гайский ГОК” является ведущим предприятием по добыче и обогащению медно-цинковых руд на Урале. По меди в концентрате доля комбината на Уральском рынке составляет более 40%, по цинку в концентрате около 10 %. Аналогичную продукцию вырабатывает ОАО “Учалинский ГОК” и АООТ “Башкирский медно-серный комбинат”, но

доля по меди в концентрате на данных предприятиях значительно ниже (20%).

Основными производственными структурными подразделениями на ОАО “Гайский ГОК” являются: подземный рудник, обогатительная фабрика, открытый рудник, шахтостроительное управление (ШСУ).

В настоящее время основной объем добычи руды приходится на подземные горные работы. Подземный рудник добывает ежегодно 3,7-4 млн т руды с содержанием 1,45 - 1,63 % меди, 0,4-0,5 % цинка, 1,2 г/т золота и 12 г/т серебра дорогостоящими системами с закладкой выработанного пространства.

Очистные работы ведутся этажно-камерной системой отработки с отбойкой руды глубокими скважинами и заполнением выработанного пространства твердеющей закладочной смесью или породой.

Геометрические размеры камер: высота 80 м, ширина 20 м, длина равна мощности рудного тела. Камеры располагаются в основном вкрест простирания рудного тела, по простиранию располагаются камеры, имеющие мощность рудного тела менее 20 м. Выемочный блок состоит из камер 1, 2 и 3 стадии разработки. Последовательность отработки блока: руда отбивается и выпускается из камер 1 очереди, затем отработанные камеры заполняются закладкой, камеры второй стадии могут отрабатываться между рудным и искусственным целиками, камеры 3-й стадии отрабатываются между двумя искусственными целиками.

Подготовительные работы состоят в проведении между полевыми штреками доставочно-го орта и погрузочных заездов на основном горизонте и заездов на подэтажных горизонтах.

Установлено, что при проведении выработок площадью сечения 12-14 м2 экономически целесообразно использовать комплекс, включающий две самоходные буровые установки (по два перфоратора на каждой) и одну погру-зочно-доставочную машину типа Т0Я0-350 или Т0Я0-400 (Т0К0-400Б8). Причем работы

должны осуществляться в трех забоях одновременно или погрузочно-доставочные машины должны быть задействованы и на очистных работах. Средняя производительность труда рабочих забойной группы при проведении горных выработок составляет 6 м3/чел.-смену, иногда достигая 10-12 м3/чел.-смену.

Анализ затрат на выполнение технологических процессов добычи руды показал, что бурение и взрывание составляют 12,5 %, а выпуск и доставка (в том числе и вторичное дробление) достигали 18 %. В целом эти затраты составили 30,6 %. Одной из причин значительной трудоемкости является большой выход негабарита, средняя величина которого составила 18 %. Наибольший ответ достигнут при сдвоенной или парносближенной схеме расположения скважин, которые бурят с одной установки бурового станка, расстояние между веерами 0,5 м. Достигнут выход негабарита 5,9 %, производительность ПДМ - 448 т/смену при длине доставки 130 м. Наибольшее распространение на руднике получила схема отбойки сдвоенными веерами, как наиболее технологичная.

С целью дальнейшего повышения эффективности этажно-камерной системы была увеличена высота камер до 2-х этажей (160 м). Это позволило начать отработку сдвоенных камер в этажах 510 - 590 - 670 м, тем самым, увеличив объемы камерных запасов, рудные площади, улучшив технико-экономические показатели и объем добычи руды. Производительность труда достигла 7,5 м3/чел.-смену. Выпуск руды из камеры производится на почву выработок основного горизонта. Наиболее эффективно применение погрузочно-доставочного оборудования при длине откатки 80-100 м.

Рис. 1. Рабочий узел погрузочно-достаеочной машины ЬКР-0902

тельностью 168-480 м3/час. Через перегружатель руда доставляется на участковый конвейер длиной 211,5 м, производительностью 1287 т/час. Затем с участкового конвейера она перегружается на магистральный конвейер № 1, 2, 3 длиной 1295 м, производительностью 1287 т/час. При данной технологии объемы капитальных работ снижены до 130 тыс. м3.

В зависимости от технологии разработки и объема погрузочно-доставочных работ к машинам предъявляются соответствующие требования:

• обеспечение производительности;

• надежность;

Технические характеристики погрузочно-доставочных машин, применяемых на подземном руднике и ШСУ

Показатели ТОИО 400 ТОИО 400 Б8 ЬК-0902

Грузоподъемность, кг 9000 9600 9600

Вырывное усилие при запрокидывании ковша, кН 193 174 120

Вырывное усилие при подъеме стрелы, кН 204 187 130

Опрокидывающая нагрузка, кг 24000 22800 -

Вместимость ковша стандартная, м3 4,3 4,3 3.5

Продолжительность циклов погрузочного органа

- подъем стрелы, с 7,0 5,9 8.0

- опускание стрелы, с 4,0 4,4 6.0

- опрокидывание ковша, с 20,5 4,0 9.0

Скорость движения

- 1-ая передача, км/ч 5,1 5,1 4.5

- 2-ая передача, км/ч 10,3 10,3 9.0

- 3-ая передача, км/ч 17,0 17,0 14.0

- 4-ая передача, км/ч 27,0 27,0 17.0

Применение участковых дробильных комплексов обеспечило бесперебойную и независимую работу механизмов и оборудования на стыке процессов выпуск - доставка - транспортирование подъем, сокращая простои при погрузочно-транспортных операциях. Поэтому, с целью скорейшего ввода в эксплуатацию нижележащих горизонтов и исключения снижения производственной мощности рудника введена в строй вторая конвейерная галерея с установкой дробилок вблизи рудного тела ниже горизонта 850 м. При отработке этажа 670-750 м руда из камер доставляется погрузочно-транспорт-ными машинами Т0Я0-400 к капитальным рудоспускам, по которым она попадает в участковые дробилки С140ББ производи-

• соответствие размерам выработок;

Рис. 2. Основные размеры погрузочно-доставочных машин TORO 400 и TORO 400 DS____________________

• возможность транспортирования негабаритов;

• маневренность.

По условиям разработки самоходное погрузочное оборудование должно быть представлено шарнирно-колесными ПДМ ковшового типа и автосамосвалами.

За последнее время парк оборудования был заменен. На выемке и доставке руды на подземном руднике применяются ПДМ типа TORO в комплексе с автосамосвалами МоАЗ -7529 и МоАЗ - 7405, а на вспомогательных работах и на ШСУ - LKP-0902 и ЛК-l. Основные размеры и технические характеристики машин

нологии разработки. Стоимость этих машин оправдывается как надежностью, так и производительностью. Использование LKP-0902 и ЛК-1 на вспомогательных работах значительно дешевле. Они задействованы на доставке сыпучий взрывчатых веществ, кабеля, бетона для крепления стенок (опалубки), цемента, перевозке станков к забою.

У ПДМ типа TORO наибольший износ приходится на шины. Причем срок службы импортных шин в 2,5 раза выше, чем отечественных с протекторами. Применение шин без протекторов увеличило срок их службы до 1-2 месяцев. Основной фактор, влияющий на износ шин - пробуксовка машин во время погрузки горной массы.

У LKP-0902 наиболее часто выходят из строя коробка передач, гидротрансформатор, старте, тормозная система (в масленой ванне) и

DIM’S A B C D E F G H J K L M N

TORO400 мм 1705 3023 3470 93б3 1700 5170 1445 45° 2220 2320 2870 3389 700

TQRQ400DS ММ 1800 3040 3470 94б0 13б0 4750 1700 40° 2220 2300 2950 2900 1420

O P Q Ri R2 S

TORO400 2410 2425 2440 3550 бб35 40°

TORO400DS 2415 2440 2440 3250 б370 35°

приведены на рис. 1 и 2, в таблице.

Применение TORO 400, TORO 400 DS и TORO 007 на руде при разработке камер обусловлено их соответствием требованиям тех-

балансир.

У ЛК-1 - коробка передач. Причем двигатели БШ - 400 (фирма 7апаш), предусмотренные заводом-изготовителем стучат,

нагреваются, выходят из строя и восстановлению не подлежат. Двигатели БШ - 400 заменяются двигателями ЯМЗ - 236.

У автосамосвалов типа МоАЗ слабыми местами являются сцепное устройство, крепление ГМП, рама. Основной износ также приходится на шины.

Исходя из анализа применяемого на подземных работах ОАО ’’Гайский ГОК” погрузочно-доставочного оборудования можно сделать вывод, что правильный выбор комплекса машин в зависимости от их конструкции и технических характеристик позволяет значительно повысить производительность работ на предприятии.

— Коротко об авторах ---------------------------

Гаврилова Л.А. - доцент, кандидат технических наук, УГГГА.

2004

УДК 621.879

Н.М. Суслов, С.А. Ляпцев

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА ШАГАНИЯ ЭКСКАВАТОРА

Семинар № 17

еханизм шагания (А.с. БИ № 1239229 А1 от 23.06.86, опубл. В БИ № 23) представляет собой устройство передвижения экскаватора, позволяющее быстро и эффективно осуществлять перемещение его корпуса кусочно-линейным способом. Кинематический и силовой расчет механизма до сих пор не производился, все его конструктивные параметры определялись, в основном, на основе опыта эксплуатации подобных устройств.

Механизм шагания представлен на рис. 1. Он содержит башмаки 1, размещенные по обеим сторонам поворотной платформы 2. Каждая сторона имеет силовые гидроцилиндры 3 и распорные рычаги 4 и 5. Рычаги связаны между собой и со штоком 6 гидроцилиндра шарниром 7, ас опорными башмаками и поворотной платформой — шарнирами 8 и 9 соответственно. Гибкая тяга 10, соединяющая опорный башмак 1 с поворотной платформой 2, закреплена с помощью шарниров 11 и 12 соответственно. Опорные башмаки соединены шарнирно с поворотной платформой посредством боковых тяг. Между нижним распорным рычагом 5 и опорным башмаком 1 установлен ограничитель 14 угла поворота нижнего рычага.

Перед началом перемещения машины происходит опускание опорных башмаков на грунт, при этом в поршневые полости П гидроцилиндров подается рабочая жидкость, а из штоковых полостей Ш гидроцилиндров — отводится, штоки гидроцилиндров выдвигаются, поворачивают-

ся распорные рычаги 5 и 4 вокруг шарниров 8 и 9 соответственно и гибкая тяга 10 вокруг шарнира 11. При дальнейшем выдвижении штоков гидроцилиндров после опускания на грунт опорных башмаков верхний конец рычага 4, воздействуя на шарнир 9, осуществляет подъем передней части машины на определенную высоту. При этом продолжается поворот распорных рычагов 4 и 5 вокруг шарниров 9 и 8. После подъема машины на заданную высоту при дальнейшем выдвижении штоков гидроцилиндров нижние распорные рычаги фиксируются в заданном положении ограничителем угла поворота нижних распорных рычагов 14.

После фиксации нижних распорных рычагов в заданном положении при дальнейшем выдвижении штоков гидроцилиндров штоки 6 упираются в неподвижные по отношению к опорным башмакам 1 шарниры 7, осуществляется перемещение машины на величину шага, при этом верхние распорные рычаги поворачиваются вокруг шарниров 7, неподвижных по отношению к опорным башмакам, а задняя кромка базы волочится по грунту.

Основу расчета составляет аналитический метод замкнутого контура [1], при котором выбранная система векторов рассматривается как геометрический многоугольник с нулевой суммой. В зависимости от варианта работы механизма шагания его кинематическая схема представляется в виде одного из известных кулисных механизмов и представляет собой пятизвенный ме-