Направления модернизации технологического процесса добычи фрезерного торфа с раздельной уборкой Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

--------------------------------------- © А.Н. Васильев, В.И. Смирнов,

2010

УДК 622.31

А.Н. Васильев, В.И. Смирнов

НАПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДОБЫЧИ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА С РАЗДЕЛЬНОЙ УБОРКОЙ

Разработана технология с раздельной от сушки уборкой торфа с целью усовершенствования процесса добычи фрезерного торфа.

Ключевые слова: уборочные машины, фрезерования.

ГТ1 ехнологический процесс добычи фрезерного торфа с применением бункерных уборочных машин типа МТФ-43А имеет существенные недостатки. Среди них основные:

• непосредственная взаимосвязь между операциями уборки и фрезерования при выполнении второго и последующих циклов после осадков (любая задержка в уборке приводит к прямому недоиспользованию погодных условий);

• относительно небольшой объем штабелей, что приводит к значительным потерям готовой продукции при хранении в осенне-зимний период от намокания (до 15 %);

• значительный (до 20—25 %) недобор высушенного торфа при уборке готовой продукции из валков небольшого сечения (из-за конструктивных особенностей бункерных машин);

• полная потеря готовой продукции в валках от намокания при осадках более 10 кг/ м2 за сутки ( за сезон потери составляют примерно 10 %);

• сложности во внедрении наиболее эффективной организации технологического процесса с дифференцированием глубины фрезерования в зависимости от начальной влажности и погодных усло-

фрезерный торф, добыча, бульдозер, глубина

Семинар № 17

вий вследствие необходимости иметь на каждом участке несколько типов валко-вателей, позволяющих изменять ширину полосы при сборе фрезерного торфа с поверхности полей для полной загрузки бункеров уборочных машин.

С целью усовершенствования процесса добычи фрезерного торфа во ВНИИ торфяной промышленности была разработана технология с раздельной от сушки уборкой торфа [1]. Основная сущность этого процесса состоит в том, что после высушивания и валкования фрезерного торфа готовая продукция не складируется в штабель, а остается в валке, но сразу же начинается второй цикл, т.е. поверхность производственных полей фрезеруется. После сбора в один валок 4—5 циклов высушенного торфа производится уборка и вывозка готовой продукции на расстояние 1,0—1,5 км в специальные укрупненные штабели. Такой технологический процесс имеет следующие преимущества:

• производительность машин на погрузке торфа из валков и вывозке увеличивается вследствие повышения числа уборочных дней в 1,8—2 раза (из общего количества календарных дней в сезоне исключаются только дни с осадками

более 10 кг/ м2 плюс по одному дню на просушку торфа на откосах валков);

• при уборке торфа из укрупненных валков сечением 0,4—0,5 м2 относительные потери снижаются до 4—12 %, вследствие чего цикловые сборы возрастают на 10—15 %;

• потери готовой продукции в валках от намокания из-за осадков в укрупненных валках отсутствуют (укрупненные валки не расформировываются);

• значительно увеличивается концентрация торфа в штабелях;

• появилась возможность внедрения организации технологического процесса с дифференцированием цикловых сборов без специальных машин на валкова-нии.

Технологическая схема с раздельной уборкой находит все большее применение на предприятиях по добыче фрезерного торфа [2]. Бункерные уборочные машины типа МТФ-43А промышленность РФ в настоящее время не выпускает. По мере физического износа бункерных уборочных машин предприятия переходят на раздельный способ уборки с применением отечественных или импортных (финских) машин.

Однако разработанный во ВНИИ торфяной промышленности технологический процесс с раздельным способом уборки фрезерного торфа имеет недостатки. Среди них основные:

• значительные затраты на транспортирование торфа к месту складирования в укрупненные штабели из-за большого расстояния (1,0—1,5 км);

• формирование штабелей бульдозерами приводит к отрицательным факторам (образуются неравномерные откосы, создается большая поверхность штабеля сверху, возникают трудности в ликвидации очагов самовозгорания торфа, прак-

тически невозможен инвентаризационный учет торфа);

• затруднена погрузка готовой продукции из-за большой высоты штабеля (до 10 м), значительной плотности торфа в штабеле при формировании складочных единиц бульдозерами, а также возникшей необходимостью перекидки части торфа при погрузке в вагоны узкой колеи;

• сохраняется значительное количество мостов-переездов, хотя их общая длина сокращается по сравнению с технологией, в которой применяются бункерные уборочные машины.

Снизить указанные недостатки технологии с раздельной уборкой торфа можно путем совмещения способа формирования штабелей, принятого в схеме с бункерными уборочными машинами. В этой технологической схеме штабели располагаются в непосредственной близости от полей сушки [3]. Но в такой схеме предусмотрено строительство множество мостов-переездов, в том числе мостов и под штабелями. В рассматриваемом модернизированном технологическом процессе с раздельной уборкой торфа укрупненные штабели предполагается располагать на середине поля, понимая под последним площадь, расположенную между двумя валовыми каналами (рисунок).

Преимущества предложенной схемы расположения штабелей заключаются в следующем:

• средняя дальность вывозки торфа к штабелю составляет всего лишь 150 — 200 м;

• возможность применения на штабелировании фрезерного торфа хорошо зарекомендовавших в промышленности машин МТФ-72 (при их отсутствии можно использовать краны с грейферным оборудованием);

Схема технологической площадки с расположением штабелей в середине поля на верховом типе залежи: 1 — валовые каналы; 2 — картовые каналы; 3 — дрены; 4 — мосты-переезды; 5 — штабель; 6 — подштабельная полоса; 7 — полосы для разворота машин (размеры в м)

• разгрузка фрезерного торфа на оба откоса штабеля позволяет затормозить появление очагов самовозгорания в течение сезона;

• создаются реальные условия для перемещения штабелей с целью торможения процесса саморазогревания фрезерного торфа;

• количество мостов-переездов на верховом типе залежи составляет 15 м на 1 га площади брутто (в два раза меньше, чем в рекомендованных ВНИИТП схемах);

• подштабельная полоса хорошо осушена и позволяет вывозить торф автомобильным транспортом.

Максимальная длина штабеля рассчитывается перед сезоном при условии предельной высоты 8 м и трапецеидального сечения с шириной поверху 2 м по специальной методике

[4].

В ходе проектирования разработки торфяных месторождений заложен вари-

ант организации технологического процесса добычи фрезерного торфа с постоянной продолжительностью цикла и переменными, в зависимости от погодных условий и физико-механических свойств торфяной залежи, цикловыми сборами. Однако этот вариант организации в технологической схеме с бункерными уборочными машинами в производственных условиях не применялся (причины указаны выше). Внедрение технологии добычи фрезерного торфа с раздельной уборкой позволяет в производственных условиях реализовать этот наиболее эффективный вариант организации.

Нами предложена упрощенная методика организации процесса с дифференцированием цикловых сборов [4]. В основе метода заложено определение расчетной глубины фрезерования (мм) по формуле

. 100 qц.нk аки('00 -юу)

ПФР у зн(100 -Юэ)а с ■

где qц.н — нормативный цикловой сбор, т/га; кю — коэффициент учитывающий изменение начальной влажности; ки — коэффициент, учитывающий категорию дней сушки в планируемом цикле; шу — условная влажность готовой продукции, %; узн — плотность торфяной залежи при нормативной влажности, кг/м3; шэ — нормативная эксплуатационная влажность торфяной залежи, %; ас — коэффициент циклового сбора.

Определение нормативных показателей, всех необходимых для расчетов параметров и коэффициентов, а также методы контроля за глубиной фрезерования, подробно изложены в [4].

Теоретически рассчитано и экспериментально было подтверждено, что при

1. Технологическая схема и комплекс оборудования для добычи фрезерного торфа с раздельной уборкой из наращиваемых (укрупненных) валков /Малков Л.М., Кузнецов Н.В., Шейде В.П. — Л.: ВНИИ торфяной промышленности, 1987. — 81 с.

2. Смирнов Г.В. Раздельный способ уборки фрезерного торфа с применением безмостовой схемы осушения //Торф и бизнес, — 2005. — Пилотный номер. — С. 31—32.

регулировании глубины фрезерования в зависимости от погодных условий и начальной влажности можно повысить использование благоприятных для сушки торфа периодов сезона на 15—20 % и тем самым пропорционально увеличить количество готовой продукции.

Положительной стороной расположения штабелей на середине поля с применением раздельного способа уборки фрезерного торфа из укрупненных валков является возможность определения массы готовой продукции при контрольном и инвентаризационном учетах по методике, широко апробированной в производственных условиях

[3].

-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3. Варенцов В.С., Лазарев А.В. Технология производства фрезерного торфа. М.: Недра, — 1970 — 288 с.

4. Практическое руководство по организации добычи фрезерного торфа /В.И. Смирнов, А.Н. Васильев, А.Е. Афанасьев, А.Н. Болтуш-кин: Под ред. В.И. Смирнова: Учебн. пособие, Тверь: Тверской государственный технический университет, — 2007. — 392 с.

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

Васильев А.Н. — доктор технических наук, профессор;

Смирнов В.И. — кандидат технических наук, доцент;

Кафедра «Технология и комплексная механизация разработки торфяных месторождений», Тверской государственный технический университет, e-mail: common@tstu.tver.ru.

А