О работе погрузочных машин и обменных устройств на шахтах Кузбасса Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДННА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том НЯ ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1959 г.

О РАБОТЕ ПОГРУЗОЧНЫХ МАШИН И ОБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ

НА ШАХТАХ КУЗБАССА

П. В. АКИМОЧКИИ, В. Г. ЛУКЬЯНОВ (Представлено научным семинаром кафедры горной механики горного факультета)

При проведении горизонтальных выработок операции погрузки и обмена вагонеток занимают до 40% времени проходческого цикла. Такие большие затраты времени на эти операции объясняются прежде всего несовершенством существующих способов обмена вагонеток и погрузочных машин.

Наблюдения по этим операциям произведены при проведении породных выработок в Кузбассе на погрузочных машинах УМГЫ, 11ПМ-3 и способах обмена вагонеток при помощи врезной стрелки и подкладной перекатной платформы ППП-1.

В Кузбассе для обмена вагонеток наибольшее применение получили врезные стрелки и подкладные перекатные платформы. Эти способы одинаково пригодны для погрузочных машин периодического и непрерывного действия. Обмен вагонеток при помощи транспортеров обеспечивает более непрерывную погрузку, но вследствие большего насыщения забоя механизмами и отсутствия специальных конвейерных установок этот способ пока еще не нашел широкого применения.

Основные показатели механизмов для проходки выработок, в которых производились наблюдения, приведены в табл. 1.

Зависимость времени обмена вагонетки от длины откатки выражается формулой

± _ ^ ¡гр - ' - ¡пор , / 1 \

1 о -г 1л/ > 1 1)

где

—полное время обмена одной вагонетки, сек\ 1гр —длина откатки груженой вагонетки, м\ /пор-—длина откатки порожней вагонетки, м\ госр — средняя скорость движения вагонетки, м'сек\ tм — время маневров на обменном пункте, сек.

Влияние емкости вагонетки на производительность погрузочной машины приведено на рис. 1 и 2.

Из кривых рис. 1 и 2 видно, что с повышением емкости вагонетки время обмена увеличивается, следовательно, производительность машины должна уменьшаться, но в действительности производительность машины возрастает.

Таблица 1

Показатели

Ш г х т ы

„Егозовская 1 „Полысаевская „Знминка | Шахта

№ 1" № 3" 1 — 2" | № 8

В ыработка

Емкость вагонетки, т Погрузочная машина Способ обмена

Длина откатки, м Время погрузки одной

вагонетки, сек .....

Время откатки груженой вагонетки, сек . . Время на подкатку порожней вагонетки, сек. Маневры на разми-

иовке ........

Зсего на обмен, сек . .

главный квершлаг

1

ППМ-3 врезная стрелка

80

¿40

55

18

37 110

водосборник

УМП-1 врезная стрелка

85

654

125

106

24 225

главный квершлаг

2

УМП-1 врезная

стрелка 65-70

630

ИЗ

173

29

315

20 «О 60 ^ 80 {00 2)лаиа откатки, л/ V

Рис. 1. Зависимость производительности машины ППМ-3 от емкости вагонетки .при использовании врезной стрелки. 1—однотонная вагонетка; 2- двухтонная вагонетка.

Производительность машины определяется по формуле

3600 V 3600X1

Л =

и - л

полевой штрек

2

УМП-1 ППП-1

40—50

412

1 СИ-

ЗО

т

(2)

где

Р{ — производительность погрузочной машины с учетом времени

обмена вагонетки, м^час; г — время погрузки и обмена вагонетки, сек; ■V — емкость вагонетки, мл;

Г.

время погрузки одной вагонетки, сек.

р

300 V

Производительность машины, рассчитанная по формуле (2), приведена на рис. 1 и 2. Из крйвых рис. 1 и 2 видно, что с увеличением емкости вагонетки, при указанных параметрах откатки, производительность машины увеличивается.

Приняв полный цикл погрузки и обмена за 100найдем удельные затраты времени на обмен вагонеток при различной длине от-

_ _______ _ катки (рис. 3). Из рис. 3

видно, что с увеличением длины откатки оба способа обмена вагонетки различной емкости становятся одинаковыми, а при длине откатки до 80—ЮОлс обмен вагонеток занимает 40—50°о от общего времени погрузки породы.

Выше установлено, что с увеличением емкости вагонетки производительность погрузочной машины увеличивается. Однако необходимо отметить, что с повышением емкости вагонетки увеличивается время на маневровые операции, уменьшается скорость откатки вагонетки, поэтому в определенных условиях, когда длина откатки незначительная, а маневровые операции по обмену сведены к минимуму, целесообразнее будет применять вагонетки небольшой емкости. Это положение подтверждается опытом скоростных проходок. Так, например, в Чехословакии при проведении квершлага была применена вагонетка емкостью 0,6 лг, при этом все маневровые операции по сравнению с 2 и 3-тонными вагонетками в Кузбассе были сокращены в 10 и более раз.

Оптимальную емкость вагонетки минимальных затрат времени, через емкость вагонетки

2 ¿ч/ I \ \

-

л*11

! |

го ьо В л и на

60 &о отка/пки. м

{20

Риг. '2. Зависимость производительности машины УМП-1 от емкости вагонетки при использовании ППП-1. 1—однотонная вагонетка; 2—двухтонная вагонетка.

м о ж и о о п р еде лить

выразив операции по погрузке 2/

исходя из породы

т=п мп - - ... гм

где

Т п

(3)

*>ср

полное время погрузки за цикл, час;

количество вагонеток, необходимых для выгрузки породы от цикла работ; I — длина откатки, м.

Количество вагонеток, необходимых на цикл породы, определится из выражения

раоот по погрузке

/7 = —

(4)

где Р'—объем породы за цикл Время погрузки породы

в разрыхленном состоянии, лг.

V

>7'

где /V — техническая производительность машины.

Подставляя в равенство 3 значение п и получим

Т

<3

V

~Рт

21

V.

ср

Из формулы (6) найдем значение емкости вагонетки V

РтС1(21.\-^ср)

V —-

ъср(Рт Г-0)

ж

Полученная формула может быть применена в тех случаях, копа вагонетки подаются к погрузочной машине непрерывно.

Если известна общая производительность погрузочной машины за цикл, то последнюю формулу можно представить в следующем виде

/00

2 /

м

V

'ср

Т

Заменяя ¿учим

"Рт через

(В)

\

Л

по-

Рх'Р

V -

V.

ср

Рт - Л

(9)

го АО 60 30 ЮО

3)/?ина откатки, м

Рис. 3. Удельный вес времени, расходуемого на обмен вагонет-ж, 1—однотонная вагонетка машина УМГМ с ППП-1; 2—двухтонная вагонетка машина УМ 11-1 с ППП-1; 3 —однотонная вагонетка машина ППМ-3 с врззной стрелкой; 4—двухтонная вагонетка машина ППМ-3 с воез-ной стрелкой.

По вышеприведенным формулам можно рассчитать время погрузки при заданной емкости вагонетки или необходимую емкость вагонетки при заданной продолжительности цикла, которая в большей степени определяется уровнем механизации проходческих работ.

Выводы

1. Увеличение емкости вагонетки повышает производительность погрузочной машины в случае обмена вагонеток при помощи врезной стрелки или подкладной перекатной платформы.

2. При увеличении длины откатки до 80 м, как видно из рис. теряется преимущество подкладной перекатной платформы перед врезной стрелкой.

3. Оптимальную емкость вагонетки рекомендуется определять гт формуле (8).

ЛИТЕРАТУРА

1. К о с т и н Н- П., 1" у с а р о в М. И., А л е к с е е в с к и й И. А., Ста д-н и ч е н к о А. П. Проходка штрека со скоростью 302 м/'мес. Горный журнал, № 9, 1956.

2. К V ц е л ь В. Н. Проходка квершлага со скоростью 870 м/мсс. Горный ж\'рна^т, № Ь, 19оо.