Горные машины

   При глубине стволов до 500 м устанавливают  два вентилятора. Один из них должен обеспечивать проветривание после производства взрыва в заданное время и работает еще в течение двух часов после этого. Другой вентилятор, меньшей производительности, должен обеспечивать нормальное состояние атмосферы и работает все остальное время, пока в стволе находятся люди. При глубине стволов 1000 м и более на воздухопроводе устанавливают два последовательно включенных вентилятора. После взрыва зарядов в течение двух часов должны работать оба вентилятора, а в остальное время — один. В холодное время нагнетаемый в ствол воздух подогревается калориферами, чтобы его температура у забоя не опускалась ниже +2° С. Исключение составляет лишь проветривание стволов, сооружаемых в мерзлых породах.

   Применяются вентиляторы осевые местного проветривания  типа ВМ-ЗМ, ВМ-4М, ВМ-5М, ВМ-6М, ВМ-8М; трубы - металлические, текстовинитовые или прорезиненные (для стволов глубиной до 100 м). Скорость движения воздушной струи у забоя должна быть в пределах 0,35—6,0 м/с, а скорость движения воздуха по трубам не должна быть более 20 м/с. Количество воздуха, подаваемого к забою, должно быть таким, чтобы не более, чем за 30 мин образовавшиеся при взрыве ядовитые газы были разжижены до концентрации менее 0,008% по объему в пересчете на условный оксид углерода. 

   Вопрос 24. Механизмы для  погрузки и транспортирования  породы из горных выработок: скреперы, погруз-машины, вагонетки, электровозы, грейдерные грузчики. 

  Погрузочные машины предназначены для механизации  погрузки разрыхленной горной массы при буровзрывном способе проведения подземных выработок. Любая погрузочная машина выполняет две'основные функции: захватывает горную породу, отделенную от массива взрывными работами, и передает насыпной груз на транспортную установку, поднимая горную массу на необходимую высоту. В соответствии с этим погрузочные машины можно классифицировать по следующим признакам:

  по  типу исполнительного органа — ковшовый, гребковый, бара-банно-лопастной, нагребающие лапы (рис. 17.1, а);

  принципу  действия исполнительного  органа — периодический или непрерывный (рис. 17.1, б);

способу захвата — нижний, боковой, верхний (рис. 17.1, в);

  способу передачи груза на транспортное устройство — прямая или ступенчатая погрузка (рис. 17.1, г);

  способу передвижения машины — колесно-рельсовый, гусеничный, пневмоколесный (рис. 17.1, д).

   Широкое распространение получили погрузочные  машины периодического действия с нижним захватом с ковшовым исполнительным органом прямой (рис. 17.2, а) и ступенчатой погрузки (рис. 17.2, б). Машины прямой погрузки имеют две модификации, отличающиеся одна от другой способами разгрузки ковша. К ним относятся машины с перекатывающейся рукоятью и машины с боковым опрокидыванием ковша. Последний вид машин применяют для механизации погрузки горной массы при проведении подготовительных выработок с использованием конвейерного транспорта. Ковшовые машины ступенчатой погрузки оборудуют передаточным ленточным, пластинчатым, или скребковым конвейером, входящим в конструкцию машины.

 

Вопрос 25. Подъемные машины. Назначение, типы. Выбор типов машин на стадии проектирования. 

ПОДЪЁМНАЯ МАШИНА  шахтная — основная часть подъёмной установки; предназначена для оборудования вертикальных и наклонных подъёмных установок угольных шахт и рудников. Используется также в шахтном строительстве. По месту расположения подъемные машины делятся на подземные и поверхностные, которые могут находиться на земле и на башенном копре. Подъемные машины бывают стационарные и передвижные. Подъемные машины могут иметь барабанные органы навивки или оборудоваться шкивами трения. Первые в зависимости от конструкции и числа барабанов изготовляются 4 типов и обозначаются: цилиндрические одно-барабанные (Ц), цилиндрические однобарабанные с разрезным барабаном (ЦР), цилиндрические двухбарабанные (2Ц), бицилиндроконические с разрезным барабаном (БЦК).

  Глубина подъёма для барабанных подъемных машин определяется навивочной поверхностью барабана. Навивка каната на разрезной барабан может производиться только в один слой, на одно-и двухбарабанных машинах навивка может быть многослойной. Эти ограничения обусловливают область применения подъемных машин. Однобарабанные подъемные машины предназначены для работы с одного горизонта с навивкой левого и правого канатов на один барабан и для одноконцевых подъёмов с противовесом. Используются на шахтах и рудниках небольшой производительности и глубины (до 400 м). Двухбарабанные подъемные машины имеют большую канатоёмкость и могут обслуживать несколько горизонтов. Подъемные машины с бицилиндроконическими барабанами обеспечивают уравновешивание системы подъёма.

   Шахтные подъемные машины разделяются в зависимости от диаметра барабана на малые (с диаметром барабана до 3 м) и крупные (с диаметром барабана более 3 м). Подъемные машины малые предназначены для оборудования подземных и поверхностных подъёмных установок наклонных и вертикальных стволов шахт и рудников небольшой и средний производительности; крупные подъемные машины — для шахт различной производительности при обслуживании нескольких горизонтов при глубине 400-700 м (двухбарабанные и с одним разрезным барабаном) и при глубине до 800-1000 м (бицилиндроконические).  

  Наиболее прогрессивны многоканатные подъемные машины, которые имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с одноканатными барабанными: меньший диаметр подъёмных канатов и канатоведущего шкива, компактность и малые размеры, возможность подъёма больших грузов (до 60 т) с глубины до 1500-2000 м и др., благодаря чему широко распространены в угольной и рудной промышленности всего мира. В подъемных машинах этого типа каждый подъёмный канат (их обычно от 4 до 12) огибает приводной шкив трения по кольцевой канавке, а оба его конца прикрепляют к подъёмным сосудам. Движение подъёмных сосудов по стволу осуществляется за счёт трения между подъёмными канатами и шкивом, вращающимся от двигателя. Многоканатные подъемные машины изготовляют в CCCP 3 типов: 4-, 6- и 8-канатные.

      Основные  направления совершенствования  подъемных машин: снижение их массы, применение дисковых гидротормозов, систем программного управления с использованием ЭВМ, создание безрамной конструкции многоканатных подъемных машины и др.  

Вопрос 26. Перфораторы, отбойные молотки, буры, пики, коронки для бурения шпуров и отбойники породы. Типы, размеры, характеристики.

Гидравлические  отбойные молотки предназначены  для разрушения горных пород, бетонов, асфальта, кирпичных и каменных кладок, рыхления твёрдого и промёрзшего грунта, расколки льда и других общестроительных и специальных работ.

Отбойные молотки  удобны в использовании в любом  пространственном положении;

Включение/выключение с помощью клавиши на рукоятке;

Высокая надёжность и производительность;

Виброзащита и  низкий уровень шума;

В специальном  исполнении отбойные молотки могут  использоваться под водой;

Модели  гидравлических отбойных молотков серии  МГЗ-40-1 работают на водной эмульсии в  условиях шахт, карьеров, подключаясь непосредственно от гидросистемы комплекса или шахтных гидростанций через полумуфты шахтного исполнения без дополнительной пускорегулирующей аппаратуры.

Сверла с двигателями  внутреннего сгорания (мотобуры) применяют  при проведении открытых горных выработок в мягких некрепких породах; эти ручные бурильные машины имеют массу до 15 кг. 

При больших  объемах проходческих работ, осуществляемых в крепких породах, в процессе проведения подземных горизонтальных выработок применяют мощные пневматические машины вращательно-ударного действия, монтируемые на бурильных установках. 

Буровой инструмент для ударно-поворотного бурения  шпуров состоит из штанги и съемной  буровой коронки (рис 9, 10). Штанги буров  изготовляют из пустотелых стальных стержней шестигранного или круглого профиля длиной от 400 до 3000 мм, диаметром 32-46 мм. 

Вопрос 27. Водоотлив при проходке шурфов, стволов шахт и горизонтальных подземных выработок. 

   В проектах систем защиты следует предусматривать устройство насосных станций для откачки воды непосредственно из горных выработок, когда невозможно или нецелесообразно отвести поступающую в них воду самотеком.

      При проектировании следует различать нормальный и максимальный притоки к насосным станциям.

      Нормальный  приток к насосным станциям слагается из притока подземных вод, определяемого на основании гидрогеологических расчетов, и систематически расходуемой в горных выработках воды на технологические и бытовые нужды (пылеподавление, гидромеханизацию и др.).

      Максимальный  приток к насосным станциям определяется суммированием величин нормального притока и определяемого в соответствии с указаниями разд. 5 притока поверхностных вод, образующихся за счет атмосферных осадков, выпадающих непосредственно на площадь карьера или шахтного поля.

      Насосные  станции с суммарной мощностью  рабочего и резервных насосов свыше 100 кВт следует проектировать, как правило, в блоке с электроподстанциями.

      В проектах следует предусматривать  главные, участковые и перекачные насосные станции, а на период их строительства - временные. Кроме того, необходимо предусматривать передвижные или переносные насосные установки для использования их в призабойных и других местах по мере необходимости.

      Напорные  трубопроводы должны быть рассчитаны на полную производительность насосной станции.

      В пределах горных выработок для насосных станций следует предусматривать, как правило, не менее двух напорных трубопроводов. Один напорный трубопровод  допускается предусматривать для  участковых насосных станций, а также  для главной карьерной насосной станции в случае возможности подтопления нижнего горизонта.

      При наличии более одного напорного  трубопровода откачка нормального  притока должна обеспечиваться при  отключении одного из них.

      Размещение  на напорных и всасывающих трубопроводах запорной арматуры должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов, а также основной запорной арматуры с обеспечением непрерывной откачки нормального притока и работы каждого насоса на любой напорный трубопровод.

      Скорость  воды во всасывающем и напорном трубопроводах, как правило, не должна превышать соответственно 1,5 и 3 м/с.

      При проектировании водоотливных сооружений следует применять технологические  схемы и оборудование, позволяющие механизировать монтажные работы и очистку емкостей (водосборников, осветлителей, зумпфов, канавок и т. п.).

ВОДООТЛИВ ИЗ ОТКРЫТЫХ ВЫРАБОТОК.

   В проекте  должно быть предусмотрено устройство сети водостоков и сбросных линий  для сбора и организованного  отвода поступающих в выработки подземных и поверхностных вод к водосборникам и зумпфам у насосных станций. Водостоки и сбросные линии должны быть рассчитаны на максимальный притоки.

   Главные насосные станции (стационарные или  плавучие) с водосборниками следует  располагать с учетом погоризонтных притоков подземных вод, площади водосбора поверхностных вод и обеспечения минимальных затрат на водоотлив.

   Участковые  насосные станции (стационарные, передвижные, плавучие) с водосборниками, откачивающие воду непосредственно во внешние водоотводящие устройства или в водосборники главных насосных станций, следует проектировать для обслуживания отдельных участков карьера (разреза).

   Передвижные или переносные насосные установки  с зумпфами допускается предусматривать  для откачки воды из отдельных  изолированных участков выработки.

   Необходимость перекачных насосных станций в карьере (разрезе) устанавливается при выборе общей схемы карьерного водоотлива и выполнении соответствующих технико-экономических расчетов.

   Вместимость карьерных водосборников, для которых по возможности необходимо использовать выработанное пространство, у главной и каждой участковой насосных станций должна быть, как правило, равна объему расчетного стока с соответствующей водосборной площади за вычетом объема воды, откачиваемой за время наполнения водосборника.

   В случае невозможности выполнения этого  требования в проекте должны быть предусмотрены необходимые мероприятия, позволяющие временное затопление нижних рабочих горизонтов, и водосборники вместимостью, равной не менее чем 3-часовому нормальному притоку.

   Вместимость зумпфов следует принимать не менее 5-минутной максимальной подачи одного из насосов.

   В водосборниках  должны быть предусмотрены отстойники для осветления воды и возможность  их периодической очистки.