Исследование вибрационных секционированных конвейеров для выпуска руды из блоков

Задача значительного увеличения объемов производства РУД черных и цветных металлов и горнохимического сырья, выдвинутая в решениях ХХШ съезда КПСС, требует развития и совершенствования систем подземной разработки полезных ископаемых на основе комплексной механизации и автоматизации основных производственных процессов.

Создание условий, при которых могло бы быть осуществлено поточное производство, характеризуемое высокой концентрацией и интенсивностью работ, является основной проблемой для горнорудных предприятий* Очевидно, что существующее оборудование, осуществляющее выпуск и доставку горной массы — скреперные лебедки — не может в полной мере решить эту проблему. Это связано с самим способом осуществления ими рабочего процесса: доставка принудительная, а выпуск свободный, неуправляемый с весьма ограниченным воздействием скрепера на выпускное отверстие. Кроме того, практика показала, что производительною скреперных лебедок имеет предел — 300 т/смену для лебедок мощностью 55 квт и 550 -600 т/смену для лебедок мощностью 100 квт. При этом объем, трудоемкость и стоимость проходки выработок днища блока остаются весьма высокими, а интенсивность выпуска невелика (0,5 т/с м2 в сутки).

Требования к интенсификации и концентрации выпуска руды еще более высоки в случаях, когда отработка залехей полезных ископаемых связана с переходом на значительные глубины, где проявления горного давления весьма значительны, а затраты на поддержание выработок днища блока резко сказываются на себестоимости руды (например, в условиях Кривбасса).

Б целях концентрации и интенсификации очистных работ на рудниках черной, цветной и горнохимической промышленности все более широко применяются различные типы вибрационных питателей и конвейеров для выпуска руды и доставки ее в пределах очистного блока* Однако, как правило, параметры и конструктивные схемы новых вибромашин не приведены в соответствие с особенностями конкретных горных условий, что значительно понижает эффективность их применения.

На наш взгляд,*вибропитателям и конвейерам, применяемым для выпуска и доставки руды, должны быть предъявлены три следующих основных требования, выполнение которых резко увеличит эффективность их применения:

I. Вибрационная машина должна обеспечивать достаточно высокую хехничеакую производительность (м3/мин), увязанную с возможностями буровзрывных работ и откаточных средств так, чтобы гарантировать получение максимальной сменной производительности очистного забоя при минимальных затратах на выпуск и максимальном коэффициенте использования машин. При этом следует учесть, что при современном состоянии механизации добычи руд возможности буровзрывных работ значительно превышают возможности очистного оборудования. Производительность отбойки (с учетом бурения скважин) составляет в среднем по ряду рудников 500−900 т/смену и постоянно повышается, в то время как среднесменная производительность очистных механизмов составляет 250−550 т/смену. Таким образом, ограничение на производительность очистного оборудования (вибромашин) накладывается в основном возможностями откаточных средств.

4 стр., 1831 слов

Схема работы сердца и его производительность

... недавнего времени считалась пассивной. Производительность сердца регулируется фактором притока. Сердце состоит из двух однотипных ... сократительную силу миокарда. При уменьшении мощности сердечного сокращения систолический объем ... проявляющейся при максимально напряженной мышечной работе, с его значением в ... сокращений области венозного синуса и остальных отделов сердца становится рассогласованным. После ...

2. Вибрационная машина должна гарантировать стабильность производительности в различных горнотехнических условиях, а также при изменении гранулометрического состава материала и его давления на транспортирующую поверхность,.

3. Вибрационная машина должна обеспечивать выпуск материала по всему сечению выпускного отверстия, улучшая общесистемные показатели (объем выпуска чистой руды) как за счет интенсификации выпуска, так и за счет реализации заглубления машины под выпускное отверстие.

Первому из вышеназванных требований вполне удовлетво-. ряют вибрационные питатели и конвейеры известных конструкций, как транспортирующие, (УВР, ВВР, ВКВС и др.)* так и побуждающие (ВДПУ, ВЛ).

Практика показывает, что для удовлетворения требований 2 и 3 вибрационная установка должна быть выполнена секционированной, так, чтобы различные ее участки по длине имели различные параметры колебаний и углы наклона, соответствующие различным по длине функциям и условиям работы конвейера. Действительно, если часть вибрационной установки, находящаяся в зоне действия вып/скного отверстия должна способствовать истечению материала и формировать слой транспортируемого материала в условиях значительных давлений в завале, то часть установки вне завала осуществляет только транспортирующие функции. Из зтого следует, что для совмещения оптимальных условий на выпуске и на доставке необходимо, чтобы под завалом и вне его находились конвейеры, не связанные друг с другом жестко, каждый ищ которых работает в режиме соответствующем условиям и задачам, которые перед ним поставлены.

Применение секционированных конвейеров позволяет исключить явления образования неподвижных откосов горной пассы на лотке и осуществить принудительный выпуск с необходимым заглублением выпускного механизма, что позволяет увеличить объем выпуска чистой руды, уменьшить разубожива-ние и затраты на ликвидацию зависаний.

Эффективность использования секционированных конвейеров для выпуска и доставки горной массы убедительно доказана в процессе эксплуатации более чем ста конвейеров на рудниках треста «Ленинруда», Каратаусаого ГХК, Комбината» Апатит» и др., а также высокой перспективной потребностью в конвейерах этого класса (табл1).

Таблица I.

1 —» ¦. ‘» ‘ «¦» «—Т———- «’ ‘ .» ‘ 1 11 1 Существующая Перспективная потреб-Наименование &iexcl-потребность 1969 г. ность 1975;1980 п? отрасли |- Типоразмеры •. квс-|квс- &iexcl-КВС- &iexcl-КВС- &iexcl-КВС- &iexcl-КВС.

1−2 5 -3 5 -4 5 -1 5 -3 5 1−4 5 шскв5с-!кйс-!, кв§ с- |квЗсквзб.

  • 2,5 ?-3,5 -4,5 ?-1,5 -3,5 ?-4,5 •¦ * >
  • Черная металлургия 40 210 30 — 350 75.

Цветная металлургия 95 100 10 120 180 40.

6 стр., 2865 слов

Определение механических свойств материалов. Условия прочности ...

... adm , τ adm – соответственно допускаемые нормальные, допускаемые касательные напряжения. Допускаемое напряжение связывают с механическими свойствами материала детали и определяют по формуле σ adm = σu / n, (4) где σ ... кгс/мм2 ; НВ – твердость по Бринеллю. При других режимах испытания после букв НВ указывают условия испытания в следующем порядке: диаметр шарика, нагрузку и продолжительность выдержки ...

Г орнохимическа я промышленность 10 90 10 20 140 20.

Итого {?45 400 50 140 670 135.

Настоящая работа посвящена экспериментально-теоретическим исследованиям вопросов взаимодействия секционированных виброконвейеров с материалом в системе «конвейер-мате-рирл-выпускное отверстие» с целью получения основных зависимостей, описывающих формирование предельного слоя в условиях завала и вне его, а также анализу динамики секционированного конвейера» способного осуществлять эффективный выпуск и доставку горной массы.

Рассмотрены и решены вопросы экономической целесообраз ности применения конвейеров в различных условиях и проведен анализ показателей надежности таких конвейеров».

В процессе исследований кроме того определены:

  • законы распространения колебаний различных частот в горную массу;
  • зависимость углов внутреннего трения материалов от ускорений колебаний;
  • методы расчетов давлений на вибрирующую плоскость;
  • некоторые закономерности движения материалов при истечении из выпускного отверстия и перемещении по лотку;
  • динамические характеристики вибрационного секционированного конвейера;
  • характеристики устойчивости вибрационного конвейера;
  • энергетические характеристики вибрационного конвейера;
  • мероприятия по совершенствованию технических показателей конвейеров и улучшению его показателей надежности;
  • диапазон технических производитеиьностей секционированных виброконвейеров, которому соответствуют минимальные затраты на выпуск руды и пр.

В институте Гипрорудмаш сконструированы и производятся серийно виброконвейер ВКВС (Пермский завод ГШ) и вибрационный люк АШЛ (Киселевский завод Гормаш), разработанные на основе проведенных автором исследований.

В 1969 г. утвержден Государственный стандарт «Конвейеры вибрационные секционированные инерционные шахтные», разработанный в институте Гипрорудмаш под руководством автора* Обоснование показателей и норм стандартов произведены на основании настоящей работы [19, https:// ].

Исследования проведены в промышленных условиях на РУ им. XX партсъезда треста «Ленинруда» (конвейеры ВКВС и вибролюки АЕД), руднике «Молодежный» Каратауского ГХК (виброконвейер ВКВС), на руднике им. Кирова комбината «Апатит» (виброконвейер ЗКВ), а также, частично, на руднике им. Кирова треста «Дзержинскруда» (вибропитатель ПВШ).

Стендовые исследования проведены на опытном заводе института Гипрорудмаш и в отделе электрооборудования и автоматики того же института.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, приложений и содержит 1S страниц машинописного текста и 48 рисунков. .

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Внедрение в горную практику вибрационных секционированных конвейеров означает не только использование в промышленности новых высокопроизводительных машин, но и открывает широкие возможности в области совершенствования общесистемных | 1 показателей и горной технологии в целой.

2. Теоретическими и экспериментальными исследованиями показано, что характер выпуска горной массы определяется не только геометрией сопряжения конвейера с выпускным отверстием и физико-механическими свойствами материала, но и ускорением колебаний рабочего органа и углом установки конвейера. Показано также, что величина заглубления конвейера под выпускное отверстие также как и высота транспортируемого (предельного) слоя в условиях завала зависят от давления на транспортирующую поверхность, ускорения колебания рабочего органа, угла наклона конвейера в горизонту и физико-механических свойств истекающего материала. Зависимости получены теоретически с использованием ЭЦВМ «Урал-2» и подтверждены экспериментально.

13 стр., 6456 слов

Разработка бюджетного регламента и оценка выполнения бюджетных показателей

... структуру компании и бюджетный период; Рассмотреть разработку бюджетного регламента; Изучить оценку выполнения бюджетных показателей; На примере рассмотреть и составить бюджеты. I. Теоретические основы разработки бюджетного регламента и оценка выполнения бюджетных показателей 1.1 Сущность и ...

3. Определены чистовые значения ускорений колебаний рабочего органа (для / = 40−50 гц), при которых возможно формирование предельного слоя в условиях завала при различных углах наклона конвейера к горизонту и давлениях на транспорт тирующую поверхность, а также числовые значения ускорений, необходимых для формирования транспортируемого слоя заданной величины вне завалапоказано, что для совмещения оптимальных условий на выпуске и на доставке необходимо, чтобы под завалом и вне его находились конвейеры, не связанные между собою жестко, каждый из которых работает в режиме, соответствующем условиям и задачам, которые перед ними поставлены, т. е. должен быть реализован секционированный выпуск горной массы.

4. Разработана методика определения реального заглубления конвейера и рационального сопряжения его с выпускным отверстием. На основе этой методики решены задачи для условий торцового (шахта «Центральная» РУ им. XX Партсъезда) и площадного (РУ им. Кирова комбината «Апатит») выпусков горной массы.

5. В процессе исследований получены зависимости, связывающие углы внутреннего трения материала с ускорениями рабочего органа, а также формулы для определения эпюр давления материалов на конвейер и среднего давления, распределения скоростей отдельных слоев материала при его выпуске и транспортирования по рабочему органупоказано, что горная масса может рассматриваться как среда с коэффициентом Пуассона, равным 0,2 — 0,35 и волны сжатия затухают в ней в 2,8 — 3,8 раза медленее, чем волны сдвига. Одновременно показано, что для большинства горных пород, отличающихся дефорнативными и дисси-пативными свойствами, колебания высоких частот затухают интенсивнее и частота колебаний 15−25 гц несколько предпочтительнее для выпуска с точки зрения распространения вибраций в горную массу.

6. На основе теоретических и экспериментальных исслек дований определены требования параметрам маятникового вибратора, соблюдение которых позволяет реализовать заданный закон движения рабочего органа конвейера, а также разработаны инженерные методы расчета основных параметров вибрационных секционированных конвейеров (амплитуды колебаний, собственной частоты, коэффициентов распределений, мощности и пр.) с учетом взаимодействия рабочего органа с массовым грузом как в условиях завала, так и без такового.

7. Предложена простая методика анализа устойчивости работы вибрационных конвейеров при случайных отклонениях их конструктивных и технологических параметров от номинальных. Показано, что для конвейеров рассматриваемого типа наиболее экономичными являются околорезонаясные (зарезонансные) и резонансные настройки, обеспечивающие при низких затратах энергии на поддержание процесса удовлетворительную устойчивость работы конвейера и высокий КПД.

14 стр., 6888 слов

Технология и оборудование уборочно-моечных работ

... на прицепах или на мобильной технике. 1. Технология и оборудование уборочно-моечных работ Объем и содержание УMP определяются загрязненностью автомобилей. Степень загрязненности ... автомобилей, перевозящих продукты питания, кроме того, периодически подвергаются санитарной обработке. Моечные работы лучше уборочных приспособлены к внедрению механизации, поэтому конструкции автомобилей постоянно ...

8. Проведен анализ пусковых процессов вибрационных конвейеров с двигателями малой мощности с применением принципиально новой методики экспериментальных исследованийна основании этого анализа определены условия пуска конвейеров и предложена методика инженерного проверочного расчета на возможность пуска.

9. На основе статистических данных, полученных при наблюдениях за работой конвейеров БКВС в течение 337 смен показано, что случайная величина времени безотказной работы конвейера распределена по экспоненциалвному законуопределены показатели надежности секционированных виброконвейеров и установлена функция вероятности безотказной работы конвейера во времени, а также зависимость вероятности безотказной работы в течение смены от коэффициента использования.

10. Показано, что основное влияние на надежность конвейера оказывает вибратор о токоподводящим кабелем и крепление рессор. На основе анализа работоспособности этих узлов предложены и осуществлены мероприятия по повышению их надежности. Одновременно проведены мероприятия по совершенатвова-нию технических показателей секционированных виброконвейеров, выразившиеся в создании конвейеров с оригинальными динамичесними схемами, конструкциями упругих систем и вибраторов, защи-, ценных рядом авторских свидетельств.

II. На основе анализа фактических и перспективных экономических показателей, подученных при испытаниях и эксплуатации секционированных виброконвейеров показано, что для обес-| печения наилучших технико-экономических показателей работы конвейеров, необходимо, чтобы их техническая производительность находилась в пределах 2,5 — 4,5 м3/мин. Предложена простая методика для определения экономической целесообразности применения секционированных виброконвейеров в конкретных условиях в зависимости от необходимого количества последовательно установленных конвейеров и запасов горной массы, приходящихся на одно выпускное отвератие.

12. Показано, что значительное улучшение технико-экономических показателей выпуска руды вибрационными секционированными конвейерами возможно за счет сокращения простоев, связанных с ожиданием составов под погрузку, а также за счет уменьшения времени на перестановку вагонов в процессе погрузки и разделку негабаритов. Проведение этих мероприятий позволит уменьшить себестоимость выпуска горной массы в 1,8 — 2,1 раза при одновременном увеличении сменной производительности в 2,5 — 3 раза.

13. На основе разработанных нами методов расчета и принципов конструирования институтом Гипрорудмаш спроектированы, внедряются и находятся в промышленной эксплуатации ряд конструкций вибрационных секционированных конвейеров и питателей: ВКВС — серийное производство на Пермском заводе ГШ с 1966 г.

АШЛ — серийное производство на Киселевском заводе Гормаш с1969г, ЗКВ — производство промышленных партий на опытном заводе института Гипрорудмаш с 1968 г.,.

ПВШ — производство промышленных партий на опытном заводе института Гипрорудмаш и РРЗ треста «Кривбассрудоремонт» с 1968 г.,.

Экономический эффект от внедрения в производство одного из перечисленных конвейеров (питателей) составляет 7,5 — 12 тыс. руб. в год.

3 стр., 1261 слов

[ ] Системы автоматизации производства и ремонта вагонов

... 5.3. Алгоритм управления (циклограмма работы машины) машиной 6. Разработка системы автоматизации 6.1. Разработка принципиальной схемы САУ ... и фактической производительности машины. Методики расчета, формирование исходных данных, результаты расчета 3.3. Оценка уровня автоматизации производства ... без колесных пар. Вагоны подаются в моечные машины локомотивом или тяговым конвейером. Колесные пары, как ...

14. На основе выводов и рекомендаций настоящей работы согласно плану государственной стандартизации СССР институтом Гипрорудмаш в 1968 — 1969гг. разработан государственный стандарт «Конвейеры вибрационные секционированные инерционные шахтные» ГОСТ 150 6 −69 .