Рис. 4. Работа комбайна 2500 SM с 45 тонным автосамосвалом на карьере известняка .
Интересным представляются результаты рассевов материала, получаемого в процессе фрезерования скального массива.
В определенных пределах изменением эксплуатационных параметров работы комбайна или использованием другой конфигурации рабочего инструмента для конкретного массива можно добиться наиболее рационального фракционного состава.
На Сокольско-Ситовском карьере известняка, являющимся сырьевой базой в процессе фрезерования массива комбайном модели 2500 SM в 2010 году были выполнены исследования по уточнению эксплуатационных параметров работы комбайна и влияния их на выход различных фракций.
Прочностные характеристики пород, слагающих массив 40-80 МПа. Работа комбайна на разработке крупноблочного массива. Толщина фрезеруемого слоя – 40-45 см, рабочая скорость - 5-6 м/мин. Резцы со вставкой 22 мм. Барабан типа НТ14. Результаты приведены в таблице 5. В таблице 6 приводятся результаты работы комбайна при измененном типоразмере резцов (использовались резцы со вставкой 17 мм) и меньшей скорости фрезерования.
Таблица 5. Выход различных фракций известняка при работе комбайна № 13 на крупноблочном массиве.
Размер фракций, мм | Выход фракций | ||
Масса, кг | Доля, % | Нарастающим итогом, % | |
< 5 | 50,9 | 13,9 | 13,9 |
5-20 | 93,0 | 25,4 | 39,3 |
20-40 | 82,9 | 22,7 | 62,0 |
40- 150 | 121,7 | 33,3 | 95,3 |
>150 | 17,1 | 4,7 | 100,0 |
365,5 | 100,0 |
Таблица 6. Выход различных фракций известняка при работе комбайна № 13 на крупноблочном массиве.
Размер фракций, мм | Выход фракций | ||
Масса, кг | Доля, % | Нарастающим итогом, % | |
< 5 | 40,5 | 8,7 | 8,7 |
5-20 | 101,9 | 21,9 | 30,6 |
20-40 | 89,2 | 19,2 | 49,8 |
40 – 150 | 199,5 | 42,9 | 92,7 |
>150 | 33,9 | 7,3 | 100 |
465,0 |
Обращает на себя внимание, что замена резцов на более острые позволила увеличить выход класса +40 мм с 33,3 до 42,9%.
Изучение результатов эксплуатации комбайнов и опытно-промышленных работ в мире показало:
1. В условиях карбонатных месторождений возможен и в большинстве случаев целесообразен переход на безвзрывную разработку горных пород с помощью комбайнов Wirtgen Surface Miner.
· За счет отказа от ряда традиционных для горного производства процессов снижаются капитальные вложения и эксплуатационные расходы;
· упрощается процесс планирования горных работ, повышается эффективность и надежность за счет уменьшения числа операций и количества механизмов, снижается потребность в запасных частях;
· снижается потребность в производственном и обслуживающем персонале.
2. Обеспечиваются более низкие транспортные расходы.
3. Обеспечивается возможность начала осуществления добычных операций при минимальном подготовительном цикле.
4. Повышается безопасность и снижается вредное влияние горного производства на окружающую среду.
5. Повышается эффективность использования запасов месторождений, поскольку добыча возможна на участках, где взрывные работы запрещены.
Проанализировав существующее состояние горных работ и представленные материалы, предлагается Шавазсайское месторождение известняков, отрабатывать по принципиально новой безвзрывной технологии горных работ с использованием комбайнов Surface Miner фирмы Wirtgen GmbH (Германия), оснащенных дизельным двигателем. Возможным типоразмером оборудования для условий месторождения являются горные комбайны 2200 SM и 2500 SM.
Таблица 7. Техническая характеристика горных комбайнов
Наименование показателей | Единица измерения | Типоразмер комбайна | |
2200 SM | 2500 SM | ||
Максимальная ширина полосы резания | мм | 2200 | 2500 |
Глубина резания | мм | 0-300 | 0-600 |
Диаметр фрезерного барабана | мм | 1140 | 1400 |
Мощность двигателя | квт/л. с. | 671/910 | 783/1064 |
Расход топлива при полной нагрузке | л/ч | 168 | 191 |
Расход топлива при нагрузке 2/3 мощности |
|
|
|
Диапазон рабочих скоростей | м/мин | 0-84 | 0-32 |
Диапазон транспортных скоростей | км/ч | 0-5,0 | 0-3,5 |
Масса машины: — собственная — рабочая с заправкой | кг кг | 44500 50780 | 98000 100500 |
Рабочие емкости: - топливный бак - масляный бак - бак для воды | л л л | 1500 450 5000 | 2400 500 2800 |
Ширина ленты конвейеров | мм | 1100 | 1400 |
Рассмотрение и обоснование рационального типоразмера комбайна применительно к условиям разработки Шавазсайского месторождения карбонатных пород производится ниже.
4. Определение производительности и количества оборудования при новой технологии
Разработка массивов горных пород с помощью комбайнов Wirtgen Surface Miner имеет ряд особенностей:
· В отличие от традиционной технологии забоем является горизонтальная или слабонаклонная площадка;
· Наибольшая производительность достигается при наличии значительного фронта работ, когда может быть обеспечена непрерывная длительная разработка массива с минимальным количеством вспомогательных операций и холостых проходов.
Производительность комбайна определяется его рабочей скоростью при фрезеровании, умноженной на поперечное сечение массива пород, образуемое шириной полосы фрезерования и толщиной отрабатываемого слоя.
Если ширина полосы фрезерования, равная ширине рабочего органа, в большинстве случаев величина постоянная, то два других параметра переменные.
Величина отрабатываемого слоя может изменяться в пределах конструкционных возможностей конкретной модели, например, для 2200 SM и 2500 SM эта величина изменяется соответственно от сантиметра до 30 и 60 см.
Для конкретных массивов эффективная или оптимальная толщина слоя зависит от множества факторов, которые можно сгруппировать в две основных группы: природные и технологические.
К первой можно отнести: прочностные свойства пород, слагающих массив, а также состояние массива его трещиноватость, блочность, абразивность и т. п.; ко второй - требования к качеству продукции, ее фракционному составу, а также тип работ - зачистка кровли или отработка подошвы пласта полезного ископаемого.
Высокопроизводительная работа в средних по крепости породах по данным практики производится при слое фрезерования равном около 75 % от максимально (конструкционно) возможного.
Другой переменной величиной является скорость рабочего хода комбайна. Конструктивно во всех моделях комбайнов предусматривается использование диапазона рабочих скоростей в пределах от 0 до 20 м/мин. Величина скорости комбайна при фрезеровании в основном ограничивается сопротивлением массива разработке механическим способом. В крепких породах скорость может составлять 3-6 м/мин, в средних -5-10 м/мин, в легких - 10-20 м/мин. Одновременно рабочая скорость комбайна в известной степени может влиять на фракционный состав горной массы, чем выше скорость, тем больше выход крупных классов и наоборот, чем меньше скорость, тем мельче фракционный состав.
Следует отметить также, что эффективная толщина слоя и возможное значение рабочей скорости, величины, в известной степени, взаимозависимые и в конкретных массивах целесообразна оптимизация этих параметров.
На величину производительности влияют также технологические схемы, применение которых зависит от параметров забоя (рабочей площадки). При длине фронта работ около 150 м целесообразно применять челноковые схемы с фрезерованием в одном направлении и обратным холостым ходом, производимым на транспортной скорости (до 50 м/ мин). В этом случае время на возвращение назад должно быть равно или меньше времени на разворот комбайна в конце рабочего хода. Это время по данным практики составляет 3,5-4 мин. При большем фронте работ возможно применение схемы с разворотом комбайна и фрезерованием в обратном направлении.
Для различных технологических схем производительность комбайнов Surface Miner определяется следующим образом.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
