Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к горным машинам

Лекция № 8 (1 час)  Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к горным машинам. Общая классификация горных машин. Общие сведения об основных узлах горных машин. Способы разрушения и физико-механические свойства горных пород.. Основы теории разрушения горных пород ударом и резанием.

       

Значение комплексной механизации и автоматизации в деле развития горнодобывающей промышленности Казахстана. Уровень механизации и автоматизации производственных процессов на очистных и проходческих работах горных предприятий СНГ и за рубежом. Краткая история развития горного оборудования. Перспективы развития.

       Общие сведения. Назначение и основные типы горных машин в соответствии с выполняемыми функциями. Условия эксплуатации горных машин и комплексов при подземной добыче полезных ископаемых. Область применения различных типов машин и средств механизации в целом. Требования, предъявляемые к горным машинам и оборудованию.

       Специфические условия работы в подземных выработках (стесненность рабочего места, влажность и запыленность рудничной атмосферы, агрессивность шахтных вод) сказываются на конструкции горных машин, предъявляя к основным их узлам ряд особых требований.

Технологический процесс выемки полезного ископаемого подземным способом состоит из отделения горной массы от массива, погрузки на доставочные средства, транспортирования ее к перегрузочному пункту, возведения крепи и управления кровлей.

       Горные машины, предназначенные для подземных выемочных работ, могут обеспечивать только отделение горной массы от массива или одновременно с ним выполнять и другие операции, входящие в технологический процесс выемки полезного ископаемого. Значительное разнообразие горно-геологических условий залегания полезных ископаемых и физико-механических свойств их привело к созданию целого ряда различных по конструкции выемочных горных машин.

       Основными узлами горных машин являются: рабочие органы, силовое оборудование, трансмиссии, ходовое оборудование, платформы, рамы и системы управления. Многие горные машины не имеют встроенной силовой установки и работают от посторонних источников энергии. Рабочий орган – это та часть рабочего оборудования, которая непосредственно выполняет рабочие операции (н-р, исполнительные органы выемочных и проходческих комбайнов, струговых установок, оснащенные режущим инструментом, ковш погрузочной машины, бур бурильной машины и т. д.

       Процесс разрушения породы на забое вращающимся резцом включает два повторяющихся цикла: вдавливание режущих лезвий под действием осевого усилия Рос и образование перед ними определённого объёма тонко измельченной породы и скола породы под действием крутящего момента Мкр в виде элементов стружки перед режущими лезвиями.

       При внедрении в породу под действием удара поршня лезвия инструмента вокруг него образуется зона тонко измельчённой породы. При достаточной энергии контур зоны разрушения в сечении имеет форму элемента окружности, к которому примыкает зона породы, разрушенной радиальными трещинами на секторы. У поверхности забоя трещины изгибаются и, выходят на поверхность, образуют зону скола. После завершения разрушения лезвие следует повернуть на такой угол, чтобы при следующем внедрении произошёл скол секторов породы между двумя смежными ударами.

Скорость ударного бурения зависит от осевого усилия, давления сжатого воздуха, диаметра и глубины буримых шпуров, степени притупления лезвий. С увеличением осевого усилия до некоторого критического скорость бурения достигает максимума благодаря лучшей передачи энергии от поршня через бур породе, а затем бурильный молоток начинает работать неустойчиво, так как крутящий момент на буре становится недостаточным для преодоления его силы трения о забой. Это особенно характерно для бурильных молотков с зависимым вращением бура. При ударном бурении следует работать при возможно больших осевых усилиях, допустимых по величине крутящего момента.