2017-11-01
3016
Главным направлением механизации погрузочных работ в забоях подземных выработок является применение погрузочных машин, обеспечивающих надежную уборку породы крупной кусковатости в любых условиях. Выбор типа погрузочной машины определяется размерами проходимой выработки, родом имеющейся энергии, требуемой производительностью погрузки и крупностью кусков взорванной породы.
При строительстве тоннелей применяют погрузочные машины периодического и непрерывного действия на колесном или гусеничном ходу. Машины периодического действия делят на две группы: с погрузкой непосредственно в вагонетку и с погрузкой на транспортер машины.
Машины первой группы (например, ПМЛ-5, рис. 141) имеют ковш 1, вращающийся в вертикальной плоскости и перебрасывающий породу через корпус 2 машины в вагонетку. Для захвата породы машина с опущенным ковшом и с прицепленной сзади вагонеткой двигается к забою, внедряет ковш в породу и одновременно его встряхивает. После наполнения ковша он опоражнивается в вагонетку при заднем ходе машины. Корпус машины смонтирован на поворотном круге, вследствие чего ковш может отклоняться в обе стороны от оси пути на 30° с увеличением фронта погрузки. Машина ПМЛ-5К производительно работает при крупности кусков породы до 300 мм, проста по конструкции и удобна в перемещении. Машина ППН-2 по конструкции аналогична машине ПМЛ-5К, но значительно производительнее и обеспечивает погрузку более крупных глыб породы.
Рис. 141. Погрузочная машина ПМЛ-5
Перечисленные машины обладают небольшим сцепным весом и при погрузке породы большой крупности часто буксуют, что снижает их производительность. Кроме того, они имеют узкий фронт погрузки, вынуждающий прибегать к ручной подкидке породы в полосу действия машины. Неравномерность загрузки по длине ограничивает рациональный объем вагонеток величиной 1,2—1,3 м3.
Машина второй группы ППМ-4 (рис. 142) состоит из корпуса 1 с продольным транспортером 2 и черпачного устройства со стрелой 3, отклоняющейся от продольной оси в обе стороны на 50°. Разгрузочная часть транспортера может подниматься и опускаться от среднего положения на 500 мм, а сам транспортер поворачиваться в плане на угол ± 12,5°. Машина с прицепленной вагонеткой и опущенным ковшом 4 продвигается вперед, врезаясь в породу. Заполненный ковш поднимается вверх и толчком опорожняется в желоб, откуда порода поступает на ленточный транспортер шириной 600 мм, движущийся со скоростью до 0,8 м/с. Наличие стрелы обеспечивает возможность взятия породы на 175 мм ниже уровня откаточных путей, а поворот транспортера—возможность погрузки на промежуточный продольный транспортер, расположенный сбоку от пути, по которому двигается машина.
Рис. 142. Погрузочная машина ППМ-4
Машина МПР-6 (рис. 143) отличается тем, что имеет ковшевое устройство 1 без стрелы, при повороте передней части корпуса 2, отклоняющееся от оси пути на 34° в обе стороны и опорожняемое на транспортер 3. Машина МПР-6 является самой мощной и производительной из отечественных погрузочных машин периодического действия, имеет большую массу и обеспечивает хорошее внедрение в породу значительной крупности.
Рис. 143. Погрузочная машина МПР-6
В машинах ППМ-4 и МПР-6 имеется выдвижная сцепка 4 (см. рис. 143) с вагонеткой, допускающая продольное перемещение длинной вагонетки для ее равномерной загрузки (три положения под консольной частью машины). Поворот ковша в горизонтальной плоскости производится механически (так же как в ППН-2), в то время как в ПМЛ-5 он осуществляется вручную.
Слабым местом машин с погрузкой на ленточный транспортер является быстрый износ ленты транспортера при твердых скальных породах. Характеристики погрузочных машин приведены в таблице.
| Характеристики | ПМЛ-5К | ППН-2 | ППМ-4П | ППМ-4Э | МПР-6 | «Конвей-100» |
| Род энергии | Пневматическая | Электрическая | ||||
| Емкость ковша, м3 | 0,17 | 0,32 | 0,32 | 0,32 | 0,38 | 0,76 |
| Число черпаний в минуту | 3—4 | 2—3 | 4—5 | 4—5 | 4—5 | 2—3 |
| Фронт погрузки, м | 2,4 | 2,5 | 4,0 | 4,0 | 3,9 | 6,1 |
| Максимальная крупность кусков породы (при их содержании не более 10% всего объема), мм | ||||||
| Ширина колеи, мм | 600; 750 | 600; 750; 900 | 600; 750; 900 | 600; 750; 900 | 750; 900 | 900 |
| Габариты в рабочем состоянии, м: высота ширина длина | 2,20 1,45 2,44 | 2,35 1,59 2,55 | 2,09 1,70 7,44 | 2,09 1,70 7,44 | 2,80 1,97 6,52 | 4,17 2,03 11,28 |
| Масса, т | 3,50 | 4,70 | 9,0 | 9,0 | 8,8 | 18,3 |
| Минимальная теоретическая производительность, м3/ч |
Грейфер
Грейфер - приспособление, предназначенное для извлечения и погрузки навалочных (сыпучих, пылевидных, кусковых) и штучных грузов. Говоря о грейферах, выделяют два основных типа, принципиально отличных по назначению. К первому типу относят грейферные ковши, основная цель которых - копание грунта. Ко второму - грейферные захваты, предназначенные для осуществления погрузочно-разгрузочных работ.
Грейферами оснащаются грузоподъемные механизмы и копательная техника, такая как, подъемные краны и экскаваторы, на крюк или стрелу которых навешивается грейферный механизм, расширяя область их применимости. Конструктивная особенность грейферного ковша, состоящего из пары смыкающихся челюстей, позволяет работать "в глубину" без расширения границ копаемой области. Это нашло широкое применение в рытье (чистке) колодцев и бурении скважин.
Грейферные механизмы применяются также при подводной добыче строительных материалов и полезных ископаемых. Водные суда, оборудованные краном с грейферным ковшом, используются для добычи песка, гравия, руды со дна рек, озер, морей и океанов.
Иное назначение имеет погрузочный грейфер, конкретная конструкция которого зависит от типа перемещаемого груза. Для погрузки сыпучих материалов захватывающие элементы грейфера исполняются в виде лопастей, имеющих (в сомкнутом виде) ковшеобразную форму. Челюсти для захвата леса, труб и других продолговатых предметов цилиндрической формы, имеют клещевидную форму. Щупальцеобразный захват идеально подходит для взятия плотных крупнокусковых грузов (металлолома, крупного бытового мусора и др.).
Управление грейферным устройством заключается в выполнении двух действий: перемещение самого устройства и манипуляция его челюстями. В зависимости от кинематики управления выделяют два вида грейферов: канатные и приводные (моторные).
Шахтная клеть
Клеть шахтная — транспортная кабина, предназначенная для подъёма по шахтному стволу (наклонному или вертикальному) вагонеток с полезным ископаемым (породой) или спуска-подъёма людей, оборудования и др.
Характеристики
грузоподъёмность — до 150 кН
расстояние между проводниками — до 2800 мм
расстояние от оси клети — до 790 мм
масса — до 14 т
диаметр головного каната — до 60.5 мм
колея пути в клети — до 900 мм.
На шахтах, имеющих скиповой подъем, предназначена для вспомогательных операций (спуск и подъем людей, транспортирование породы, материалов и оборудования), выполнение которых осуществляется неопрокидными клетями. Клети используют:
- спуск-подъём людей
- транспортировка порожних и гружёных вагонеток
- доставка материалов по вертикальным стволам шахт на предприятиях горнодобывающей промышленности
Конструкция и принцип действия
Применение неопрокидных клетей для главных подъемов вертикальных стволов вызывает необходимость сооружения на поверхности шахты сложной системы откаточных путей, снабженных устройствами для разгрузки вагонеток, маневрирования ими и смены в клети. Весь технологический комплекс вместе с надшахтными сооружениями получается довольно громоздким. Над стволом шахты устанавливается надшахтный копер, на верхней площадке которого закреплены два направляющих (копровых) шкива. Подъем и спуск клетей производится подъемной машиной, находящейся в отдельном здании, расположенном на расстоянии 20-40 метров от копра. Подъемные канаты перекинуты через направляющие шкивы и одним концом прикреплены к барабану подъемной машины, а другим - к шахтной клети или скипу. При вращении барабана подъемной машины один канат навивается на него, поднимая клеть из шахты, а другой свивается, опуская вторую клеть в шахту. Подъемные сосуды одновременно загружаются в шахте и разгружаются на поверхности на специальных приемных площадках.
Шахтный скип
Скип шахтный — подъёмный сосуд, предназначенный для транспортирования полезных ископаемых и породы с горизонтов шахт на поверхность по вертикальным или наклонным стволам. Скипы для вертикальных стволов состоят из кузова и рамы; подразделяются на опрокидные, с отклоняющимся кузовом и с неподвижным кузовом в зависимости от положения кузова по отношению к раме во время разгрузки; по форме кузова — на призматические, цилиндрические и бокалообразные. Рама скипа всегда занимает вертикальное положение.
Скип опрокидной наиболее прост по конструкции, имеет кузов призматической формы с плоским днищем, соединённый шарнирно с рамой в нижней части и опирающийся на нижнюю балку рамы. Рама состоит из вертикальных стоек и горизонтальных верхней и нижней балки. К верхней балке рамы крепится подвесное устройство, соединяющее скипы с канатом подъёмной машины. Загрузка скипа производится через верх кузова, разгрузка также через верх при повороте кузова на 135-145° при взаимодействии разгрузочных роликов кузова с разгрузочными кривыми на копре. Скипы опрокидные благодаря максимальному разгрузочному окну преимущественно применяются для крупнокусковых и мелких слипающихся материалов.
Отклоняющийся кузов в скипе шарнирно подвешен к верхней части рамы и имеет откидное днище в виде затвора с бортовыми стенками. Разгрузка скипа происходит при отклонении кузова на 15° от взаимодействия разгрузочных роликов кузова с разгрузочными кривыми. При этом затвор катится по наклонным направляющим на раме и устанавливается под углом 45-55°, открывая разгрузочное отверстие и направляя в бункер разгружаемый материал.
Скипы с неподвижным кузовом отличается жёстким соединением кузова с рамой.
Дно кузова наклонено в сторону разгрузки на 45-55°, в нижней его части имеется разгрузочное отверстие, закрываемое секторным затвором
Скипы для наклонных стволов подразделяются на опрокидные, с откидной задней стенкой и с донной разгрузкой, оснащены колёсами и передвигаются по рельсовой колее, применяются в стволах с углом наклона 25-70°. Опрокидной скип для наклонных стволов состоит из кузова, поворачивающегося на оси относительно рамы с двумя парами колёс. На месте разгрузки передние колеса скипа катятся по изогнутым рельсам той же колеи, а задние продолжают движение по прямым вспомогательным. Скипы применяются также в качестве элемента скипового подъёмника на открытых горных работах.
