Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Применение колесных скреперов на карьерах строительных горных пород

30.10.2018

Колесные скреперы классифицируют:

• по способу соединения скреперного оборудования с тягачом — на прицепные, полуприцепные и самоходные (прицепные скреперы имеют двухосную ходовую часть, полуприцепные — одноосную, но тягач имеет две оси; у самоходных скреперов тягач и скреперное оборудование имеют по одной оси: по приводу ходовой части самоходные скреперы могут быть дизельные и дизель-электрические);

• по вместимости ковша — малой вместимости (до 5 м3), средней (5—15 м3) и большой (более 15 м3);

• по способу загрузки и разгрузки ковша — со свободной и принудительной загрузкой или разгрузкой (при свободной разгрузке порода разгружается путем опрокидывания ковша вперед или назад; принудительная разгрузка состоит в выталкивании породы задней стенкой ковша);

• по способу управления рабочими органами — с механическим (канатно-блочным), гидравлическим и электрогидравлическим управлением.

Колесный скрепер — самоходный или прицепной к тягачу агрегат, служащий для зачерпывания, перемещения и разгрузки породы.

Цикл работы скрепера состоит из операций: отделение породной стружки и заполнение ковша; перемещение породы к месту выгрузки; разгрузка с послойной укладкой породы в отвал или в транспортные сосуды через специальные бункера; возвратное движение в забой.

Процесс работы колесного скрепера состоит в следующем При подходе скрепера к месту выемки породы передняя его заслонка поднимается, а ковш опускается на забой. При движении по забою нож врезается в породу, срезая слой толщиной 0,1—0.3 м. Таким образом происходит заполнение ковша породой. Наполненный ковш поднимают, закрывая заслонкой, и в этом положении транспортируют к месту разгрузки. На отвале ковш несколько опускают, оставляя необходимый просвет между поверхностью отвала и ковшом Затем поднимают заслонку и начинают перемещать заднюю стенку, которая выталкивает породу вперед, разгружая ковш скрепера. Освобожденный от породы ковш поднимают, заднюю стенку передвигают в исходное положение, одновременно опуская переднюю заслонку. После этого скрепер движется к месту выемки, и цикл его работы повторяется.

Длительность и путь загрузки скрепера зависит от характера грунта и глубины внедрения в него режущей кромки ковша. В рыхлых и мягких песчаных породах толщина срезаемой стружки допускается до 20—30 см, наполнение ковша происходит на коротком расстоянии. В среднеплотных и плотных глинистых породах толщина стружки составляет 10—15 см.

Вспомогательным оборудованием при работе колесных скреперов служат тракторы-толкачи и рыхлители. Трактор-тягач применяют при работе скреперов в крепких породах или при работе мощных скреперов, когда тяговое усилие основного трактора-тягача недостаточно. Рыхлители применяют для предварительного рыхления пород. Применение рыхлителей и толкачей повышает производительность скреперов, улучшает условия эксплуатации тракторов и увеличивает срок их эксплуатации.

Колесные двухосные скреперы обычно применяются в сочетании с двухосными колесными и гусеничными тракторами. Гусеничный ход тягача, обеспечивая высокую проходимость, ограничивает скорость передвижения скрепера (до 8 км/ч). Поэтому скреперы на гусеничном ходу применяются при небольших расстояниях транспортирования (до 300 м), плохих дорожных условиях и сложном рельефе местности. Увеличение скорости движения скреперов возможно за счет использования одноосных и двухосных тягачей на бескамерных баллонах пониженного давления, что обеспечивает высокую проходимость тягачей и большую скорость их движения (до 30 км/ч).

Техническая характеристика скреперов приведена в табл 3.20.

Колесные скреперы могут применяться на добычных, вскрышных и вспомогательных работах. Технологические схемы скреперных работ зависят от их назначения и объема, взаимного расположения мест заполнения ковша и его разгрузки, рельефа поверхности, физико-механических свойств пород, способов выемки и др. Различают выемку горизонтальными слоями с заполнением ковша скрепера на горизонтальном участке и выемку наклонными слоями с заполнением породой ковша скрепера под уклон или на подъем. При выемке горизонтальными слоями отвал насыпается равномерными слоями, постепенно достигая необходимой высоты Ширина насыпаемого участка oтвала равна ширине скреперного забоя. При выемке наклонными слоями наращивание отвалов последовательное, время загрузки ковша на 20—30 % меньше, чем при выемке горизонтальными слоями. В случае выемки наклонными слоями на подъем порода под действием силы тяжести скатывается в ковш. В рыхлых породах загрузку скрепера рекомендуется производить на подъем до 5°. Выемка наклонными слоями чаще применяется при проведении траншей. При выемке наклонными слоями важно правильно выбрать длину наклонного забоя, которая зависит от высоты разрабатываемого уступа и угла наклона забоя. Длина наклонного забоя, соответствующая длине загрузки ковша скрепера породой, определяется по выражению (в м):

где E — вместимость ковша скрепера, м3; Кн — коэффициент наполнения ковша; bp — ширина режущей кромки ковша, м; hс — толщина срезаемой скрепером стружки, м; Kр — коэффициент разрыхления породы в ковше.

На вскрышных работах основное время приходится на движение скрепера с грузом и без груза. Оно зависит от параметров карьера, места складирования вскрышных пород и скорости движения скрепера. Параметры отвалов и место их расположения определяют рентабельность скреперных работ. Расположение отвалов возможно на бортах карьера, на значительном расстоянии от карьера, в выработанном пространстве (рис. 3.21).

Схема производства вскрышных работ с размещением вскрыши на бортах карьера наиболее проста и экономична. Схема с размещением вскрыши на внешних отвалах (см. рис. 3.21, б) используется при наличии у границ карьера запасов полезного ископаемого, подлежащих отработке, магистральных дорог, различных сооружений и др. Схема с размещением вскрыши на внутренних отвалах может быть применена при условии выемки полезного ископаемого на всю мощность. Эта схема экономична и создает условия для проведения рекультивации поверхности.

При комбинированных схемах вскрышных работ порода из верхних слоев размещается на бортах карьера, а из более глубоких — транспортируется на внутренние отвалы скреперами (см. рис. 3.21, г). Техническая производительность колесного скрепера (м3/ч) определяется по выражению:

где E — вместимость ковша скрепера, м3; Кн — коэффициент наполнения ковша (Ku = 0,7-1,2); Kр — коэффициент разрыхления породы в ковше (Kр = 1,1-1,3); tц — продолжительность рабочего цикла, с.

где tэ — время загрузки ковша породой (Ir = 40+90), с; tгр — время движения скрепера с грузом, с; tраз — время разгрузки ковша, с; tпор — время движения порожнего скрепера, с; tвсп — продолжительность вспомогательных операций (tвсп = 60-90), с.

где Lэ — длина пути загрузки ковша (Lэ = 10-40), м; Vскр — скорость движения скрепера при заполнении породой (Vскр = 0,7-0,8), м/с;

где Кпот — коэффициент, учитывающий потери породы (Кпот = 1,2); 0,7 — коэффициент, учитывающий неравномерность толщины стружки. арез — ширина полосы резания, м; hрез — глубина резания, м;

где Lгр — расстояние транспортирования породы, м. Vгр — скорость движения скрепера с грузом, м/с,

где Lpaз — длина пути разгрузки скрепера (Lpaз = 10-25), м; Vраз — скорость движения скрепера при разгрузке (Vраз = 0,7-0,8), м/с.

Для определения действительной скорости движения на любой из передач тягача следует пользоваться коэффициентом снижения технической скорости Kсн. Для движения скрепера с грузом Kсн = 0,75-0,85, для движения без груза Kсн = 0,8-0,9.

На разгрузку ковша скрепера расходуется 15—30 с, столько же времени необходимо для разравнивания разгруженной породы

Величина tпор (с) определяется по выражению:

где Lпор — расстояние движения порожнего скрепера, м; Vпор — скорость движения скрепера без груза (Vпор = 2+3), м/с.

Затраты времени на вспомогательные операции включают время на переключение передач (время одного переключения равно 1—2 с) и время на повороты скрепера. Последнее характеризуется следующими данными:

- вместимость ковша скрепера, м3 — 3—7; 10—15;

- время на один поворот, с — 49; 65.

Отношение Кн/Кр называется коэффициентом скреперования.

Отношение 3600/tц соответствует технически возможному в конкретных условиях числу рейсов скрепера за час непрерывной работы.

Сменная эксплуатационная производительность скрепера (м3/смену) определяется по выражению:

где Qт — техническая производительность скрепера, м3/ч; Тсм — продолжительность смены в часах; Kн — коэффициент использования скрепера во времени в течение смены; при трехсменном режиме работ Kи = 0,7+0,75.

Условия, при которых колесные скреперы обеспечивают высокие показатели работ: месторождения должны быть представлены полностью или частично рыхлыми породами, плотные породы перед выемкой должны разрыхляться; влажность пород не должна превышать 15—20 %; содержание валунов в породе должно быть небольшим; дальность перемещения пород скреперами в отвалы или к транспортным устройствам не должна превышать данных табл. 3.21; допускаемые предельные уклоны, преодолеваемые скреперами, не должны превышать данных, указанных в табл. 3.22

Преимущества колесных скреперов: достаточно высокие эффективность и маневренность; выполнение различных работ; возможность разработки месторождений различной мощности и залегающих в разнообразных условиях; возможность разделения пород по сортности при горизонтальном или слабонаклонном залегании и перемешивания слоев в процессе выемки, если это требуется по условиям технологии; возможность выемки пород тонкими стружками по мере естественного их оттаивания весной; возможность разработки небольших территориально разбросанных участков, расположенных в малоосвоенных районах; использование скреперов в начале строительства карьера до монтажа экскаваторов для горно-капитальных работ.

Недостатки скреперов: ограниченность применения из-за невозможности разработки полускальных и скальных пород; невозможность работы при наличии в породе большого количества валунов; снижение эффективности работы с увеличением влажности пород выше 15—20 %; снижение эффективности работы с увеличением расстояния транспортирования горной массы; зависимость показателей работы от метеорологических и климатических условий и сезонность работы.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: