Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Подготовка стенового камня к выемке

31.10.2018

Для подготовки стенового камня к выемке применяются камнерезные машины, имеющие рабочие органы: дисковые пилы с зубками, армируемыми твердыми сплавами, цепные бары и кольцевые фрезы. Выбор типа камнерезной машины определяется главным образом прочностью добываемого камня и выбранной технологией его вырезки. Дисковые машины применяются для резания камня прочностью при сжатии от 1 до 25 МПа, машины с цепными барами — для резания камня прочностью 1—10 МПа, машины с кольцевыми фрезами — для резания камня прочностью 20—160 МПа.

Дисковая пила (рис. 6.5) состоит из сплошного стального диска и твердосплавных зубков, укрепленных в стальных державках. Дисковые режущие органы диаметром 800, 1100, 1300, 1650, 2000, 2400 мм нашли наиболее широкое применение. Ими оснащено 85 % камнерезных машин для разработки месторождений природного стенового камня. Существующие модели дисковых пил характеризуются следующими данными (табл. 6.5):

Максимальная глубина пропила (в см), осуществляемая дисковыми пилами, определяется по формуле:

где D — диаметр диска, см; d — диаметр фланца, см. Обычно d > 0,20, тогда h = 0,40. На практике во избежание трения фланца о породу величина Л уменьшается на 30—50 мм.

Основные технические показатели камнерезных машин по добыче стенового камня приведены в табл. 6.6.

Камнерезная машина СМ-89А (рис. 6.6) предназначена для вырезки штучного стенового камня прочностью при сжатии до 10 МПа. Машина состоит из рамы (с ходовыми колесами и приводом), которая перемещается по рельсам вдоль фронта работ, и тележки, передвигающейся по уложенным рельсам перпендикулярно к ходу рамы. На тележке расположены набор дисковых пил с приводом и пульт управления. Машина рассчитана для работы при высоте уступа 0,41 м. Машина оборудована тремя пилами (две вертикальных и одна горизонтальная). Вертикальные пилы можно поворачивать на 90°, благодаря чему они в одном случае служат для поперечного резания, а в другом — для продольного. Вертикальные пилы при передвижении перпендикулярно к фронту работ производят поперечные пропилы, равные ходу тележки. После каждого пропила машина перемещается на шаг установки, равный удвоенной длине штучного камня. По окончании нарезания поперечных пропилов вдоль всего фронта работ уступа машина возвращается в начальное положение. Замененными двумя горизонтальными пилами и одной вертикальной — затыловочной машина вырезает из забоя камни заданных размеров, определяя при этом их ширину и высоту.

Для добычи стенового камня применяются камнерезные низкоуступные машины CMP-026/1A. Они предназначены для вырезки стенового камня из массива горных пород прочностью до 40 МПа с механизированной уборкой вырезанных камней и выносом их за пределы машины. Машина может выполнять подготовительные работы: проходку разрезной траншеи уступа; проходку заходной и выходной фланговых траншей; планировку уступа по высоте 416 мм.



Камнерезная низкоуступная машина CMP-026/1A состоит из самоходной рамы, пильной тележки, режущих вертикальных и горизонтальных головок, уборочных конвейера и устройства, кабины управления, кабельного барабана, электро- и гидрооборудования

Самоходная рама машины перемещается по рельсам, уложенным вдоль уступа Один рельс укладывается на подошве, а второй — на кровле уступа По направляющим, закрепленным на раме машины и расположенным перпендикулярно к рельсам, перемещается пильная тележка с режущими головками. Вертикальная режущая головка оснащена двумя вертикальными режущими пилами для выполнения поперечных вертикальных пропилов и может поворачиваться на 90° для проведения одного продольного вертикального пропила. Горизонтальная режущая головка оснащена двумя горизонтальными дисковыми пилами для продольных горизонтальных пропилов и может приподниматься над уступом во время проведения поперечных пропилов или планировочных работ на уступе.

Добыча стенового камня из массива состоит из двух операций: первая — проведение поперечных вертикальных пропилов по всей длине фронта работ уступа от заходной до выходной фланговых траншей; вторая — выполнение горизонтальных пропилов и отделение камней от массива вертикальным продольным (затыловочным) пропилом.


Преимуществом камнерезных машин с дисковыми пилами является то, что они имеют простую конструкцию, надежны в эксплуатации и обеспечивают минимальную толщину пропила. Недостатком дисковых пил является низкий коэффициент использования диаметра — 35 %. С целью устранения этого недостатка на карьерах применяются камнерезные машины с кольцевыми фрезами, у которых использование рабочего органа по длине составляет 65—75 %.

Кольцевые фрезы (рис. 6.7), предложенные в 1937 г. лауреатом Государственной премии А.М. Столяровым, представляют собой неподвижный диск, который жестко крепится к раме машины. По окружности диска расположены ролики, на которые надет зубчатый венец с закрепленными на нем зубками, армированными пластинками иэ твердого сплава (обычно сплав ВК-8). Зубчатый венец приводится в движение малым зубчатым колесом и вращается на роликах. Ролики и поверхность трения диска и венца защищены сальниковыми дисками. Резцы устанавливаются на вершинах зубьев кольца таким образом, чтобы они не мешали работе зубьев шестерен. Толщина кольцевой фрезы, измеренная по торцам зубьев, равна 34 мм, что обеспечивает ширину пропила в пределах 36—40 мм. Резцы установлены в три позиции в следующей последовательности левый, правый, левый, правый, средний и т.д. Средние резцы фрезы не выступают по диаметру. Они работают в условиях свободного резания, так как справа и слева от них камень разрушается правым и левым резцами фрезы. В связи с тем, что средние резцы работают в лучших условиях, чем крайние, они и установлены на фрезе в меньшем числе, чем левые и правые. Кольцевые фрезы диаметром 1380 мм, работающие на машинах СМР-028, CM-177A, CM-580А, обеспечивают максимальную глубину пропила до 1035 мм.

Для добычи крупных стеновых блоков прочностью при сжатии до 40 МПа в основном применяются камнерезные машины СМ-580А (рис. 6.8), которые последовательно выполняют поперечные, горизонтальные и продольные затыловочные пропилы дня отделения блока от массива.

Для добычи стеновых блоков применяются также камнерезные машины с цепными (баровыми) режущими органами.

По использованию рабочей длины резания бары являются наиболее эффективными. Использование длины резания бара доходит до 80—90 % Применение баровых режущих органов с точки зрения технологии процесса является наиболее целесообразным. Однако из-за некоторых недостатков баров (значительная толщина пропилов —до 12,5—15 мм, возможность применения только на слабых породах камня — до 5 МПа, быстрый износ рабочего органа из-за большого числа подвижных звеньев, большие динамические нагрузки, использование в значительной степени ручного труда и др.) внедрение их ограничено.

При выборе типа режущего органа камнерезных машин можно руководствоваться данными табл. 6.7 (по Б.М. Родину).

Наибольшее распространение на вырезке стенового камня получили низкоуступные машины СМ-89А, а при добыче крупных блоков СМ-580А.

Часовая техническая производительность камнерезных машин по вырезке камня (м3/ч) определяется как функция

где vp — скорость рабочей подачи, м/мин; h — высота уступа, м; L — длина фронта работ на уступе, м; а, b, с — коэффициенты, зависящие от конструкции машины.

При высоте уступа, равной конструктивной высоте резания камня машиной (при h = const), выражение (6.5) принимает вид, м3/ч

Для основных марок камнерезных машин численные значения расчетных формул (6.6) по данным докт. техн. наук Б.М Родина приведены в табл. 6.8.

Рекомендуемые для расчетов скорости рабочих подач vp для некоторых камнерезных машин в зависимости от прочности камня приведены в табл. 6.9.

Минимальная длина фронта работ на уступе L на одну камнерезную машину приведена в табл. 6.10.

Часовая эксплуатационная производительность камнерезных машин определяется по выражению (м3/ч)

где Qч — часовая техническая производительность камнерезных машин, м3/ч (расчетные формулы табл 6.8); Кв — коэффициент использования машины во времени.

По данным практики время на выполнение подготовительно-заключительных операций составляет 13 %, перестройку машин — 5 %, перегон машины — 2 %, нарезку пропилов — 80 %, т е. коэффициент использования машины во времени составляет К, = 0,8.

Годовая эксплуатационная производительность камнерезных машин определяется (в м3/год) по выражению:

где Тсм — продолжительность смены, ч; nр.д — число рабочих дней в году; nсм — число рабочих смен в сутки; K1 — годовой коэффициент использования машины во времени, который определяется по выражению:

где Tр — время нахождения машины в плановом ремонте, ч; Tа — время простоя машины по атмосферным условиям, ч; Тп — время перестановки машины с уступа на уступ, ч.

По данным карьеров природного стенового камня Kг = 0,7.

Нормативная годовая производительность некоторых камнерезных машин при двухсменной работе приведена в табл. 6.11 (по Б.М. Родину).

При подготовке стенового камня к выемке рассмотренные типы камнерезных машин позволяют полностью механизировать операцию вырезки штучного камня и стеновых блоков.

Другие операции процесса подготовки камня к выемке (штабелирование камня, уборка бута и штыба из забоя) в основном осуществляются вручную (табл. 6.12).

Из табл 6.12 видно, что решение комплексной механизации всех операций при отделении штучного камня и стеновых блоков от массива является важной задачей камнедобывающей промышленности. Эту задачу можно решить как созданием машин, способных выполнять основные и вспомогательные операции, так и конструированием и внедрением специальных машин для выполнения только вспомогательных операций. Примером может служить камнеуборочная машина (рис. 6.9), применяемая на Камышбурунском карьере и работающая в комплексе с камнерезной машиной СМ-89А. Вырезанный из массива камень по наклонному питателю поступает на цепной конвейер, затем посредством отжимного щитка следует на ленточный и далее цепной конвейеры, где происходит разделение бута и щебня и штучных камней. Последние цепным конвейером транспортируются в штабель за пределы рельсового пути камнерезной машины.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: