Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности вопроса и задачи исследований 10
1.1. Анализ качественного состава углей Нижне-Бикинского месторождения с точки зрения использования в качестве энергетичес кого топлива. 10
12. Обзор работ по созданию и применению установок для переработки углей с целью получения более качественного энергетического топлива 15
13.Анализ исследований разрушения угля черпаками роторного экскаватора и грохочение его с целью получения продукции заданной кондиции. 27
1.4. Факторы ограничивающие технические возможности работы Роторных экскаваторов 32
1.5. Цель, задачи и методические основы исследований. 34
Выводы. 35
2. Обоснование и выбор параметров установки и рабочего органа роторного экскаватора для получения сортовой кондиции углей . 38
2.1 .Рациональность переработки потока угля непосредствен но в технологической цепи "роторное колесо, транспортное оборудование экскаватора". 38
2.2. Целесообразность установки шнекового грохота в роторный экскаватор . 42
2.3. Обоснование вариантов исполнения оптимальных режимов грохочения угля на роторном экскаваторе (сравнить места установки на экскаваторе). 50
2.4. Принцип выбора основных параметров установки грохота на роторном экскаваторе. 59
Выводы 65
3. Исследование работы установки грохочения угля на роторном экскаваторе 67
3.1. Анализ взаимодействия рабочих органов установки 67
с потоком угля.
3,2 Исследование взаимодействия шнекового грохота и конвейера для выноса подрешетного пространства . 71
3.3. Обоснование методики параметров установки и режимов ее работы. 75
3.4. Результаты производственных исследований и испытаний "Установки грохочения" 91
Выводы 95
4. Эффективность работы "Установки грохочения" на роторном экскаваторе . 96
4.1. Экономическая эффективность применения установки грохочения в роторный экскаватор и внедрения новых принципов отработки угольного забоя 96
Выводы 98
Общие выводы. 99
Заключение. 100
Библиографический список
- Обзор работ по созданию и применению установок для переработки углей с целью получения более качественного энергетического топлива
- Целесообразность установки шнекового грохота в роторный экскаватор
- Исследование взаимодействия шнекового грохота и конвейера для выноса подрешетного пространства
- Экономическая эффективность применения установки грохочения в роторный экскаватор и внедрения новых принципов отработки угольного забоя
Введение к работе
Переход к рыночным отношениям существенным образом изменил ситуацию в сфере добычи и потребления энергоносителей, в том числе, бурых и каменных углей. Одним из основных потребителей угля, как энергоносителя, в значительной мере, остаются тепло и электростанции, которые предъявляют весьма жесткие требования к сортовому и качественному составу как низкокалорийных, так и высококалорийных, высокозольных каменных углей при их сжигании в топках котлов. Такие угли не могут быть использованы в топках без предварительного породоизвлечения и обогащения.
Данные проблемы успешно решаются в стационарных условиях при использовании дробильно-сортировочных комплексов на угольных складах в цехах основного производства обогатительных фабрик. В этих случаях имеет место существенное снижение качества топлива на угольных складах и увеличение расходов на транспортирование. Так, бурые угли в навале имеют трехмесячный период инкубации при его интенсивном окислении.
Наиболее перспективным направлением получения необходимого сорта угля с возможностью отсеивания породных включений, является применение роторного экскаватора, на котором при пересыпе с одного конвейера на другой в транспортном потоке угля монтируется установка грохота с дополнительным конвейером выноса мелочи.
Высокие показатели работы роторных экскаваторов при добыче энергетических углей с благоприятными условиями залегания дают основания для установления области их рационального применения в более сложных горно-геологических условиях и при разработке угольных пластов повышенной крепости.
Технология добычи и переработки угля непосредственно роторным экскаватором, расположенным в забое, позволяет использовать его в качестве
энергетического топлива на тепло и электростанциях, находящихся как вблизи, так и значительном расстоянии от угольного месторождения.
Когда используются дробильно-сортировочные комплексы в условиях склада угольный поток разделяется на две фракции: семечко<13мм. и орех >13мм. В этом случае бурый уголь потребителю более рентабельно поставлять без предварительного грохочения. На дальние расстояния бурый уголь должен поставляться фракцией более 13 мм. Общеизвестная практика свидетельствует о том, что наиболее мелкая фракция угля имеет коэффициент сцепления с породой выше, чем крупная. Тем самым снижается зольность у крупной фракции, которая обеспечивает концентрацию повышенной калорийности потока угля, подаваемого в топки котлов тепло и электростанций, удаленных на значительные расстояния от разрабатываемого месторождения.
Решение вопроса получения кондиционных фракций угля роторным экскаватором посредством установки шнекового грохота на нем требует обоснования и оптимизации конструктивных и режимных параметров его работы, выбора рационального соотношения геометрии и армировки режущих кромок ковшей и рыхлящих поясов, а также способа обработки забоя исполнительным органом, что позволит обеспечить высокие технико-экономические показатели добычи экскавируемого угля необходимой кусковатости для использования в топках тепло и электростанций. Это является важной научно-технической и весьма актуальной задачей.
Целью работы является разработка технических решений и рекомендаций по созданию условий получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором для удовлетворения требований, предъявляемых к кондиционному и качественному составу при сжигании в топках котлов тепло и электростанций.
Идея работы заключается в установке на роторном экскаваторе шнекового грохота в месте пересыпа угля на отвальный конвейер и приведение в соответствие параметров установки грохочения и режимов экскавации
критериям ограничения кусковатости экскавируемого угля при условии обеспечения заданной производительности роторного экскаватора. Задачи исследования:
обоснование целесообразности установки грохота на роторном экскаваторе с целью отсеивания породных составляющих из угольной массы;
определение и выбор основных параметров установки грохочения угля на роторном экскаваторе;
анализ взаимодействия рабочих органов установки грохочения с потоком угля, поступающим от роторного колеса экскаватора;
исследование режимов экскавации с целью получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором;
разработка комплекса технических средств с целью реализации получения сортовой кондиции угля для тепло и электростанций;
создание, испытание и экспериментальные исследования выемочно-погрузочных машин непрерывного действия на базе роторного экскаватора с монтажом установки грохочения на нем.
Методы исследования.
Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследования, включая критический анализ литературных, фондовых, патентных материалов и опыт добычи угля роторными экскаваторами, раскрывающий способы получения сортовой кондиции угля дробильно-сортировочными комплексами; экспериментальные исследования с наблюдениями за работой роторных экскаваторов в производственных условиях; методы математической статистики при обработке результатов экспериментальных исследований; промышленный эксперимент и внедрение результатов теоретических исследований; технико-экономический анализ при оценке эффективности выполненных исследований.
Основные научные положения, выносимые на защиту и их новизна.
1. Сортировку потока угля, отделённого исполнительным органом
роторного экскаватора, рационально осуществлять непосредственно в
забое. Это возможно за счет монтажа грохота в месте пересыпа угольного
потока на отвальный конвейер и приведения в соответствие режимов
экскавации и параметров установки грохочения с целью отбора сортовой
кондиции добываемого энергетического угля для тепло и
электростанций.
Снижение размеров кусков угля, добываемого роторным экскаватором, возможно путем выбора рационального соотношения толщины стружки к ширине, армировки боковых кромок козырьков ковшей резцами, установки на роторе рыхлящих ножей, применения ковшей косого резания, отработки угольного забоя комбинированными стружками при одновременном повороте роторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Отработка забоя комбинированными стружками с максимальной производительностью роторного экскаватора имеет место в случае толщины стружки не менее 0,25м, при этом крупные сколы соответствуют отношению сторон стружки, близкому к единице. Наиболее рациональным, с точки зрения отсутствия негабаритных кусков, является соотношение толщины стружки и её' ширины, равное 1,5-2,5. При этом возможно сокращение числа проходов ротора, что позволяет уменьшить скорость поворота стрелы, способствует повышению коэффициента использования экскаватора и приводит к снижению динамических нагрузок.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций.
Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, обоснованы сочетанием теоретических исследований с экспериментальными, проведенными в производственных условиях с применением методов математического анализа, математической статистики, сравнительным анализом различных критериев эффективности процесса
резания ковшами и режущими поясами роторного колеса, сопоставлением расчетных показателей с опытными данными и результатами комплексных испытаний роторного экскаватора со встроенной установкой грохочения.
Достоверность научных положений подтверждена: согласованностью результатов теоретических исследований с экспериментальными и опытными данными, полученными в производственных условиях, адекватностно принятых математических моделей и аналитических выражений реальным производственным данным, сходимостью результатов полученных аналитических зависимостей и опытного применения разработанного способа отработки забоя и режима резания угля исполнительным органом роторного экскаватора. Практическая ценность и результаты реализации работы.
Доказана возможность расширения области эффективного применения и улучшения использования роторных экскаваторов для получения сортовой кондиции углей путем усовершенствования конструкции роторного экскаватора и технологических схем отработки забоя.
Предложена новая технология отработки забоя роторными ковшами и установлены оптимальные режимы резания исполнительным органом роторного экскаватора угольных пластов, позволяющие регулировать крупность кусков угля и избежать их дальнейшее дробление.
Разработаны рекомендации по выбору и оценке параметров исполнительных и транспортирующих органов экскаваторов ЭР-1250Д в сложных горно-геологических условиях разработки угольных пластов.
Апробация работы
Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ИрГТУ (1996-2004 г.г.), на научно-техническом совещании ОАО «Приморскуголь» (1995г.), региональной научно-практической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири», Иркутск, 1997г., II Всероссийской конференции «Проблемы устойчивого развития общества», Иркутск, 1998г..
Диссертация обсуждалась на объединенном семинаре специалистов ИрГТУ (1996г.), на заседаниях кафедры «Горные машины и рудничный транспорт» ИрГТУ с привлечением специалистов ОАО «Востсибуголь», Иркутского филиала ОАО «СУЭК», ОАО «Разрез Харанорский» (1998-2004г.г.)
Экспериментальная часть работы выполнена в условиях Нижнее-Бикинского буроугольного месторождения, Приморский край, разрез «Лучегорский» (ныне ЗАО «ЛуТЭК» РУ «Лучегорское»).
По теме диссертации опубликовано семь работ, в том числе, периодической печати: журналах « Уголь» и «Известия вузов. Горный журнал», Вестник ИрГТУ и др.
В работе предлагается наиболее рациональный способ отделения и переработки угля непосредственно роторным экскаватором, который в полной мере удовлетворит требованиям потребителя. В зависимости от конструкции пароводяных котлов, где в качестве топлива сжигается уголь, могут использоваться его крупная или мелкая фракции. Если установить шнековый грохот и потокораспределяющее устройство на роторном экскаваторе, то возможно регулировать процесс подачи определенной фракции угля в транспортируемый поток и, в конечном счете - топки котлов в зависимости от параметров и вида стружки, отделяемой от забоя роторным колесом экскаватора.
Форма стружек, снимаемых роторным экскаватором, зависит от способа подачи рабочего оборудования на забой. Роторный экскаватор с подачей рабочего оборудования за счёт перемещения поворотной платформы относительно рамы или перемещения рабочего оборудования относительно поворотной платформы при помощи механизма хода разрабатывает стружками концентрической формы.
При подаче перемещением всех основных узлов экскаватора забой разрабатывается серповидными стружками.
Обзор работ по созданию и применению установок для переработки углей с целью получения более качественного энергетического топлива
В среднем по России при транспортировании высокозольного угля дополнительно расходуется около 600 млн. кВт.х ч. электроэнергии на перевозку породы.
Структура добычи угля в России характеризуется увеличением содержания в товарной продукции относительно более дешевых бурых углей, теплосодержание которых продолжает падать из-за высокой зольности и балластной влаги буроугольного топлива.
Значительный рост тарифов на перевозку угля превратил проблему углепотребления в России - в транспортную. Поставка углей, в зависимости от дальности перевозок внутри России, распределяются следующим образом: до 500 км - 63,3%, от 500 до 1000 км - 55%, от 1000 до 2000 км - 16,7%, от 2000 до 4000 км - 12,6%, более 4000 км - 1,6%. Затраты на перевозку угля на большие расстояния составляют от 36 до 90% стоимости угля у потребителя. Поэтому и возникают стремление ряда Администраций регионов, например, Хабаровского и Приморского краев, ориентироваться в настоящее время на освоение собственных угольных ресурсов, в том числе месторождений низкокачественных бурых углей со сложными горно-геологическими условиями. Высокие тарифы на перевозку угольного топлива вызывают необходимость первичной концентрации энергии в угле до максимально возможной за счет его обогащения и переработки на стадии добычи. При этом транспортные расходы резко снижаются.
Характерен пример буроугольного Харанорского месторождения, разрабатываемого уголь марки 2БР. При зольности 24,1% и низшей теплоте сгорания 0 =3029ккал/кг транспортировка валового угля размером 0-300мм. на три тысячи километров составляет 2120руб./т. В случае сухой классификации на два продукта 0-13мм. и 13-300мм крупная фракция будет имеет зольность 18,2% и низшую теплоту сгорания С/і=3270ккал/кг. Если учесть, что мелкую фракцию можно использовать при факельном сжигании на Харанорской ГРЭС, а крупную отправить потребителю на более дальние расстояния. При этом финансовый баланс и экономика предприятия будут расти.
В диссертационной работе существенное место отводится вопросам сортировки потока угля на роторном экскаваторе, его частичного сухого обогащения, оптимизации параметров экскаватора ЭР-1250Д, нагружения рабочего оборудования и стабилизации действующих нагрузок, выбора основных параметров рабочего оборудования и стабилизации действующих нагрузок, выбора основных параметров рабочего оборудования, совершенствования основных узлов рабочего и транспортирующего оборудования, при соблюдении ограничения размеров кусковатости. Рассмотрена перспективная конструкция рабочего оборудования и основные направления научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ в плане ближайших и перспективных задач совершенствования существующих и создания новых высокопроизводительны машин непрерывного действия.
Как отмечалось ранее, угли Нижне-Бикинского месторождения относятся к очень труднообогатимым углям и труднообогатимы. Следовательно, к вопросу обогащения в ближайшее время обращаться не следует, а наиболее перспективно улучшать качество, так как угольные пласты имеют значительные породные прослойки, которые рационально извлекать из общего углепотока на стадии добычи, применяя процесс грохочения.
В некоторых случаях грохочение преследует цель обогащения полезного ископаемого и часто называется избирательным грохочением. В результате такого грохочения получают продукты, отличающиеся не только по крупности, но и по содержанию в них ценного компонента. При избирательном грохочении используются различия в физических свойствах отдельных компонентов, входящих в состав ископаемого сырья, например, различие по твердости и крепости или по форме кусков ценного компонента и пустой породы. В работе за исходный фактор приняты размеры (кусковатость) угля в потоке, подаваемом в топки тепловых и электрических станций. При добыче, транспортировании и дроблении такого сырья в продуктах разной крупности будет неодинаковое содержание полезного минерала.
В практике грохочения полезных ископаемых применяются грохоты различных конструкций и модификаций.
Систематизированная классификация грохотов выглядит следующим образом [1]: - неподвижные колосниковые; - валковые; - барабанные вращающиеся; - плоские качающиеся; - полувибрационные (гирационные); - вибрационные (быстроходные на наклонных опорах, резонансные, электровибрационные резонансные с самобаластным вибратором); - вибрационные с круговыми вибрациями; - дуговые; - высокочастотные плоские грохоты с мелкими отверстиями для мокрого грохочения пульпы; - шнековые.
Вышеперечисленные грохоты нашли широкое применение в стационарных условиях. С учетом их достоинств и недостатков применения таких грохотов в забоях произведён анализ возможных областей применения.
Неподвижные колосниковые грохоты способны перерабатывать влажные угли с установкой их под углом 40. Они имеют простейшую конструкцию, но ввиду высоких глинистых включений возможно замазывание отверстий рабочей площади таких грохотов.
Целесообразность установки шнекового грохота в роторный экскаватор
Роторные экскаваторы широко применяются в горнодобывающей промышленности, особенно в угольной отрасли. Выпускаемые роторные экскаваторы имеют теоретическую производительность от 100 до 20000м3/ч. Их успешно применяют для экскавации не только мягких, но и средней крепости, а также крепких пород и углей. Область их применения расширена как по виду работ, так и по горно-геологическим и климатическим условиям.
Рабочему процессу роторного экскаватора [11] свойственны следующие особенности: - длительная непрерывная нагруженность основных приводов; - периодичность реверсирования направления движения стрелы ротора при очередном наборе стружки; - изменение текущих параметров среза (толщины и ширины) в процессе поворота ротора и стрелы в зависимости от вида среза (серповидный, концентрический), способа экскавации (вертикальные, горизонтальные и комбинированные стружки); - изменение суммарной площади стружек, отделяемых одновременно всеми режущими элементами, находящимися в контакте с забоем с периодами, соответствующими повороту стрелы ротора на угол между двумя реверсированиями еёдвижения и подъёму ротора угол =450 (рис. 1.7); - изменение числа режущих элементов, одновременно контактирующих с забоем по мере поворота стрелы в зависимости от высоты слоя , толщины вида среза, способа экскавации и конструкции режущего пояса; - отклонение траектории движения режущего элемента от плоскости вращения ротора на угол, зависящий от отношения скоростей ротора и подачи; - наличие кинематической связи процесса экскавации с разгрузкой рабочего органа, транспортированием, грохочением и погрузкой в транспортные сосуды.
Вследствие этих особенностей: - текущая производительность экскаватора зависит от вида среза, угла положения стрелы ротора в плане забоя и скорости поворота её и одновременного подъёма; - расчётное значение нагрузки на рабочем органе носит переменный характер с частотой , обусловленной реверсированием поворота стрелы и чередованием в забое режущих элементов даже в одной вертикальной плоскости при комбинированном ведении забоя; - длительность контакта с забоем режущих элементов зависит от расстояния их установки от оси ротора, толщины среза и утла поворота стрелы, вследствие чего действующие нагрузки неравномерны, а износ каждого зуба различен; - кинематические углы режущих элементов зависят от мгновенного расположения последних по дуге резания (рис. 1.5), поэтому значения задних углов резания по передней и боковым граням должны устанавливаться с учётом их изменений; - принимаемая частота вращения ротора не всегда удовлетворяет условиям оптимальности одновременно протекающих процессов экскавации и разгрузки.
Все эти особенности рабочего процесса в совокупности с неравномерностью физико-механических свойств и состоянием разрабатываемых пород, специфичностью их разрушения, а также плотностью спектральной характеристики собственных колебаний несущих конструкций экскаватора, различного рода неуравновешенностью вращающихся масс и отклонением от расчётных положений режущих элементов, определяют сложный колебательный характер нагрузки рабочего органа.
При проведении расчётов [44] роторный экскаватор ЭР-1250Д представляет собой как многосвязное звено замкнутой динамической системы «забой-экскаватор-подошва уступа». Помимо упругости связей в самом экскаваторе делается попытка учесть массу и жёсткость породы, которая вовлекается в колебания при работе машины. Однако исходные динамические характеристики звена «забой», входящего в рассматриваемую систему весьма ориентировочно.
По своей компоновке и технологическим возможностям добычной экскаватор ЭР-1250Д, имея гравитационную разгрузку роторного колеса, наиболее подходит к выполнению задач сухого обогащения углей в забое на первой стадии, имеющих сростки с более плотной породой.
Данные машины успешно применяют для экскавации не только мягких, но и средней крепости, а также крепких пород и углей. Эксплуатируются они как в континентальной части страны, так и в частях с резко-континентальным климатом, Область их расширена как по виду работ, так и по горногеологическим и климатическим условиям.
Распространению роторных экскаваторов данного типа в значительной степени благоприятствовали их приспособленность к селективной выемке, непрерывностью рабочего процесса, более высокий, чем у одноковшовых и цепных экскаваторов КПД (в 1,5-1,7 раза) и скорости процесса экскавации (в 1,7-2,2 раза). На экскаваторе сравнительно экономично реализуются возможности создания рабочих органов для разработки пород повышенной крепости, возможности ограничения кусковатости горной массы. По сравнению с цепными роторные экскаваторы более эффективны при блочной выемке, в их рабочем процессе разделены функции отделения и транспортирования разрабатываемой породы, вдвое меньшими являются затраты энергии на подъём горной массы при верхнем копании. В конструкции ЭР-125Д металлоемкость и удельный износ одновременно движущихся в породе элементов меньше в 1,5-1,8 раза.
Особенностью применения роторных экскаваторов в каждом конкретном случае определяют свойствами разрабатываемой среды, качеством извлекаемой горной массы, климатическими и гидрогеологическими условиями, технологией работы и параметрами забоя, видом и параметрами транспортных средств, организацией работ.
Исследование взаимодействия шнекового грохота и конвейера для выноса подрешетного пространства
При просеивании угля [10] мелкая фракция с заданной скоростью перемещения по поверхности грохота за счет гравитационных сил падает на конвейер, лента которого должна иметь скорость равную скорости движения продукта по грохоту. Выносной конвейер своей конструкцией и длиной должен выполнять функцию метательного отбрасывающего конвейера для формирования отвала или производства погрузки мелкой фракции в транспортные сосуды. За исходную скорость ленты транспортера бралась скорость (4,7с") отвального транспортера вскрышного экскаватора ЭР-1250, которая превышает скорость (3}5с-1) транспортера добычной машины ЭР-1250Д.
Так как установка выносного конвейера сопряжена со стесненными условиями размещения на поворотной платформе экскаватора, то профильная часть была выполнена в наклонном варианте с отрицательным углом. В этом случае двигатель работает в генераторном режиме и в точке набегания на привод лента имеет минимальное натяжение.
Этот принцип расположения приводного барабана можно рассмотреть с двух позиций (рис. 3.2.): расположение его в хвостовой части конвейера или в головной.
При расположении приводного барабана в голове стрелы (рис.3.2.а) при снижении натяжения, может быть исчерпан запас по сцеплению на приводе и начнется проскальзывание ленты, что может привести к аварийной ситуации, кроме того натяжение ленты может упасть ниже уровня, при котором обеспечивается устойчивое движение без образования недопустимых провисов между роликоопорами [31].
При установке привода конвейера в зоне максимальных статических натяжений после приложения тормозного усилия по груженой ветви распространяется волна динамического растяжения (рис. 3.2, б), поэтому такая схема предпочтительнее с точки зрения обеспечения устойчивости груженой ленты при торможении.
Кроме того, так как привод установлен в зоне максимальных натяжений, легко обеспечить требуемый запас по сцеплению на приводных барабанах и отсутствие скольжения ленты, когда динамические натяжения вблизи привода достигают экстремальных значений.
По этим же причинам применим схему, когда привод установлен в головной части конвейера, а тормозное устройство - на хвостовом барабане.
Для установки тормозного устройства на хвостовом барабане был применен футерованный барабан с обкладками, соответствующими обкладкам приводного барабана. Так как зона тормозного барабана имеет минимальные статические натяжения, то отсутствие проскальзывания обеспечивается с увеличением натяжения контура ленты в установившемся режиме, то есть применением более прочной ленты.
Выносной конвейер имеет небольшую длину, поэтому его расчет на систему динамического торможения не производился.
Работа отвального транспортера не претерпела существенных изменений. Скорость подачи ленты не была изменена, т.к. выше скорости перемещения угла по поверхности грохота.
Это основное условие уменьшения скоростей от подающего конвейера до разгрузочного полностью сохранено в разработанной и исполненной конструкции.
Изменению подверглась длина отвального транспортера, которая сократилась на длину шнекового грохота. С изменением длины возникает вопрос о снижении мощности приводного двигателя. Снижение веса приводного двигателя компенсирует статическую нагрузку привода шнекового грохота при расчете сбалансированности системы.
Экономическая эффективность применения установки грохочения в роторный экскаватор и внедрения новых принципов отработки угольного забоя
Процесс производства угольного штыба для производства удобрений гумусовой составляющей и сортового энергетического угля сопряжен с определенными закономерностями процесса добычи.
Как показали промышленные испытания установки, влияние многих факторов оказали на развитие производственных процессов: - скорость подачи добычного органа на забой; - скорость подъема рабочего органа; - планеметрическая модель подачи рабочего органа в забое.
Кроме того промышленные испытания производились на сортировке угля из навала. Данный процесс дает возможность к определению эффективности и производства работ совсем на другой технологической основе. Все категории качества начинают зависеть не только от добычного процесса, но и при производстве грохочения на промышленной площадке.
Рассмотрим одну из неотложных частей производства непосредственно на складе готовой продукции. В данном случае уголь из забоя поступает на склад при помощи транспортных средств. При этом кусковатость его, как правило, регламентируется указанием горного мастера. От того как машинист добычной машины произведет отработку забоя, где определяется кусковатость угля, от того и качественный состав горной массы будет определяться на угольном складе.
В тоже время на угольный склад может подаваться уголь, добываемый экскаваторами механическая лопата. При этом способе добычи кусковатость регулировать очень сложно и, как правило, максимальная кусковатость достигает размера зева ковша, что недопустимо при производстве грохочения угля на роторной установке.
Возникает закономерность работы роторной грохотной установки на складе при увеличенной кусковатости.
Исследования показали, что уголь, имеющий внушительные размеры, более 300 мм, подвержен дополнительной разработке и создает доступные габариты для грохочения. Именно в навале уголь получает дополнительное дробление роторным колесом. - роторное колесо; 2 - ковш; 3 - штабель угля; 4 - негабаритный кусок угля размером более 300 мм.; Рпод. - подъёмная сила; Рдав. - сила давления роторной навески;
Рсмещ. - равнодействующая сила смещения. Все это можно рассмотреть при схематическом изображении работы роторного колеса в штабеле угольного склада. На кусок угля, превышающий размеры грохочения 300 мм в закрытом пространстве навала действуют силы Р-разрушающие при соприкосновении негабарита с ковшом роторного колеса в замкнутом пространстве. В этом случае при входе в навал и внутри навала за счет всех разрушающих составляющих сил (рис. 3.8) происходит дробление негабарита[24]. Усилие давления оказывается в обратно пропорциональной зависимости от коэффициента разрыхления горной массы и зависит от времени слёженности навала. Если учесть тот факт, что угли Нижнее-Бикинского буроугольного месторождения имеют высокую материковую влагу и способность отдавать очень быстро эту влагу (о чем говорилось ранее), то можно убедиться, что навалы угля, организованные для отгрузки и переработки за 20-30 дней имеют наиболее перспективное направление в переработке угля на складах.
Забойные испытания дают возможность сравнить работу экскаваторного комплекса на угольном складе. При разработке угольной стружки, не превышающей толщины более 300 мм, как правило, создаются благоприятные условия для работы грохота, который работает в условиях минимальных динамических нагрузок.
Так было установлено, что при производстве работ, в порядке производственного эксперимента, кусковатость зависит от: - скорости подачи рабочего органа на забой; - планеметрической составляющей подачи рабочего органа в забое; - скорости вращения рабочего органа при добыче; - формы расположения режущей части на ковше.
Рассматривая вопросы технологической работы установки грохота в тело экскаватора нельзя не коснуться ее надежности и ремонтопригодности, Данные факторы в условиях горных работ стоят на одном из первых мест.
Общий комплекс рассчитан на надежную работу в жестких горногеологических условиях угольного забоя. При этом была соблюдена вероятность быстрой взаимозаменяемости вышедших узлов и механизмов грохотной установки и узлов прежнего состава.
