Определение основных параметров и средневзвешенной мощности двига-телей механизмов подъёма и напора одноковшового экскаватора Марион-301

Многолетнемерзлые породы на месторождении  слагают большую часть его  площади (70-80%) .

5. Качество  углей.

Угли  Нерюнгринского  месторождения  являются  каменными, гумусовыми, по степени метаморфизма относящиеся к коксовым. По составу угли витиринитовые.

Неоднородность  петрографического состава пласта обусловила непостоянство зольности угля, как по мощности, так и по площади распространения. Изменчивость технологических свойств  обусловлена степенью окисленности углей.

По степени  окисленности пласт “мощный” делится  на зоны:

неокисленную, угли которой отнесены ГОСТом 10101-73 к коксующимся марки К, технологической группы К9 с толщиной пластического слоя равной 9 мм и выше.

переходную  группы К6 с толщиной пластического  слоя 6-8 мм. Для самостоятельного коксования угли этой группы не пригодны, однако могут  хорошо сочетаться в шихтах с углями группы К9.

окисленную  марки СС, технологической группы ЗСС, с толщиной пластического слоя до 5 мм..

Основными компонентами органической части углей являются: углерод (среднее содержание 88,91%), водород (4,74%), азот и кислород (суммарная вреднее содержание 5,72%). По содержанию серы (до 0,56%) угли относят к малосернистым, по содержанию фосфора (до 0,134%) - к средне фосфористым.

Зольность углей, в среднем по месторождению, составляет 15,9%, изменяется как по разрезу пласта (пачка «а» - 18,52%, «в» - 17,68%, «с» -16,01%), так и по площади его распространения, увеличиваясь в южном и юго-восточном направлениях. Окисленные угли (ЗСС) и спекающиеся (К9) характеризуется однотипным распределением зольности и имеет среднюю зольность по месторождению соответственно 16,0 и 15,7%. Угли переходной зоны (Кб) отличаются относительно повышенной зольностью -16,6%.

Выход летучих  веществ колеблется 15-35%, преобладают  угли с выходом летучих веществ 17-22%.

По данным ЮЯГРЭ содержание аналитической  и гигроскопической влаги в углях  технологической группы К6 составляет 0,8-1,3%, в группе К9 - не более 1%, достигая в углях группы ЗСС 2% и более. Рабочая  влажность углей колеблется от 7 до 15%.

Обогатимость  углей пласта «Мощный» ухудшается от почвы к кровле и в направлении  с севера на юг. В целом угли месторождения  считается труднообогатимыми. Выход  концентрата в среднем за 1985-86 гг., по данным ОФ разреза, составил соответственно 62,8% и 59,7% со средней вольностью 9,4% и 9,6%. Максимальное прогнозное значение выхода концентрата на зольность 9,5%, в оптимальной плотности среды  обогащения, может достигнуть, при зольности рядового угля 10-16%, 85-98%

Прочность углей  данного месторождения довольно высока и изменяется в пределах 1-4 ед в среднем 2 по шкале профессора М.М Протодьяконова. Объемный вес изменяется от 1,28 до 1,34 т/м³, для подсчета запасов принят средний 1.31 т/м³.

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭКСКАВАТОРЕ «МАРИОН-301М»

2.1.Область  применения и технология ведения  работ с применением

экскаватора «Марион-301М»

Экскаваторы 301-М применяются на разрезе «Нерюнгринский»  для погрузки вскрышных пород в средства автомобильного транспорта. Работают в комплексе с автосамосвалами БелАЗ-75304, -75306, Haulpak 830E, грузоподъемностью от 200 т до 220 т.

Забой является рабочим местом экскаватора. Параметры  и форма забоя зависят от параметров экскаваторов и характеристики горной массы. При выемке горной массы мехлопатами различают следующие типы забоев: торцовый (боковой), тупиковый (траншейный) и фронтальный (рис. 1). Торцовый забой обеспечивает максимальную производительность экскаватора, что объясняется небольшим средним углом поворота к разгрузке (не более 90°), удобной подачей транспортных средств под погрузку и минимальными простоями при перемещении и наращивании транспортных коммуникаций. Тупиковый (траншейный) забой применяется при проведении траншей в основном при использовании автомобильного транспорта .При фронтальном забое средний угол поворота экскаватора составлят 120—140°.

 

 

Рисунок 1-  Типы забоев мехлопаты:

а - тупиковый; б - торцовый; в - фронтальный

Из-за малой  ширины заходки возникает необходимость  более частого наращивания и перемещения транспортных коммуникаций, что значительно снижает производительность экскаваторов. Поэтому фронтальный забой применяется редко (при отработке разнородных заходок с использованием автотранспорта). В торцевом и траншейном забоях мехлопаты могут работать по схемам, показанным на рис. 2 и 3.

Схемы разработки забоев, их формы и размеры при  выемке мягких и разрыхленных взрывом пород существенно различаются.

В мягких породах профиль забоя соответствует  траектории движения ковша. Вследствие этого забой имеет крутой откос (угол откоса 70—80°). Высота h_у разрабатываемого уступа по условию обеспечения безопасности не должна превышать максимальной высоты Н_ч ^max черпа ия экскаватора, т.е.

h_у≤ Н_ч ^max. Если это условие не соблюдается, в верхней части уступа будут создаваться нависи, могущие при обрушении вызвать повреждение экскаватора.

 

Рисунок  2 - Схемы работы мехлопат в торцовом забое с погрузкой горной массы  в средства транспорта на горизонте  установки экскаватора а), выше горизонта  установки экскаватора б), с разгрузкой в отвал в)

Рисунок  3 - Схемы работы мехлопат в траншейном забое с погрузкой горной массы  в средства транспорта на горизонте  установки экскаватора а) выше горизонта  установки экскаватора б), с разгрузкой на борт выработки в).

 

Высота  разрабатываемого уступа в скальных и полускальных не должна превышать максимальной высоты черпания экскаватора Н_ч ^max более чем в 1,5 раза. При этом высота развала при одно- и двурядном взрывании не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора, а при многорядном взрывании - полуторную максимальную высоту черпания. При экскавации взорванной горной массы должны приниматься дополнительные меры по предотвращению образования козырьков и нависей. Минимальная высота уступа должна обеспечивать наполнение ковша за одно черпание. При работе мехлопаты с верхней погрузкой в транспортные средства высота уступа ограничивается высотой и радиусом разгрузки.

         В устойчивых породах (α= 60-70º)  высота уступа ограничивается  высотой разгрузки, а в мягких неустойчивых породах - радиусом разгрузки.

Схемы работы вскрышных экскаваторов с верхней  погрузкой широко применяются при  проведении траншей и нарезке  новых горизонтов. Верхняя погрузка позволяет повысить скорость проведения траншей и улучшить использование оборудования (особенно при работе экскаваторов в комплексе с железнодорожным транспортом). Однако при верхней погрузке производительность экскаваторов уменьшается на 20-30%, а затраты на экскавацию увеличиваются примерно в 1,5 раза. Снижение производительности объясняется увеличением продолжительности цикла при верхней погрузке, а увеличение затрат вызвано большими амортизационными отчислениями при эксплуатации мощных экскаваторов.

Максимальная  ширина забоя определяется радиусом R_ч.у. черпания экскаватора на горизонте установки. При работе боковым забоем по условиям черпания ширина внутренней части забоя не должна превышать этого радиуса. Во внешней части забоя порода эффективно захватывается ковшом при угле поворота 30—40°, т.е. ширина внешней части забоя должна находиться в пределах (0,5-0,7) R_ч.у (см.рис.1).

В разрыхленных скальных породах профиль забоя  устанавливается соответственно углу их естественного откоса. Забой имеет неодинаковую высоту по ширине развала взорванных пород. Ширина развала зависит от высоты уступа, ширины заходки по целику, взрываемости  пород, параметров буровзрывных работ и схем взрывания. В практике ширина развала изменяется в пределах 1,3—5 h_у.. На рис 4 представлена схема отработки взорванной породы одной  и двумя заходками.

    

Рисунок 4 - Схема отработки взорванной породы одной(а)  и двумя  (б) заходками.

При автомобильном  транспорте отработка развала взорванной породы может осуществляться узкими заходками шириной А_н = (0,5-1) R_ч.у, нормальными заходками шириной А_н = (1,5-1,7) R_ч.у, широкими заходками (панелями).

Образец технологической карты ведения работ с применением экскаватора «Марион-301М» представлен ниже.

Вскрышные породы над пластом Мощный Нерюгринского месторождения отрабатываются горизонтальными уступами высотой 15,0 м. Принятая проектом схема вскрытия поля разреза позволяет вести горные работы одновременно с двух флангов на каждом эксплуатационном участке, что дает возможность разместить на рабочем горизонте от двух до четырех (при работе спаренными забоями) экскаваторов. Вскрышные уступы в технологической группе отрабатываются последовательно сверху-вниз. Экскаваторы при этом, двигаются рабочим ходом от флангов к центру участка.

Выемка  вскрышных пород осуществляется тупиковым забоем с погрузкой на уровне стояния экскаваторов. Дойдя до условной границы в центре участка, экскаваторы холостым ходом возвращаются на фланги к началу новой заходки на нижележащем горизонте.

Принятый  порядок отработки толщи крепких  вскрышных пород, представленных в основном песчаниками, обеспечивает возможность увеличения угла откоса рабочего борта и сокращения текущего коэффициента вскрыши. Последовательная концентрация оборудования на рабочих площадках каждой технологической группы уступов позволяет сократить количество вскрышных уступов, находящихся одновременно в отработке, снизить затраты по содержанию переустраиваемых автомобильных дорог на уступах и уменьшить количество перегонов экскаваторного и бурового оборудования.

Основные  показатели системы разработки при  отработке вскрышных пород над  пластом Мощный в основной период эксплуатации разреза:

высота уступа 15,0 м;

рабочий угол откоса уступа 75°-80°; 

призма возможного обрушения 2,5 м. (при 75°), 4,0 м. (при 80°);

ширина заходки  по целику 25,0 м (нормальная), 75,0 м. (широкая, при работе спаренным забоем);

ширина рабочей  площадки 42,0¸92,0 м;

ширина бермы  между уступами в технологической  группе 17,0 м.

Министерство топливной  промышленности и энергетики РФ

Объединение ОАО ХК «Якутуголь»                                  «УТВЕРЖДАЮ»

Разрез Нерюнгринский                                        Главный инженер разреза

Участок       - 

                                                                        « 01  »  января 2010г.   

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (паспорт)

РАБОТЫ  ОБОРУДОВАНИЯ ЦИКЛИЧНОГО ДЕЙСТВИЯ

1.ОБЩИЕ ДАННЫЕ

1. Вид работ: Выемка породы с погрузкой в автотранспорт
2. Тип экскаватора: «Марион-301М»
3. Вместимость ковша, м : 40
4. Максимальный радиус черпания, м: 23,6

        1.5. Максимальная высота черпания, м: 17,5

16. Максимальная высота разгрузки, м: 10,13

        1.7. Место нахождения экскаватора: вскрышной уступ

                                                                          (борт, горизонт и другие данные)

2. УСЛОВИЯ  ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

2.1. Мощность пласта, м:

2.2. Угол падения пласта, град:

2.3.Высота уступа, м:20

        2.4.Ширина заходки, м: 25

        2.5.Ширина рабочей площадки, м: 45

2.6.Угол откоса уступа, град: 65°

        2.7.Категория породы: IV

2.8. Расположение     забоя     относительно      напластования     полезного ископаемого: вкрест простирания

Заоткоска  передней  части забоя  и уступа  на пройденной площадке: Заоткоска уступа производится экскаватором

 

3. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ 

Погрузка  угля производится за сменное время  работы экскаватора. Работа экскаватора  организуется в 3 смены.

Движение  автотранспорта по тупиковой схеме. Горный мастер осуществляет надзор на реже 2-х раз в смену.

4. РАСЧЁТНЫЕ  ПОКАЗАТЕЛИ

1. Сменная производительность, м : 14872
2. Суточная производительность, м : 44617
3. Вместимость кузова автосамосвала, м : 84,2
4. Время погрузки автосамосвала, мин: 1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.ГРАФИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1- Технологическая карта выемочно-погрузочных работ (вскрыша)

6. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ  ТРЕБОВАНИЯ, УКАЗАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ 

При работе в одно лицо руководствоваться  инструкцией.

Не допускать наличия  нависей и козырьков. При появлении  «козырьков» и зависей должна производиться своевременная их оборка.

Бульдозерные работы в радиусе действия экскаватора  производить при полной его остановке под руководством помощника машиниста экскаватора или машиниста экскаватора.