Д р а г и

Лекция 28

Драгой называется плавучий агрегат, производящий добычу горной массы со дна водоема, её обогащения на промывочных устройствах и удаление пустой породы в отвал.

Драги применяются для добычи из россыпей золота, титана, рутила, а также драгоценных камней.

10.2.1. Классификация драг

По конструкции рабочего органа различают драги:
- одночерпаковые;

- многочерпаковые;

- землесосные.

По характеру соединения черпаков между собой различают драги:

- с прерывистой цепью;

- со сплошной цепью.

В СССР наибольшее распространение получили драги со сплошной цепью, черпаки которой непосредственно соединяются друг с другом. На разработке валунных россыпей целесообразно применять драги с прерывистой цепью, соединенных черпаков которой производится при помощи промежуточных планок на шарнирах. Емкость черпаков драг составляет 50-500 л, глубина черпания до 50 м.

По способу передвижения:
- канатно-свайные;

- канатные;

По глубине выемки пород ниже уровня воды драги подразделяются:
- мягкого черпания на глубину до 12 м,

- среднего черпания (h до 18 м)

- глубокого черпания (h > 18 м)

По мощности, которая определяется емкостью черпака q:
- малой мощности (q = 50-100 л.)

- средней мощности (q = 150-250 л.)

- большой мощности (q = 380 – 600 л.)

По роду принимаемой энергии:
- электрические,

- дизельные,

- дизель-электрические.

В настоящее время для разработки рассыпных месторождений наибольшее

распространение получили многочерпаковые электрические драги с емкостью

черпаков «q» от 50 до 600 л и предельной глубиной черпания h =50 м.

10.2.2. Конструктивная схема многочерпаковой драги

10- Канат для подъема сваи, 11- Растяжка для крепления задней мачты, 12- Задняя мачта (угол наклона =85°)ъ 13- Свая 14- Завалочный люк 15- Метало промывочная бочка (барабанный грохот) 16- Эфельная колодка 17- Отвальный конвейер 18- Шлюзы, 19- Лебедка для разворота драги влево, 20- Лебедка для разворота драги вправо, 21- Береговой блок 22- Пантон  

1- Направляющий барабан черпаковой цепи

2- Черпак,

3- Канат для подъема черпаковой рамы

4- Рама черпаковой цепи

5- Передняя мачта

6- Растяжки для удержания передней мачты

7- Дражное помещение,

8- Приводной барабан

9- Канат для подвески и изменения угла

наклона отвального конвейера,

Основными узлами многочерпаковой драги является:

- понтон;

- суперструктура;
- драгирующий апарат;

- обогатительное оборудование;

- отвальный конвейер;

- надстройки;

- механическое оборудование;

- силовое оборудование;

- механизмы управления.

Понтон – это плоскодонное судно, которое обеспечивает плавучесть драги. Изготавливают понтон из листовой и профильной стали. Трюмы понтонов разделены на отсеки перегородками.

В передней части понтона имеет черпаковый прорез

в котором проходит черпаковая рама.

Размер понтона зависит от мощности драги.

Суперструктура – это система стальных ферм и балок, установленных на понтоне. Суперструктура обеспечивает жесткость драги, и несет на себе все рабочее оборудование и механические драги. Суперструктура изготовляется из металлических балок, соединенных между собой сваркой или болтами.

Суперструктура состоит из:
- главной фермы;

- передней мачты;

- задней мачты.

Передняя мачта служит для поддержания черпаковой рамы. Нижней частью мачта шарнирно опирается на пантон установлена под углом наклона 53 - 65° и удерживается в наклонном положении канатами или стальными растяжками.

Задняя мачта установлена шарнирно на верхнем поясе главной формы и удерживается в наклонном положении под углом 85° растяжками. Предназначена для подвески периферийной части отвального конвейера и сваи. На верхней части мачты расположены блоки полиспастов для подъема сваи и отвального конвейера.

Драгирующий аппарат предназначен для разработки грунта и состоит из:

- черпаковой рамы;
- черпаковой цепи;
- главного привода.

Конструкция элементов драгирующего аппарата схожа и составляет элементами многочерпакового экскаватора.

Черпаковая рама представляет собой массивную стальную балку сварной или клепаной конструкции. На нижнем конце рамы устанавливается направляющий барабан, а на верхнем – приводной барабан. На верхнем поясе черпаковой рамы устанавливается подчерпаковые ролики. На мощных драгах для поддерживания черпаковой цепи с нижней стороны черпаковой рамы установлен поддерживающий барабан.

Черпаковая цепь состоит из цельнолитых черпаков.

Применяются 2 типа цепей:

- сплошные;

- прерывистые.

В сплошной цепи черпаки проушинами соединяются непосредственно один с другим.

В прерывистой цепи черпаки соединяются между собой планками

Наибольшее распространение получила сплошные черпаковые цепи.

Черпаки снабжены съемными козырьками, изготовленными из сталиГ-13-Л

Главный привод предназначен для перемещения черпаковой цепи при работе драги. Состоит обычно из 2^х или 4^х сблокированных и синхронно работающих электродвигателей. Передачи применяются зубчатые и клиноременные. Применение последних позволяет гасить динамические нагрузки, возникающие при работе драги по тяжелым породам.

Обогатительное оборудование предназначено для выделения из руды полезного металла или минерала.

Состоит из:

- завалочного люка;
- барабанного грохота;

- подчерпакового уловителя;

- шлюзов (доводочного оборудования).

Завалочный люк- неподвижный, наклонный стальной лоток корытообразной формы. Служит для приема руды (песков), которые разгружаются ковшом и перемещаются в барабанный грохот.

Барабанный грохот служит для классификации материала по крупности.

Представляет собой цилиндрические стенки, которого имеют большое количество отверстий диаметром от 5 мм до 30 мм. Размер отверстия увеличивается по направлению движения материала. Для обеспечения перемещения материала внутри грохота барабану придается вращение и он установлен под углом наклона 6-7 %. Диаметр барабана колеблется в пределах от 1 до 3 м.

Подчерпаковый уловитель служит для уловления, классификации и передачи на шлюзы материала, который при разгрузки черпаков не попал в завалочный люк.

Шлюзы (или другое обогатительное оборудование) служат для отделения металлов и полезных минералов от пустых пород (эфелей)

Отвалочный конвейер предназначен для транспортировки в отвале пустой породы (гали). Конвейер установлен на раме, угол наклона которой может меняться и составляет обычно 15-18°.

Механическое оборудование включает:
- механизм привода черпаковой цепи (гл. привод);

- лебедка для подъема и опускания черпаковой рамы;

- лебедка для подъема и опускания сваи и берегового мостика;

- лебедка для подъема рамы отвального конвейера;

- лебедки для вспомогательных работ;

- механизм привода отвального конвейера;

- механизм привода барабанного грохота и др.

Силовое оборудование. Наибольшее применение нашли электрические драги. Применение электропривода уменьшает все драги, обеспечивает более высокую надежность работы её; облегчает управление и эксплуатацию.

Применение постоянного тока дает возможность регулировать скорости механизмов в широких пределах.

Питание драги осуществляется от береговой понизительной подстанции гибким кабелем, напряжением 3000 и 6000 В.

Привод механизмов драги может быть от:

- асинхронных эл. двигателей;

- двигателей постоянного тока по системе Г-Д.

Однако привод по системе Г-Д удорожает стоимость драги, более трудоемок в эксплуатации и ремонте.

Механизмы управления. Управление драгой дистанционное при помощи командконтроллеров, установленных в драгерской будке. Здесь же имеется световая и звуковая сигнализация, громкоговорящая связь. Управление тормозами механизмов – электропневматическое.

10.2.3. Принцип работы драги

При выемке полезных ископаемых рама перемещается от одного берега водоема к другому. Черпаки цепи, которые движутся при этом вдоль черпаковой рамы, захватывают породу и транспортируют её к месту разгрузки в заволочный люк. Из люка основная масса породы попадает в барабанный грохот. Здесь она размывается напорными струями воды, подаваемым рядом брызгал и классифицируется.

Мелкие фракции породы проваливаются в отверстия в барабане и вместе с водой попадают на шлюзы. Крупный материал (галя) через галогенный лоток попадает на отвальный конвейер и далее в отвал.

На шлюзах производится отдельные (улавливание) металла. Порода прошедшая через шлюзы (эфель) направляется по эфельным колодам в эфельный отвал.

Маневрирование драги на конвейерах и сваях осуществляется следующим образом. С опущенной правой сваей и поднятой левой сваей драга при помощи равной лебедки разворачивается вправо.

Далее, если не требуется поступательного перемещения драги, она разворачивается влево с помощью левой лебедки (сваи находятся в том же положении). Если необходимо переместить драгу вперед производят в начале опускание левой сваи и приподнимают правую и разворачивают драгу влево.

10.2.4. Производительность драг

Техническая производительность драги определяется по формуле:

, м³/ч

где q – емкость черпака драги, м³;

K_H – коэффициент наполнения (K_H = 0,4-1,1);

K_p – коэффициент разрыхления (K_p = 1,1 – 1,4);

z – количество черпаков разгружающихся в минуту (z = 20- 30)

v_ц - скорость движения черпаковой цепи м/сек

а - расстояние между черпаками (шаг черпаковой цепи), м

Эксплуатационная производительность драги определяется по формуле:

, м³/смену,

где Т - продолжительность смены, час;

К_Н – коэффициент использования драги (летний период К_и = 0,84 – 0,92; зимний период К_и = 0,65 – 0,75).

11.5. Мощность привода черпаковой цепи

Общее сопротивление перемещению черпаковой цепи равно:

W = W₁+W_{2 ,} H,

W₁ – сопротивление породы черпанию, Н

W₂ – сопротивление от подъема груженых черпаков, Н

Сопротивление черпанию равно:

W₁ = К₁c b n, H,

где К₁ = удельное сопротивление породы черпанию, Н/м²;

с, b – толщина и ширина стружки, м;

n – число черпаков, соприкасающихся с породой.

Толщину стружки С находят из выражения

с·b·l·k_p = q·k_H.

Откуда, м

где l – путь наполнения черпака, м.

Подставим С в формулу для W₁

, H

где Q – м³/ч; V_ц – м/сек

Сопротивление от подъема груженых черпаков на участке рамы, погруженном в воду, и находящиеся выше уровня воды будет разным вследствие влияния выталкивающих сил по закону Архимеда:

, Н

где Н₂ – глубина черпания, м;

Н_р – высота подъема черпаков от поверхности воды до места разгрузки, м;

α - угол наклона черпаковой рамы, град;

- удельный вес породы и воды, Н/м³.

Формулу для W₂ можно записать так:

Из формулы выражение для

Подставим а в формулу для W₂

(Q – м³/ч; - м/сек)

Мощность привода черпаковой цепи:

кВт,

где η _р- к.п.д. редуктора;

η - к.п.д. черпающего аппарата.

10.2.6. Эксплуатация драг

Руководителям дорожных работ является начальник драги. Его помощником

являются механик и технолог-обогатитель.

Все работающие на драге должны хорошо знать инструкции по правилам эксплуатации драги, периодически происходить инструктаж по правилам ТБ и сдавать экзамены.

Наиболее сложным периодом эксплуатации драг является зимний период. В это время необходимо, чтобы все механизмы работа которых при низких температурах затруднительна, были уменьшены.

Необходимо постоянно проводить очистку палубы и надстройки и рамы галечного конвейера от снега и намерзшего льда. Скопление снега и льда снижают плавучесть драги.

Для обеспечения надежной и бесперебойной работы необходимо строго соблюдать графики проведения планово-предупридительных ремонтов.

Текущие ремонты – выполняются не чаще 11 раза в месяц, продолжительность – не более суток.

Капитальные ремонты – выполняются 1 раз в год и приурочиваются к зимнему периоду, когда дорога находится на отстое или когда эффективность ей работы ниже по сравнению с другими периодами года.

Драга работает круглосуточно. При хорошей организации работ число часов непосредственной работы доходит до 22-23 часов.

Общая продолжительность работы драги в год колеблется в пределах от 180 до 340 суток и зависит от климатических условий, организации ремонта и условий эксплуатации.

Обще число обслуживающего персонала драги зависит от её мощности и составляет для драг мощностью 250 л. – 38-58 чел.

380 л. – 43-65 чел.

10.2.7. Техническая характеристика драг

1. Емкость черпака, л – 250-600

2. Число черпаков в цепи, 85-169

3. Число нагрузок ковшей, мин, 18-35

4. Производительность м³/ч - 320 – 590

5. Максимальная глубина черпания, м 12-50

6. Длина черпаковой рамы, м 31-92

7. Общая установленная мощность, кВт 1082 – 7285

8. Мощность главного привода, кВт 176-1000

9. Вес драги с понтоном, т 208 – 2326

Модели: ИЗТМ (мод 1958, 1960)

СМ-430; ОМ-431

Лекция 29.

Дата добавления: 2014-10-17