Лекция №15

Б

А

В

А – сплошная рама; Б – сквозная рама; В – со сквозным ригелем, одной сквозной и одной сплошной опорой.

Рисунок 3. Схемы сквозных металлических арок.

в

б

а

А – трехшарнирная арка; Б – двухшарнирная арка; В – арка с приподнятой затяжкой.

Рисунок 4. Основные виды оболочек.

а – цилиндрическая длинная; б – цилиндрическая короткая; в – купольная (парусная); г – коноидальная; д – параболическая; е – гиперболическая.

Рисунок 5. Сборные железобетонные купола.

а – с радиальной разрезкой на сборные элементы;

б – с радиально – кольцевой разрезкой на сборные элементы;

1 – верхнее опорное кольцо;

2 – нижнее опорное кольцо;

3 – сборные элементы купола.

Рисунок 6. Поперечный разрез здания со складчатым покрытием.

1 – круглые световые проемы;

2 – сборная панель – складка пролетом 18м.;

3 – стропильная железобетонная балка.

Рисунок 7. Конструктивные схемы вантовых покрытий.

б

а

а – однопролетные и многопролетные висячие покрытия;

б – однопролетные и многопролетные подвесные покрытия.

Рисунок 8. Пример висячего покрытия в виде тонкостенной стальной мембраны.

Рисунок 9. Пример пространственного перекрестно – стержневого структурного покрытия из стали.

а – схема разреза; б – план покрытия по верхнему и нижнему поясу; в – узел соединения стержневых элементов.

1 – стержневой элемент;

2 – узловой элемент;

3 – соединительный элемент.

Скреперные установки

План

15.1. Общие сведения.

15.2. Устройство и основные узлы.

15.3. Эксплуатация и охрана труда.

15.1. Общие сведения

Скреперная установка (рис. 15.1, а) состоит из скреперной лебедки, скрепера, головного и хвостового канатов и концевых и отклоняющих блоков. Во время работы скрепер совершает возвратно – поступательные движения.

Рис. 15.1. Схемы скреперных установок: 1 — скреперная лебедка; 2 — скрепер; 3. — головной канат; 4 — хвостовой канат; 5 — концевой блок; 6 — поддерживающий блок; 7—грохотная решетка; 8 — рудоспуск; 9 — полок; 10 — конвейер.

Движение скрепера от забоя (рабочий ход) осуществляется головным канатом, на забои (холостой ход) — хвостовым канатом. При рабочем ходе скрепер, внедряясь в штабель разрыхленной горной массы самозагружается и транспортирует груз волочением по почве до места разгрузки в рудоспуск (см. рис. 15.1, а), в вагонетку через полок при горных работах (рис15.1, б), и в вагонетку или на конвейер при проведении подготовительных выработок (рис. 15.1, б).

При доставке горной массы скреперными установками обычно скреперование производят по прямой с использованием двухбарабанной скреперной лебедки (см. рис. 15.1, а—в). Скреперование под углом можно осуществлять с использованием двух скреперных установок с последовательной доставкой горной массы.

Возможна доставка горной массы одной скреперной установкой с определенной площади, например из широкой камеры, но в этом случае лебедка должна иметь три рабочих барабана, которые обеспечивают движение скрепера по определенной площади с помощью одного головного и двух хвостовых канатов (рис. 15.1, г).

Достоинствами скреперных установок являются совмещение операций по погрузке и доставке, простота конструкции, надежность работы в сложных горно-геологических условиях, возможность транспортирования крупнокусковых скальных пород и крепких руд, работы при различных углах наклона трассы, простое изменение длины доставки. Недостатки скреперных установок: малая производительность, ограниченная длина транспортирования, быстрый износ канатов, высокая энергоемкость, сложность автоматизации ее работы, значительный объем монтажно-демонтажных работ.

Производительность скреперной установки составляет в среднем 150—450 т/смену (максимальная до 800 т/смену, рациональная длина транспортирования 20—30 м, максимальная, например при добыче калийных руд, 250—300 м, угол наклона трассы скреперования 35°, максимальная крупность доставляемых кусков 800—1000 мм.

Основная область применения скреперных установок — доставка руд черных и цветных металлов и горно-химического сырья по очистному пространству скреперным штрекам или ортам, в которые руда из очистного пространства поступает под действием собственного веса. От выпускных дучек руду скреперными установками доставляют в рудоспуск или загружают в вагонетки (безлюковая погрузка). Скреперные установки на рудных шахтах используют также для подачи закладочных материалов в выработанное пространство и погрузки горной массы при проведении горизонтальных и наклонных выработок.

С появлением и широким внедрением самоходных погрузочно-транспортных машин область применения скреперных установок в рудных шахтах сужается. Их целесообразно использовать в условиях залежей небольшой мощности при обособленном их расположении и запасе блока или подэтажа до 50—100 тыс. т, а также при большом горном давлении и малоустойчивой руде, где затруднено поддержание выработок относительно большого сечения, обеспечивающего прохождение самоходных машин.

В угольных шахтах скреперные установки применяют при проведении подготовительных выработок, закладочных работах, иногда на очистных работах при отработке крутых пластов щитовым способом.

15.2. Устройство и основные узлы

Скреперные установки могут быть выполнены передвижными и стационарными. В передвижных установках скреперная лебедка смонтирована на самоходном шасси, оборудованном приемным лотком и перегрузочным конвейером. Такие установки называют скреперными грузчиками, они находят сравнительно ограниченное применение.

Наибольшее распространение получили стационарные скреперные установки, включающие в себя скрепер, лебедку, канаты и поддерживающие и обводные блоки.

Скреперы по конструктивному выполнению разделяют на гребковые, ящичные, гребково - ящичные и совковые.

Широко применяют для доставки крупнокусковых абразивных руд скреперы гребковые односекционные односторонние (рис. 15.2, а) и двусторонние (рис. 15.2, б), гребковые многосекционные жесткие или шарнирно-складывающиеся (рис. 15.2, в). Для доставки мелкокусковой горной массы невысокой крепости применяют ящичные скреперы (рис. 15.2, г), средне-кусковой горной массы повышенной влажности — гребково-ящичные скреперы, отличающиеся от односекционных жестких гребковых скреперов наличием боковых стенок небольшой высоты.

Скреперы изготовляют литыми, сварными или комбинированными, в зависимости от габаритов они могут быть выполнены неразборными или разборными.

Гребковый скрепер (см. рис. 15.2, а) состоит из корпуса, включающего заднюю стенку, рабочая кромка которой армирована зубьями 2 из износостойкой стали, боковых тяг 3 и двух серег 4 и 5 для крепления головного и хвостового канатов.

Двусторонние гребковые скреперы (см. рис. 15.2, б) снабжены двумя рабочими кромками, благодаря чему скрепер может работать любой стороной, и, если перевернется, то нет необходимости восстанавливать его в прежнее положение.

Многосекционные гребковые скреперы при относительно небольшой ширине обеспечивают большую производительность, чем односекционные, их применяют в выработках шириною 1,6—2 м. Гребковые шарнирно-складывающиеся скреперы имеют шарнирно-закрепленную заднюю стенку, благодаря складыванию которой при холостом ходе обеспечивается прохождение скрепера через небольшой просвет под кровлей выработки у выпускных дучек.

Рис. 15.2. Скреперы: а - гребковые односекционные односторонние; б - двухсторонние; в - гребковые многосекционные жесткие или шарнирно-складывающиеся; г – ящичные.

Ящичные скреперы (см. рис. 15.2, г) кроме задней стенки с ножом для внедрения имеют две боковые стенки, что обеспечивает меньше потери при доставке по сравнению с гребковыми, однако область их применения ограничена доставкой мелкокусковых грузов.

Совковые скреперы с нижним захватом примет для доставки мелко- и среднекусковой горной массы в тупиковых выработках.

Главным параметром скрепера является его геометрическая вместимость (в кубических метрах). Вместимость односекционных гребковых скреперов 0,16; 0,25; 0,40; 0,60; 1,0 и 1,6 м3; ящичных — 0,25; 0,40; 0,60; 1,0; 1,6 и 2,0 м3. Скреперы имеют буквенные обозначения, например СГ-0,4;-СЯ-0,6.

В зависимости от расчетной вместимости V (м³) гребкового или ящичного скрепера (см. рис. 15,2, а) его высота Н, ширина В и длина L обычно относятся как 1:2:2,5 или 1:2:2. Угол внедрения а принимают для мелкой руды равным 25—30°, для крупной. 30—60°.

Массу скрепера G₀ (кг) верхнего захвата выбирают из условия обеспечения его внедрения в руду:

G₀= рВ (15.1)

где: р — масса, приходящаяся на ширину рабочей кромки В, кг/см; для мелкой руды р=1,2ч-2,5 кг/см, для крупной р = 4 - 7 кг/см.

Ширина скрепера В (см) ограничивается шириной выработки В_в (м), которая составляет:

В=100 kB_в (15.2)

Коэффициент использования ширины выработки k = 0,4 - 0,5 для скреперов верхнего захвата, k = 0,7 - 0,8 — нижнего захвата.

Лебедки применяют двух- и трехбарабанные с соосным и параллельным расположением барабанов и двигателя. Конструкции этих скреперных лебедок одинаковы по кинематике и способу включения барабанов и выполнены с использованием широкой унификации деталей. Управление лебедкой может быть ручным, дистанционным или автоматическим. Привод лебедки обычно электрический, реже — пневматический.

Скреперная двухбарабанная лебедка (рис. 15.3) состоит из двигателя 1, редуктора с зубчатыми парами 2 и 3, рабочего и холостого барабанов 4 я 5 с планетарными редукторами 6 и 7, тормозного устройства 8 и
притормаживающего устройства 9. Оба планетарных редуктора выполнены идентично.

Рис. 15. 3. Скреперная двухбарабанная лебёдка.

Вращение от двигателя через редуктор передается на вал 10, на котором жестко закреплена солнечная шестерня 11, находящаяся в зацеплении с сателлитами 12, свободно посаженными на водила 13. С другой стороны сателлиты находятся в зацеплении с коронным колесом 14, наружный обод которого охватывается тормозным устройством 8. Водила 13 жестко скреплены с барабанами, которые свободно посажены на главном валу.

Если коронное колесо не заторможено, то оно свободно вращается вместе с корпусом планетарного редуктора, а водила и барабан не вращаются. При затормаживании коронного колеса 14 сателлиты 12, вращаясь относительно солнечной шестерни 11, увлекают во вращение водила 13 вместе с барабаном. Таким образом, при непрерывной работе двигателя обеспечивается переключение направления движения барабанов, а следовательно и скрепера.

Лебедка установлена на полозьях 15. На корпусе лебедки закреплены направляющие рамки с роликами 16.

Согласно ГОСТ 15035—80 «Лебедки скреперные подземные», мощность двигателя лебедки составляет 10, 17, 30, 55 и 100 кВт. Каждый типоразмер лебедки имеет свое обозначение, например ЗОЛС2СМ, ЗОЛС2ПМ и 55 ЛСЗМ, что означает: первые две цифры — мощность привода в киловаттах, ЛС — лебедка скреперная, следующая цифра — число барабанов, буква С — соосное или П — параллельное расположение барабанов и двигателя, М — модернизированная.

Управление тормозными рычагами скреперной лебедки производят вручную или с помощью устройств дистанционного или автоматизированного воздействия на эти рычаги. При ручном управлении машинист скрепера находится постоянно у скреперной лебедки. Дистанционное управление скреперной лебедкой осуществляется машинистом, находящимся у места загрузки скрепера. При дистанционном управлении повышается производительность труда, облегчается труд машиниста скреперной установки.

Схема дистанционного управления обеспечивает включение на расстоянии барабанов лебедки и автоматическое переключение на холостой ход после разгрузки скрепера.

В лебедках с дистанционным управлением применяют гидроцилиндры, штоки которых соединены с тормозными рычагами лебедки. Управление цилиндрами производится клапанами, переключаемыми с помощью соленоидов, смонтированных в распределительной коробке. Переносной блокпост, с которого машинист скрепера управляет лебедкой, соединен с распределительной коробкой гибким кабелем.

Автоматическое управление скреперной лебедкой обеспечивает ее работу без вмешательства машиниста и отключение двигателя при обрыве каната. Переключение хода скрепера в конечных пунктах осуществляется подачей импульсов от датчиков, приводящихся в действие скрепером, канатами скреперной установки, ее барабанами или с помощью реле времени.

Канаты, используемые в скреперных установках, должны иметь высокую прочность, эластичность и износоустойчивость. Диаметр канатов, применяемых на скреперных установках соответственно мощности лебедок, составляет 14—28 мм. Канаты используют шестипрядные крестовой свивки.

Одним из недостатков скреперных установок является быстрый износ канатов от трения о руду и при навивке на барабаны. Расход канатов составляет обычно 25—40 кг на 1000 т доставленной руды.

Блок скреперной установки (рис. 15.4) должен быть удобным для переноски и закрепления, обеспечивать пpocтую правку и снятие каната, обладать малой массой. Обойма блока должна обеспечивать возможность пропуска связанного узлом каната. Крепится блок либо на клиновом штыре, закладываемом в шпур при крепких вмещающих породах, либо на распорной стойке или на крепи.

Диаметр блока составляет 200—400 мм и должен быть менее 15—18 диаметров.

Перед началом эксплуатации лебедку в подземной выработке закрепляют анкерными болтами к почве выработки или на бетонном фундаменте. Затем закрепляют обводной блок. При большом расстоянии доставки для поддержания хвостового каната через 15—20 м закрепляют поддерживающие блоки.

Рис. 15.4. Блок скреперной установки.

Минимальную ширину выработки выбирают в зависимости от ширины скрепера. Отношение ширины жесткого скрепера к ширине выработки должно составлять 0,4—0,6, а шарнирно-складывающегося 0,5—0,8 (большие значения относятся к выработкам с бетонной гладкой крепью и незакрепленным выработкам).

15.3. Эксплуатация и охрана труда

При эксплуатации скреперной установки машинист следит за состоянием скреперной лебедки, скрепера и канатов, производит их ежесменный осмотр, проверяет регулировку тормозных лент, наличие масла в редукторе лебедки. Механик или помощник начальника участка ежесуточно производит проверку правильности эксплуатации и технического обслуживания скреперной установки.

Плановые текущие ремонты скреперной лебедки производят через каждые 4—6 мес, капитальный ремонт —через 2,5—3 года. Срок службы лебедки до ее списания составляет 6 — 7лет.

При эксплуатации скреперной установки нужно строго выполнять правила безопасности: надежно закреплять лебедку и подвесные блоки, не производить работ при отсутствии ограждающих щитов и ограждений на вращающихся деталях, постоянно наблюдать за состоянием заземления корпуса лебедки, обеспечивать хорошее освещение лебедки и дорожки скреперования, своевременно заменять изношенные канаты, а также следить за тем, чтобы в процессе работы не находились люди на дорожке скреперования.

Категорически запрещается поднимать и опускать грузы скреперной лебедкой, ремонтировать лебедку при работающем двигателе, одновременно включать рабочий и холостой барабаны, управлять лебедкой без рукавиц и работать без резиновых рукояток, надеваемых на тормозные рычаги.

Дата добавления: 2014-01-04