Погрузка породы и подземный транспорт. Породопогрузочные машины. Тоннельные экскаваторы. Определение времени, необходимого на уборку породы.

Освобождение забоя от взорванной породы — одна из наиболее трудоемких операций— до 40% времени проходческого цикла. Она состоит из погрузки породы в транспортные средства и ее перемещения к месту отвала.

Породопогрузочные машины.

Обеспечивают надежную уборку породы крупной кусковатости в любых условиях. Выбор типа ПМ определяется размерами проходимой выработки, родом имеющейся энергии, требуемой производительностью погрузки и крупностью кусков взорванной породы

ПМ делятся на машины циклического действия (периодического) и непрерывного действия.

.Циклические машины (сечение до 20м3 – прямая погрузка) делят на: с погрузкой в вагонетку и с погрузкой на транспортер машины.

- С погрузкой на вагонетку: (ПМЛ-5) имеют ковш 1, вращающийся в вертикальной плоскости и перебрасывающий породу через корпус машины 2 в вагонетку. Машина с опущенным ковшом и прицепленной сзади вагонеткой двигается к забою, внедряет ковш в породу и его встряхивает. После наполнения ковша он опоражнивается в вагонетку при заднем ходе машины. Крупности кусков породы до 300 мм, проста по конструкции и удобна в перемещении, при погрузке крупной породы часто буксуют. Кроме того, они имеют узкий фронт погрузки, вынуждающий прибегать к ручной подкидке породы.

ПМЛ-5 ППМ-4

- С погрузкой на транспортер: ППМ-4 корпус 1 с продольным транспортером 2 и черпачное устройство со стрелой 3. Машина с вагонеткой и опущенным ковшом 4 продвигается вперед, врезаясь в породу. Заполненный ковш поднимается и толчком опорожняется в желоб, откуда порода на ленточный транспортер, движущийся со скоростью до 0,8 м/с. Наличие стрелы — возможность взятия породы на 175 мм ниже уровня откаточных путей, поворот транспортера—погрузка на транспортер, который сбоку от пути, по которому двигается машина. +есть еще МПР-6(без стрелы). Слабое место машин с погрузкой на ленточный транспортер — быстрый износ ленты при твердых скальных породах.

Непрерывного действия (сечение 21-45м3 – ступенчатая погрузка): мощная ПНБ-3К. Непрерывная погрузка разрыхленной взрывом породы (до 600мм) в транспортные средства с высотой погрузки до 3 м. Забирающая часть 1 машины шириной 2 м наклонена под углом к подошве выработки. На плите смонтированы ведущие диски 2 с нагребающими лапами, порода направляется в желоб транспортера. Стрела 3 транспортера может поворачиваться в плане в обе стороны от оси машины, что облегчает погрузку породы в транспортные средства.

ПНБ-3К

Выбор погрузочной машины определяется схемой организации работ. При рельсовом транспорте целесообразны машины с погрузкой на транспортер. Машины с погрузкой в вагонетки при проходке узких опережающих выработок. При безрельсовом транспорте - погрузочные машины на гусеничном ходу(ПНБ-3К).

Тоннельные экскаваторы.

В выработках большого поперечного сечения полноповоротные одноковшовые экскаваторы на гусеничном ходу. Габариты и конструкция таких экск приспособлены для работы в подземной выработке - укорачивают стрелу, иногда придают Г-образную форму, уменьшают длину корпуса, увеличивают противовес.

Преимуществом перед ПМ - значительный объем ковша (до 1 м³), перемещение на гусеничном ходу прямо по неровной подошве выработки и возможность погрузки без перерыва на два пути, расположенные сбоку и сзади экскаватора. Большой объем ковша позволяет грузить крупные глыбы породы, в связи с чем можно применять глубокие шпуры большого диаметра, что приводит к сокращению общей длины шпуров и расхода ВВ. Особенно целесообразно применение экскаваторов с погрузкой в автосамосвалы, полностью исключающей необходимость в рельсовых путях.

Примером экскаватор Э-7515, для погрузки породы крупностью до 650 мм при проходке выработок сечением более 40 м² и шириной не менее 5,5 м.

Э-7515:

1 — напорный механизм; 2 — стрела прямой лопаты; 3 — ковш с рукоятью; 4 — ходовая тележка; 5 — корпус

В выработках высотой не менее 5 м и шириной не менее 10 м можно применять экскаватор ЭП-1, созданный для погрузки скальной породы крупностью до 900 мм на подземных работах в горной промышленности.

В комплексе с ПМ/ экскаваторами на гусеничном ходу для подгребания породы и расчистки проезжей части применяют бульдозеры.

Производительность погрузки. Фактическая производительность ПМ зависит от конструктивных характеристик и конкретных условий ее применения и от четкости организации работ. Производительность ПМ выражают в м³/ч.

φ — коэфф использования машины с учетом времени на подготовку, осмотр забоя, простои и задержки (φ = 0,80÷0,85);

k_р — коэффициент разрыхления породы, от 1,1 (мелкий песок) до 2,2 (крепкие скальные породы)

t, t₁ и t₂ — продолжительность соответственно рабочего цикла машины, замены груженой вагонетки порожней и груженого состава из n вагонеток порожним, мин;

V₁ и V₂ — емкости вагонетки и ковша машины, м³;

η₁ и η₂— коэффициенты заполнения вагонетки (η₁ = 0,7) и ковша машины ( η₂ = 0,9).

n —число вагонеток в составе

Производительность экскаватора: , t1-простой, t3- потери времени, v1- объем кузова, - коэфф заполнения кузова(=0,9), Рт – техническая производительность

(+Ручная погрузка. в тесных (шириной менее 1,5 м) выработках.)